«уфимский государственный колледж радиоэлектроники»
|
Скачать 0.85 Mb.
|
|
Разработка микроконтроллерного блока управления автоклавом на основе Arduino (аппаратная часть) Ахметханов Р.Р., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники Туктаров Р.Ф., научный руководитель, кандидат физико-математических наук, ИФМК УНЦ РАН. Автоклав – это аппарат для проведения различных процессов при нагреве и давлении выше атмосферного. Автоклавы получили широкое применение, как в быту, так и в промышленности. Своими силами автоклав можно выполнить из газового баллона или ресивера, оборудовать его предохранительными клапанами, устройствами контроля давления и температуры. Основные функции микроконтроллерного блока управления автоклавом это – получение входных данных от пользователя, поддержание заданной температуры в течении заданного промежутка времени, визуальная индикация и звуковая сигнализация о различных событиях. Микроконтроллерный блок управления автоклавом выполнен на основе ArduinoUno – микроконтроллерное решение, построенное на базе ATmega328. Платформа имеет 14 цифровых вход/выходов, 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц, разъем USB, силовой разъем, разъем ICSP и кнопку перезагрузки. Для работы необходимо подключить платформу к компьютеру посредством кабеля USB, либо подать питание при помощи адаптера AC/DC или батареи. Основные элементы и связи между ними описаны на структурной схеме – рисунок 1, микроконтроллерного блока управления автоклавом. На которой представлены связи между следующими элементами устройства:
Рисунок 1 – Структурная схема микроконтроллерного блока управления автоклавом На принципиальной электрической схеме – рисунок 2,показан полный состав элементов и связей между ними, а также изображено детальное представление о принципах работы изделия. Центральным узлом схемы является микроконтроллерное решение ArduinoUno –DD1 . Жидкокристаллический монитор wh1602b-nyg-ct обеспечивает пользователя необходимыми данными о текущем статусе устройства, подключается к Arduino на выходы 11, 10, 5, 4, 3, 2 . На выходы монитора D1-D4 передаются данные для вывода на экран. Контрастность монитора регулируется при помощи потенциометра R1, рабочий номинал которого составляет 10кОм. Так же к Arduino подключаются следующие органы управления: кнопкаSB1 (подключенная к входу Reset и заземлению GND), кнопка SB2(подключенная к входу A0и GND), кнопки регулирования температуры SB3, SB4(подключенной к 6, 7 входaмArduinoи GND) и времени SB5, SB6 (подключенной к 8,9 входам Arduino). ArduinoUnoпитается от блока питания, представляющим собой понижающий трансформатор T1, выпрямителя - в виде диодного моста VD1 и конденсатора большой емкости для большего сглаживания выходного напряжения. Управление трубчатым электронагревателем (ТЭН) – подключенным к разъемуXs1, производится через двухканальный релейный модуль, подключенный к управляющему выходу А4, GND, Vcc. Определение текущей температуры осуществляется с помощью терморезистора R1 и постоянного резистораR2, подключенных по схеме делителя напряжения, при изменении температуры, меняется сопротивления R1, при этом R2 остается неизменным. В результате соотношение плеч делителя изменяется и поэтому изменяется напряжение на входе А1. Калибровка и корректировка термодатчика была выполнена в ходе экспериментального исследования макета. Оповещение пользователя о различных событиях производится с помощью звукоизлучателя ЗП-1 (Zq1), подключенного кArduino, управляющим выходамА2, А3. Рисунок 2 – Электрическая принципиальная схема микроконтроллерного блока управления автоклавом Разработка автоматизированной парковки на Arduino Nano 3.0 Тагиров Р.Р., Аюпов Э. студенты Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники Фридман Г.М., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники. В настоящее время огромное количество автомобилей в больших городах нашей страны хранится под открытым небом, занимая большие площади, что сильно мешает нормальному функционированию общественного транспорта, коммунальных и аварийных служб города, проезду других автомобилей. Для решения острой проблемы временного хранения автомобилей необходимо разработать парковочный комплекс, который одновременно имел бы небольшую площадь расположения и в то же время большую пропускную способность автомобилей для стоянки. Назначение автоматизированной парковки на arduino nano 3.0 состоит в том, что бы удовлетворить всем предоставленным требованиям для автоматизированных