1 Расширенное техническое задание

1. Назначение лсау в данной курсовой работе в качестве проектируемой лсау рассмотрим систему автоматического управления душевой кабинкой на космической станции.

Бортовая душевая установка должна обеспе­чивать:

- минимальный расход электроэнергии и массы при работе;

- экономичное и эффективное использование запасов санитарно-бытовой воды и моющих средств;

- удобство дозированной подачи воды и удаление использо­ванной воды в условиях невесомости;

- необходимые комфортные тепловые условия.

Кроме того, бортовая душевая установка должна исключать возможность попадания капельной воды, моющих средств, па­ров воды и запахов в атмосферу обитаемого отсека.

В длительном полете при многократном пользовании душем запасы санитарно-бытовой воды необходимо регенерировать пу­тем очистки использованной воды.

1.2 Состав лсау

За основу системы управления берем схему душевой установки, которая изображена на рисунке 1.

В состав ЛСАУ входят следующие устройства:

- душевая кабинка (ДК);

- вентилятор (В);

- электроподогреватель воздуха (ЭВ);

- сепаратор (С);

- резервуар с водой (Р);

- кран-смеситель (Кр);

- насос (Н);

- фильтр загрязненной воды (Ф);

- микроконтроллер (МК);

- клапан электрический (КЭ).

1 - душевая кабина; 2 – вентилятор; 3 – электроподогреватель воздуха; 4 - сепаратор; 5 – сборник загрязненной воды; 6, 7 – емкости с водой; 8 – баллон наддува; 9 – кран-смеситель; 10 – дозирующая головка; 11,12 – заслонка; 13 – поглотитель вредных примесей; 14 – насос; 15 – фильтр воды; 16 – сборник очищенной воды

Рисунок 1 – Схема душевой установки

Функциональная схема ЛСАУ изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Функциональная схема ЛСАУ

1.3 Технические требования к проектируемой лсау

Технические характеристики системы:

- масса проектируемой ЛСУ не более 25 кг;

- температура от 10⁰С до 90⁰С;

- время регулирования t_P=5 c;

- ошибка ε =30%;

- перерегулирование σ=30%;

- колебательность М=1.3.

2 Выбор и обоснование выбора элементной базы лсау

2.1 Выбор микроконтроллера

В качестве микроконтроллера выбираем ADuC842. Микроконтроллер ADuC842 - полностью интегрированная 12 битная однокристальная система сбора данных с высокоскоростным ядром (машинный цикл равен тактовому циклу), являющаяся развитием систем. Как и другие приборы семейства MicroConverter компании ADI, этот прибор имеет высокоточные АЦП, ЦАП и перепрограммируемый микроконтроллер. Прибор выпускается в 52 выводном PQFP корпусе или 56 выводном CSP кристалле и имеет напряжение питания 5В. Имеется сторожевой таймер, таймер измерения длительности, монитор напряжения питания, схема сброса по включению питания (POR), встроенная система загрузки, отладки и эмуляции, совместимость по выводам с приборами ADuC812 и ADuC831

2.1.1 Технические характеристики ADuC842

- ядро MCS-51

- I/O (макс.),шт 34

- интерфейс SPI, шт 1

- аналоговые выходы (ЦАП), шт 2

- частота F, МГц от 0 до 16

- таймеры 16-бит, шт 3

- аналоговые входы (АЦП),бит 12

- питание VCC, В 5

- память Flash, кБ 62

- ICC,мА 4.5

- память RAM,кБ 2.25

- корпус MQFP-52 LFCSP-56

2.1.2 Расчет передаточной функции микроконроллера. Передаточная функция цифрового устройства микропроцессор является стандартной

Wмк(p)=1 (1)