Зміст
Завдання
Вступ
1. Аналіз завдання
1.1 Принцип роботи
1.2 Платформа
1.3 Перевірка рівня води в баку
1.4 Наповнення склянки водою
1.5 Умови роботи
2. Вибір і обгрунтування елементної бази
2.1 Електродвигун
2.2 Водяний насос
2.3 Електромагнітне реле
2.4 Мікроконтроллер
3. Розробка функціональної схеми
3.1 Джерело живлення
3.2 Мікроконтроллер
3.3 Тактовий генератор
3.4 Перевірка рівня води
3.5 Індикатор рівня води
3.6 Схема керування кроковим двигуном
3.7 Схема керування насосом
4. Алгоритм роботи
4.1 Опис блок схеми
4.2 Опис ходу розробки програмного забезпечення
Висновок
Список використаних джерел
Додатки
Завдання
Завдання на курсове проектування:
1. Тип двигуна – кроковий, реверсивний, робочий струм = 0.95 А;
2. Погрішність кутового кроку, град >0,2;
3. Насос - потужність ~12 ват;
4. Мікроконтроллер – порти в/в – 1 , таймер/лічильник - 1 ;
5. Електромагнітне реле – Uном=4..8 В;
6. Тактовий генератор - частота 24 МГц ;
7. Схема перевірки рівня води.
Вступ
Курсовий проект по курсу "Електронні пристрої мехатронних засобів" ставить завданням ознайомлення з азами проектування пристроїв, із застосуванням мікроконтроллера і написання для нього програмного забезпечення.
У цій поясновальній записці приводиться опис процесу конструювання апарату по розливу води в склянки. Цей апарат містить мікроконтроллер з програмою, двигун для закачування води, установка для подачі склянок.
Проведений опис роботи, яка була проведена в ході конструювання, електронна схема апарату, в якій показана взаємодія з іншими виконавчими пристроями, описаний хід конструювання схеми.
Написання програмного забезпечення є однією з основних частин проекту. Приводиться блок-схема алгоритму програми, описаний хід написання.
До записки додаються плакати із зображенням електронної схеми і з блок-схемою алгоритму мікропрограми.
1. Аналіз завдання
Проведемо аналіз поставленого завдання.[1-7] Цей апарат складається з багатьох частин, окрім системи керування на електронній платі, пристрій має піднос, що рухається, з шістьма склянками, електродвигун, що приводить його в рух, закритий бак для води на 2 літри, трубки для наливання води, насос, за допомогою якого подвється вода; запускати апарат будемо кнопкою "ПУСК". Зразкова схема апарату приведена на Рисунку 1.1.
Рисунок 1.1 - Схема апарату по розливу води в склянки
Принцип роботи
Користувач встановлює на піднос порожні склянки, включає апарат, при цьому починає світити червоний індикатор. Включає живлення насоса. І для запуску апарату натискає на кнопку "ПУСК". Якщо рівень води недостатній, почне блимати зелений індикатор і необхідно долити води в бак. Якщо води вистачає, платформа почне рух і пересуне скляночку під кран; далі апарат наповнить скляночку водою і після деякої паузи пересуне платформу, щоб наповнити наступну скляночку і так далі, поки усі вони не будуть заповнені. Після закінчення роботи користувач вимикає апарат.
1.2 Платформа
Необхідно помітити, що склянки стоять на рухливому підносі. Якщо різко почати обертання підноса, то порожні склянки найімовірніше перекинуться. Очевидно, що для склянки вже наповненого водою коефіцієнт тертя об піднос буде вищий, оскільки його маса буде більше. Тому при розрахунку швидкості обертання підноса спиратимемося на масу порожньої склянки. Піднос обертатиметься з деякою швидкістю, заданою емпіричним шляхом за допомогою електродвигуна, встановленого в нижній частині підноса.
При плавному прискоренні і плавному уповільненні склянки збережуть стійкість на підносі, і рухатимуться до цільового положення за менший час. Для досягнення такого руху скористаємося кроковим двигуном. Поступово розкручуватимемо ротор крокового двигуна під керуванням програми, щоб за допомогою його повернути платформу на необхідний кут.
Вважатимемо, що перша склянка вже знаходиться під краном, і при повороті на кут 30° під краном стоятиме друга склянка, це дозволить уникнути помилки "початкового положення".
Коли склянки встановлені під краном, наливається необхідна кількість води, при цьому спочатку перевіряється, чи є вода в баку.