Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование микропроцессорных систем. Учебное пособие
.pdf
Вариант № 13. Разработка микропроцессорной системы охранной
сигнализации территории санатория.
Задачи.
Провести обзор существующих систем охранной сигнализации
территорий.
Составить план территории охраняемого объекта.
Проанализировать участки максимального риска проникновения
злоумышленников.
Сформулировать функции проектируемой системы управления.
Определить состав и структуру системы охранной сигнализации.
Разработать классификацию методов и средств обнаружения вторжения.
Разработать классификацию датчиков.
Разработать классификацию средств передачи данных.
Сформировать список используемых приборов.
Разработать структурную схему проектируемой системы.
Осуществить выбор конкретных моделей оборудования и приборов.
Разработать электрическую схему и перечень элементов.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Количество зданий на территории – 4.
Обнаружение разрыва цепи периметра.
Обнаружение движущегося объекта.
Индикация обнаруженных нарушений.
Управление включением/отключением сигнализации.
Обеспечение сигнала тревоги на пульте оператора.
Вариант № 14. Разработка микропроцессорной системы мониторинга
котельной жилого дома.
Задачи.
Изучить технологические процессы котельной.
101
Составить классификацию котельных.
Разработать структурно-технологическую схему котельной.
Составить таблицу контролируемых параметров с указанием
месторасположения точек измерения.
Провести обзор существующих систем управления технологическим
процессом в котельных.
Сформулировать функции проектируемой системы управления.
Сформировать список используемых приборов.
Разработать классификацию датчиков уровня, температуры, давления.
Проанализировать запорную арматуру, применяемую в котельных.
Разработать структурную схему проектируемой системы.
Осуществить выбор конкретных моделей оборудования и приборов.
Разработать электрическую схему и перечень элементов.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Измерение уровня, температуры, давления.
Отображение измеренных параметров.
3 Управление открытием/закрытием клапанов.
4 Оповещение об аварийных ситуациях.
Вариант № 15. Разработка микропроцессорной системы управления
процессом смешивания горючих жидкостей в резервуаре.
Задачи.
Разработать структурно-технологическую схему налива жидкостей, их
перемешивания с указанием места расположения клапанов налива и слива
жидкости.
Составить таблицу контролируемых параметров с указанием
месторасположения точек измерения.
Провести обзор существующих систем управления процессом
перемешивания жидкостей.
102
Сформулировать функции проектируемой системы управления.
Разработать классификацию датчиков уровня, температуры.
Сформировать список используемых приборов.
Разработать структурную схему проектируемой системы.
Осуществить выбор конкретных моделей оборудования и приборов.
Разработать схему размещения оборудования.
Разработать электрическую схему и перечень элементов.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Задание величин: уровня первой жидкости, результирующего уровня.
Задание времени перемешивания.
Измерение уровня первой жидкости.
Измерение результирующего уровня жидкости.
Измерение температуры полученной смеси.
Индикация текущих значений уровня, температуры.
Индикация времени от начала процесса перемешивания.
Управление включением/отключением двигателя перемешивания
жидкостей.
Сигнализация аварийного превышения уровня жидкости.
Оповещение об окончании процесса перемешивания.
Вариант № 16. Разработка микропроцессорной системы охранной
сигнализации железнодорожного моста.
Задачи.
Провести обзор существующих систем охранной сигнализации
территорий мостов.
Составить план территории охраняемого объекта на обоих берегах.
Проанализировать участки максимального риска проникновения
злоумышленников.
Сформулировать функции проектируемой системы управления.
103
Определить состав и структуру системы охранной сигнализации.
Разработать классификацию методов и средств обнаружения вторжения.
Разработать классификацию датчиков.
Разработать классификацию камер видеонаблюдения.
Разработать классификацию средств передачи данных.
Сформировать список используемых приборов.
Разработать структурную схему проектируемой системы.
Осуществить выбор конкретных моделей оборудования и приборов.
