4. Датчики

Поскольку реальные датчики отсутствуют, то их необходимо имитировать. Имитация датчиков может быть выполнена с помощью клавиатуры.

Например, для имитации импульсного датчика скорости за отдельными клавишами можно закрепить определенное количество импульсов:

• клавиша «1» соответствует 6 импульсам;

• клавиша «4» соответствует 60 импульсам.

Также имитацию датчиков можно осуществить с помощью таймеров – счетчиков, подсчитывая количество имульсов.

5. Пример 1

Спроектировать микропроцессорную систему для измерения параметров проволоки наматываемой на катушку.

Исходные данные: В системе используются: аналоговый датчик толщины проволоки имеющий на выходе напряжение 0 - 2,5 В, импульсный датчик скорости движения установленный на оси ролика контактирующего с проволокой (за один оборот ролика выдается 1000 импульсов, длина окружности ролика 0,1 м), толщина наматываемой проволоки 3 мм, линейная скорость движения проволоки составляет 0,5 м/c. Заданная масса намотанной проволоки 500 кг. Плотность стали 7850 кг/м³.

Функции системы: МП система должна: измерять диаметр, площадь поперечного сечения, число витков, длину намотанной проволоки, объем и массу проволоки на катушке. В МП системе предусмотрена звуковая и световая сигнализация: при намотке каждых 100 м проволоки зажигается светодиод SDK , на дисплее отображается фраза “ сто метров провода”, раздается звуковой сигнал. При намотке заданной массы зажигаются потетрадно светодиоды SDK, на дисплее горит фраза “на катушке 500 кг проволоки”, раздается звуковой сигнал. На экране ПК: процесс намотки провода на катушку, кнопка “пуск” намоточного устройства, кнопка “стоп” намоточного устройства, имеются поля для отображения скорости провода, поля для отображения диаметра, объема текущей массы, числа витков и длины проволоки. Процесс контроля начинается после нажатия на кнопку “пуск” первоначально на дисплее SDK горит «готовность к пуску”. При нажатии на кнопку “стоп” контроль параметров провода заканчивается, на дисплее SDK “процесс остановлен”.

1. Расчет параметров технологического процесса

В системе используется импульсный датчик скорости движения установленный на оси ролика, контактирующего с проволокой. За один оборот ролика выдается 1000 импульсов. Длина окружности ролика составляет 0,1 метра. Следовательно 10 000 импульсов соответствует 1 метру. 100 000 импульсов соответствует 10 метрам.

В системе используется аналоговый датчик толщины проволоки, имеющий на выходе напряжение от 0 до 2,5 вольт. Зависимость между входом и выходом линейная. То есть 2 вольта соответствуют допустим 3 мм.

Линейная скорость движения проволоки составляет 0,5 м/c.

Площадь поперечного сечения проволоки рассчитывается по следующей формуле:

S = (π*d*d)/4

Где d – диаметр проволоки.

Объем проволоки на катушке рассчитывается по следующей формуле:

V = S*l

Где l – длина проволоки.

Масса проволоки на катушке рассчитывается по формуле:

M = ρ*V

Где ρ – плотность стали. (ρ=7850 кг/м³).

При намотке каждых 100 метров система должна:

• Зажигать светодиод СДК.

• На дисплее отображать фразу «100 метров провода».

• Воспроизводить звук.

При намотке 500 киллограм проволоки система должна:

• Потетрадно зажигать светодиоды СДК.

• На дисплее отображать фразу «На катушке 500 кг проволоки».

• Воспроизводить звук.