парковочных комплексов. Данное устройство может применяться в любой точке мира, где остро ощущается нехватка парковочных мест, в крупных мегаполисах или в частных владениях для экономии пространства. Разрабатываемое устройство позволит существенно увеличить количество парковочных мест в условиях плотной городской застройки. Актуальность проекта заключается в том, что парковка легка в конструкции, может использоваться в любой точке мира, и работает на микроконтроллере Arduino. Структурная схема автоматизированной парковки на Arduino Nano 3.0 состоит из блоков: персональный компьютер – необходим для питания и как HID-совместимое устройство; микроконтроллер предназначен для управления двигательным блоком устройства; двигательный блок – необходим для обеспечения перемещения парковочных мест. Питание схемы осуществляется от интерфейса USB. В данном проекте используется мобильная микроконтроллерная платформа Arduino Nano 3.0 на которой установлен микроконтроллер Atmega328. С вывода 12 подается питание для работы шагового двигателя 28BYJ-48-5V. С выводов 11, 10, 9, 8 выдаются управляющие сигналы для управления обмотками двигателя. Управление командами микроконтроллера осуществляется при помощи специального ПО через USB порт на плате Arduino Nano. Разработка IP видеонаблюдение в Лицее Российской Академии Образовании Аблязов Н.В студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники Слесарева Н.С., научный руководитель Видеонаблюдение (англ. Сlosed Circuit Television, CCTV — система телевидения замкнутого контура) — процесс, осуществляемый с применением оптико-электронных устройств, предназначенных для визуального контроля или автоматического анализа изображений (автоматическое распознавание лиц, государственных номеров). Цифровое видеонаблюдение является одним из важнейших элементов структуры системы безопасности. Использование систем цифрового видеонаблюдения позволяет осуществлять визуальный контроль над обстановкой в помещениях и прилегающих территориях. Современное оборудование обеспечивает качественную и надежную работу систем цифрового видеонаблюдения, скорость передачи информации, качественное изображение. Главным при создании системы видеонаблюдения является точная постановка цели и задачей, правильно подобранное оборудование и место установки камер. Поэтому при создании и просчете комплекса видеонаблюдения желательно осмотреть объект инженерами-проектировщиками систем видеонаблюдения, чтобы не жалеть потом зря потраченных денег. Новейшим направлением является видеоаналитика, которая позволяет решать огромное количество задач. Первая задача заключается в обнаружении несанкционированного вторжения на объект. Перед системой цифрового видеонаблюдения ставится цель – понять, кто и зачем пришел на охраняемый участок без приглашения. Причем эта главная задача будет осложнять еще тем, что правонарушители, как и следовало ожидать, постараются сделать свое вторжение максимально незаметным. Вторая задача современного цифрового видеонаблюдения заключается в следующем: необходимо предоставить пользователям видеоинформацию о ситуациях, которые происходят непосредственно не внутри, а вокруг охраняемой зоны. Такая информация во многих случаях будет очень полезной. Как замечают специалисты, подобная задача достаточно размыта и не отличается особой конкретикой. Отдельно выделяется отслеживание движения вне периметра обозначенной зоны. Цифровое видеонаблюдение занимается обнаружением людей или транспортных средств, которые находятся продолжительное время в зоне охватываемого наружного видеонаблюдения. Третья задача, которую решает цифровое видеонаблюдение, это обнаружение людей или объектов, которые пытаются незаконно попасть в охраняемую зону, пытаясь «обмануть» контролирующие системы. Решению таких задач по обеспечению безопасности в наши дни уделяется пристальное внимание во всех сферах жизни и данная тенденция с течением времени только нарастает. Цифровое видеонаблюдение сегодня является самым популярным и эффективным средством обеспечения безопасности. Целью работы является проектирование IP видеонаблюдения в «Лицее российской академии образования», для наблюдения за объектом и обнаружением людей или транспортных средств, которые находятся продолжительное время в зоне охватываемого наружного видеонаблюдения. Проектирование IP видеонаблюдения должно включать в себя следующее этапы: - анализ объекта; - построение структуры сети; - выбор средств защиты информации; - выбор оборудования; - разработка