Разработать электрическую схему и перечень элементов.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Обнаружение разрыва цепи периметра.
Обнаружение движущегося объекта.
Видеонаблюдение.
Индикация обнаруженных нарушений.
Сохранение архива видеосъемки.
Управление включением/отключением сигнализации.
Обеспечение сигнала тревоги на пульте оператора.
Вариант № 17. Разработка микропроцессорной системы мониторинга
микроклимата книгохранилища библиотеки
Задачи.
Провести обзор существующих систем мониторинга микроклимата
книгохранилищ.
Проанализировать необходимые значения температуры и влажности для
хранения ценных книг.
Составить план помещения с указанием размещения стеллажей и
участков, требующих измерения параметров микроклимата.
Сформулировать функции проектируемой системы мониторинга.
Определить состав и структуру.
104
Разработать классификацию методов и средств контроля параметров
микроклимата.
Разработать классификацию датчиков.
Сформировать список используемых приборов.
Разработать структурную схему проектируемой системы.
Осуществить выбор конкретных моделей оборудования и приборов.
Разработать электрическую схему и перечень элементов.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Задание требуемой величины температуры воздуха.
Задание требуемой величины влажности воздуха.
Измерение температуры.
Измерение влажности.
Измерение запыленности воздуха.
Отображение измеренных значений на дисплее.
Сравнение результатов с заданным значением.
Управление включением/отключением обогревателя.
Оповещение о нарушении заданного микроклимата.
Передача сообщения об аварийных параметрах дежурному.
Вариант № 18. Разработка микропроцессорной системы контроля
электроснабжения здания поликлиники.
Задачи.
Провести обзор существующих систем контроля электроснабжения
зданий.
Составить перечень оборудования, требующего электроснабжения.
Разработать структурно-технологическую схему электрооборудования.
Сформулировать функции проектируемой системы контроля.
Определить состав и структуру системы контроля электроснабжения.
105
Разработать классификацию методов и средств контроля параметров
электрической сети.
Разработать классификацию датчиков.
Сформировать список используемых приборов.
Разработать структурную схему проектируемой системы.
Осуществить выбор конкретных моделей оборудования и приборов.
Разработать электрическую схему и перечень элементов.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Анализ напряжения:
активная энергия;
реактивная энергия;
коэффициент трансформации;
ток и напряжение на фазу;
линейная частота.
Учет расхода электроэнергии.
Состояние ИБП:
ИБП в норме;
сбой входной сети;
разряд батарей.
Вариант № 19. Разработка микропроцессорной системы регулирования
микроклимата содержания пчел в зимний период.
Задачи.
Дать характеристику структуры пчелиного жилища, условий содержания,
периодов работоспособности.
Обосновать актуальность задачи обеспечения жизнедеятельности пчел в
зимний период.
Проанализировать современные решения поставленной задачи.
Провести критический анализ применяемого оборудования.
106
Определить роль средств вычислительной техники для реализации
системы регулирования микроклимата пчелиного жилища.
Сформулировать технические требования к проектируемой системе
регулирования и определить ее функции.
Разработать классификацию устройств, обеспечивающих выполнение
функций системы.
Провести сравнительный анализ и выбор устройств системы
регулирования микроклимата содержания пчел в зимних условиях.
Разработать структурную схему системы.
Разработать электрическую схему подключения устройств и
спецификацию.
Разработать программное обеспечение.
Провести отладку программы в инструментальной среде.
Требования к микропроцессорной системе.
Измерение температуры внутри улья.
Измерение температуры снаружи улья.
Измерение влажности внутри улья.
Сбор информации с датчиков.
Обработка данных, измеренных датчиками.
Отображение измеренных параметров.
Оповещение об отклонении параметров микроклимата от заданных
значений.
Автоматическое управление включением-отключением обогревательных
приборов.
Включение аварийной сигнализации в случае аварийной ситуации.
Передача отчета о состоянии микроклимата.