схемы построения цифрового видеонаблюдения; - установка оборудования. Рисунок 1 – Анализ объекта Рисунок 2 – Модель проникновения злоумышленника Рисунок 3 – Структура сети Перечень оборудования для IP видеонаблюдения: - vidstar vsc-2121vr-ip камера; - switch DES-1008P+; - роутер D-Link DAP-1360/B; - IP коммутатор D-Link DES-3200 28р; - видеорегистратор BEWARD BS1232 Рисунок 4 – Структура сети по территории Рисунок 5 – Размещение телекоммуникационного оборудования В помещении видеооператоров размещается ядро видеосистемы: 1) IP коммутатор D-Link DES-3200 …………………………………………………….......1шт; 2) видеорегистратор BEWARD BS1232……………………………………………………1шт; Это все оборудование было подключено к ПК Оператору (на отдельный компьютер), а установка монитора была, произведена на охранный пост. 3) установка Монитора SAMSUNG S22C200N…………………………………………….1шт; Размещение всех приборов должно исключать их случайное попадание или перемещение по установочной поверхности, при котором возможно повреждение оборудования, подключаемых проводов и кабелей системы видеонаблюдения. При размещении оборудования следует учитывать, что оно должно находиться не менее 1 м от элементов системы отопления и силовых кабелей, так они тоже могут нарушить правильную работоспособность системы охранного телевидения. Разработка полуавтоматического устройства контактной сварки Латыпов Д.Ш., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники. Туктаров Р.Ф., научный руководитель, кандидат физико-математических наук, ИФМК УНЦ РАН. Контактная сварка – процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла, проходящим через него электрическим током, и пластической деформации зоны соединения, под действием сжимающего усилия Контактная сварка преимущественно используется в промышленном массовом или серийном производстве. В отличие от обычной сварки, использование контактной сварки позволяет автоматизировать процесс сваривания металлов. Преимущества контактной сварки перед другими видами сварки:
Так, например, при использовании аппарата контактной сварки, в зависимости от разных условий, таких как толщина свариваемых пластин, вид материала, из которых сделаны пластины, требуется выполнение различных режимов сварки. Для этих целей лучше всего подходит программируемый микроконтроллер. С помощью программирования микроконтроллера можно решить многие практические задачи аппаратной техники. Для правильной работы микроконтроллера, необходимо его запрограммировать на выполнение определенных действий. Программирование микроконтроллера – это действия, при котором пользователь разрабатывает программу и загружает ее непосредственно в ПЗУ микроконтроллера. Программирование всего устройства может занять от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от размера памяти и алгоритма программирования. Структурная схема полуавтоматического устройства контактной сварки представлена на рисунке 1. На рисунке 1 показаны, основные элементы, входящие в состав полуавтоматического устройства контактной сварки. В состав устройства входят:
Рисунок 1 – Полуавтоматическое устройство контактной сварки схема структурная Электрическая принципиальная схема полуавтоматического устройства контактной сварки представлена на рисунке 2. В состав устройства входят блок питания, состоящий из регулятора и выпрямителя напряжения, а также блок управления. При подаче питания в 220 В на схему регулятора напряжения, на выходе схемы имеем 11 вольт переменного напряжения. Далее данное напряжение подается на схему выпрямителя напряжения, на выходе схемы получаем 11 вольт постоянного напряжения. Данное напряжение подается на питание микроконтроллера Arduino. Также питание в 220 В подается на схему блока управления. В схему блока управления входят два тиристора (Т1 и Т2). Три диода (VD1-VD3), микроконтроллер Arduino (DD1), оптопра(DD2), конденсатор (С1), трансформатор (Тr1) и резисторы (R1-R6). Также в состав блока управления входят кнопка (SB1) и переключатель (SА1). При поданных питаниях на микроконтроллер Arduino и схему управления, и нажатии кнопки SB1, на анод оптопары (DD1), (на первый вывод) подается управляющее напряжение в 5 В, включается светодиод оптопары, открывает его же фотосимистор (выводы 4 и 6 замыкаются). При положительной первой полуволне поданного напряжения, часть положительного напряжения подается на анод тиристора (Т1), а также на управляющий электрод тиристора (Т2) через диод (VD3) и резистор (R3), остальная часть подается на управляющий электрод тиристора (Т1) через резисторы (R3 и R2), и оптопару (DD2). При положительной второй полуволне поданного напряжения, часть положительного напряжения подается на анод тиристора (Т2), часть на управляющий электрод тиристора (Т1) через диод (VD2) и резистор (R5), а также на управляющий электрод тиристора (Т2) через резистор (R5), оптопару (DD2) и резистор (R2). Рисунок 2 – Полуавтоматическое устройство контактной сварки электрическая принципиальная схема Тиристоры (Т1 и Т2) открыты в обоих полупериодах, но ток в одном полупериоде течет только через первый тиристор, в другом – только через второй. В зависимости от поданного положительного напряжения на анод одного из двух тиристоров. Таким образом, суммарный переменный ток через оба тиристора составляет 50 А. В обоих полупериодах ток идет на первичную обмотку трансформатора (Tr1). Силу тока, идущего на первичную обмотку трансформатора (Тr1) можно регулировать с помощью резистора (R6), или включив переключатель (SA1) подавать ток без изменения его значений. Цепочка R4 С1 защищает цепь от переходных скачков напряжения, вызванных отключением первичной обмотки трансформатора. Регулировка длительности импульса сварки, происходит согласно написанной программы, загруженной в микроконтроллер Arduino. Программа была разработана в программной среде Arduino IDE. На рисунке 3 изображен блок программы, в котором следует указание используемых выводов, основных параметров процесса сварки и указание управляющих выводов. Рисунок 3 – Код программы Рисунок 4 – Код программы На рисунке 4 показан блок программы, в котором следует описание основного цикла сварки. Рисунок 5 - Код программы На рисунке 5 показан блок программы, в котором следует описание процесса сварки, проверки условий при которых происходит процесс сварки. |
Похожие:
 |
Уфимский государственный колледж радиоэлектроники утверждаю Практические занятия №4,5 «Расчёт разветвлённой цепи с помощью законов Кирхгофа» |
|
Уфимский государственный колледж радиоэлектроники утверждаю Практическая работа №29 Разработка проекта плана мероприятий угкр по совершенствованию пожарной безопасности объекта |
 |
Уфимский государственный колледж радиоэлектроники утверждаю Настройка интеллектуальных параметров оборудования технологических мультисервисных сетей (vlan, stp, rstp, mstp, ограничение доступа,... |
|
Уфимский государственный колледж радиоэлектроники утверждаю Практическое занятие №13 «Решение задач по определению соотношения Международной системы с единицами системы егс и внесистемными... |
|
Практическая работа №1,2 «Организация блоков памяти» Государственного бюджетного образовательного учреждения среднего профессионального образования «Уфимский государственный колледж... |
|
Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ дисциплина «химия» Методические указания для выполнения лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного... |
|
Методические указания по выполнению практических работ адресованы... «Уфимский государственный колледж радиоэлектроники» по специальностям спо 210709 «Многоканальные телекоммуникационные системы», 210723... |
|
Отчет по результатам самообследования Государственного бюджетного... ... |
|
Инструкция о порядке проведения в фгбоу во «Уфимский государственный... Фгбоу во «Уфимский государственный авиационный технический университет» экспертизы материалов |
|
«уфимскийгосударственный колледж радиоэлектроники, телекоммуникаций и безопасности» Благочинов Н. Н., Рахимов Р. Р., Разработка мобильного приложения «Где маршрутка?» |
|
Тема конкурсной работы Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Уфимский топливно-энергетический колледж» |
|
Рабочая программа профессионального модуля пм. 01 Ведение технологического... ... |
|
Дерявская С. Н., методист гбпоу «Поволжский государственный колледж».... Составитель: Зайцева Вера Александровна, преподаватель гбпоу «Поволжский государственный колледж» |
|
«поволжский государственный колледж» методические рекомендации по... Методические рекомендации печатаются по решению Методического совета гбпоу «Поволжский государственный колледж» №9 от 12. 02. 2015... |
|
Уфимский государственный авиационный технический университет использование... Использование spss при проведении конкретно-социологического исследования: Методические рекомендации в помощь студентам и аспирантам,... |
|
Уфимский государственный авиационный технический университет Специальность: 05. 07. 05. «тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов» (шифр и наименование) |