Вариант № 20. Разработка микропроцессорной системы обнаружения и
оповещения о препятствиях для автомобиля.
Задачи.
Система должна быть способна обнаруживать объекты.
107
Определение расстояния до объектов: система должна определять
расстояние до объектов, чтобы водитель мог принимать решения о торможении
или маневрировании.
Оповещение водителя: система должна оповещать водителя об
обнаружении объектов, чтобы он мог принять меры для избежания
столкновения.
Предупреждение о столкновении: система должна предупреждать
водителя о возможном столкновении, чтобы он мог предпринять
соответствующие действия.
Работа в различных условиях: система должна работать в различных
условиях, таких как плохая видимость, дождь, снег и т. д.
Для сбора данных о расстоянии до объектов система должна включать
ультразвуковой дальномер.
Микропроцессор обрабатывает эти данные, сравнивает их с пороговыми
значениями и принимает соответствующие меры.
Система должна подавать звуковые и визуальные сигналы уровня, если
пороговые значения превышают пороговые значения.
Система также должна иметь удобный для просмотра пользовательский
интерфейс. Такие ограничения, как размер, вес, потребляемая мощность и
электромагнитные помехи, необходимо учитывать при проектировании
системы.
108
Заключение
Данное учебное пособие предназначено для обучения студентов навыкам
проектирования микропроцессорных систем в образовательном процессе по
направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника. В
пособии приведены структура и основные этапы проектирования, приведены
практические примеры реализации задач построения систем управления
технологическими процессами.
В учебном пособии приведены такие важные разделы проектирования
микропроцессорных систем, как формирование технических требований к
разрабатываемой микропроцессорной системе, проведения анализа
существующих аналогов, определение функций системы и декомпозиция этих
функций, выбор и обоснование аппаратных и программных средств,
осуществляющих эти функции.
Учебное пособие разработано с целью формирования компетенций
бакалавров в области проектно-конструкторской деятельности, получения ими
теоретических и практических навыков проектирования микропроцессорных
систем для успешного решения производственных задач.
109
Список использованных источников
1 Абдрахманов, В.Х. Исследование возможности применения
информационно-измерительных технологий и интернета вещей в
агропромышленном комплексе / В. Х. Абдрахманов, К. В. Важдаев, Р.Б.
Салихов // Электротехнические и информационные комплексы и системы.
2017, - Т. 13. - № 2. - С. 85-95.
2 Ахмад, А. Особенности процесса автоматизированного проектирования
встраиваемых систем и возможность их реализации в программном
обеспечении проектирования микропроцессорных систем / А. Ахмад, Е.В
Ляпунцова // Известия Тульского государственного университета. Технические
науки, 2024. - № 1. - С. 368-373.
3 Булычев, А.Л. Электронные приборы: учебное пособие / А.Л. Булычев,
П.М. Лямин, Е.С. Тулинов – М: ДМК Пресс, 2006. - 415 с.
4 Бурькова, Е.В. Анализ проблем применения интегрированных сред
проектирования микропроцессорных систем / Е. В. Бурькова // Прикладная
информатика, 2008. - № 4 (16). - С. 77-86.
5 Бурькова, Е.В. Формирование информационной компетентности
будущих специалистов в области вычислительной техники / Е.В. Бурькова //
автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата
педагогических наук / Оренбургский государственный университет. Оренбург,
2006. – 22 с.
6 Бурькова, Е.В. Микропроцессорный комплекс SDK-1.1 Архитектура и
программирование: учебное пособие / Е.В. Бурькова, А.С. Боровский. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2010. - 108 с.
7 Бурькова, Е. В. Микропроцессорные системы: методические указания/
Е. В. Бурькова. - Оренбург : ОГУ, 2012. - 60 с.
8 Васильев, А.Е. Микроконтроллеры. Разработка встраиваемых
приложений: Учебное пособие / А.Е. Васильев - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. –
302 с.
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]