Заготовка диплома Гук. 1техническое задание 3 1 Наименование, шифр, и основание для выполнения дп 3
 Скачать 0.95 Mb.
|
2.3 Принцип действия модуля управления климатом в промышленной автоматикеКонструктивно модуль управления климатом в промышленной автоматике состоит из пластмассового корпуса с размещёнными внутри него платами, а также датчиков измерения температуры и относительной влажности. Датчики отвечают за сбор данных о текущем значении температуры и относительной влажности в помещении. Сбор данных занимает от 6 до 10 секунд. Данные собранные датчиками передаются по проводному соединению на модуль управления, после этого датчики отключаются. После сверки полученных данных модулем управления и при их отклонении от заданных, подается сигнал через беспроводной интерфейс стандарта Bluethooth 4.0 Low Energy на включение и работу кондиционера в нужном режиме. После этого модуль управления переходит в режим пониженного энергопотребления. Возможна настройка и диагностика модуля с помощью USB шины или через беспроводной интерфейс стандарта Bluethooth 4.0 Low Energy. 2.4 Разработка схемы электрической структурнойНа блок управления возложены функции контроля за температурой и относительной влажностью в помещении. Блок FTDI отвечает за передачу данных между ПК и блоком управления, а так же за питание всего устройства. Блок является переходником между интерфейсом RS-232 и USB шиной. Блок беспроводного интерфейса стандарта Bluethooth 4.0 Low Energy предназначен для беспроводной передачи данных между модулем и ПК либо модулем и кондиционером. ЖК-дисплей (TFT 1.8) предназначен для вывода текущих значений температуры и относительной влажности. Датчики представляют собой устройства, крепящиеся к потолку и подключенные к модулю с помощью шины I2C. Датчики осуществляют сбор значений температуры и относительной влажности в помещении. Корпус имеет прямоугольную форму. Материал корпуса – пластик. Клавиатура представлена в виде двух кнопок. Кнопка Инфо предназначена для вывода информации на дисплей. Кнопка Reset (Сброс) предназначена для сброса всех настроек до заводских. Персональный компьютер предназначен для питания, а также настройки и диагностики устройства. 3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ И МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИИ МОДУЛЯ УПРАВЛЕНИЯ3.1 Выбор элементной базы модуляВыбор элементной базы является основным пунктом в процессе практической реализации проектируемого изделия. Это важно, так как от выбора элементной базы зависят габаритные размеры, надёжность изделия, потребление энергии прибором, его стоимость, а также его приспособленность к климатическим условиям. Критерием выбора элементной базы электро-радиоэлементов в любом радиоэлектронном устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик ЭРЭ заданным условиям работы и условиям эксплуатации. Исходя из технических требований, было принято решение о использовании в качестве процессорного модуля микроконтроллера MSP430FR5723 фирмы Texas Instruments с ультра-низким энергопотреблением. Микроконтроллер состоит из нескольких устройств, таких как встроенная энергонезависимая память FRAM, 16-битный MSP430 ™ процессор с ультра-низким энергопотреблением и различные периферийные устройства, предназначенные для различных приложений. Процессор, FRAM, и периферийные устройства, объединены в семь маломощных режимов, которые направленны на продление срока службы батареи в портативных и беспроводных устройствах. FRAM-память является новой энергонезависимой памятью, которая сочетает в себе скорость, гибкость и выносливость SRAM-памяти со стабильностью и надежностью FLASH-памяти. Периферия включает в себя 10-битный АЦП, 16-канальный компаратор с опорным напряжением поколения и возможности гистерезиса, три усовершенствованные канала, способные работать как I2C, SPI, UART или как протоколы, внутренний DMA, аппаратный умножитель, RTC, пять 16-разрядных таймеров и цифровые входы / выходы. Основные параметры микроконтроллера MSP430FR5723 представлены в Таблице 3.1 – Основные технические характеристики микроконтроллера MSP430FR5723 фирмы Texas Instruments. Таблица 3.1 – Основные технические характеристики микроконтроллера MSP430FR5723 фирмы Texas Instruments
Микроконтроллер CC2540 фирмы Texas Instruments является экономически эффективным из-за низкого энергопотребления. В данном проекте микроконтроллер используется в чипе для периферийных устройств Bluethooth 4.0 Low Energy(Bluethooth с низким энергопотреблением). Каждый микроконтроллер CC2540 содержит уникальный 48-битный IEEE-адрес. Основные параметры микроконтроллера представлены в Таблице 3.2 – Основные технические характеристики микроконтроллера CC2540 фирмы Texas Instruments. Таблица 3.2 – Основные технические характеристики микроконтроллера CC2540 фирмы Texas Instruments
HDC1000 является цифровым датчиком влажности с интегрированным датчиком температуры, который обеспечивает высокую точность измерения при очень низкой мощности. Цифровом датчик влажности устроен на основе нового емкостного датчика. Датчики влажности и температуры откалиброваны. Инновационная WLCSP упрощает дизайн платы и позволила использовать ультра-компактный корпус. Чувствительный элемент HDC1000 находится на нижней части устройства, что делает датчик более устойчивым к грязи, пыли и другим загрязнениям окружающей среды. HDC1000 используется в мобильных устройствах, медицинских приборах, принтерах и других устройствах. Основные параметры цифрового датчика представлены в Таблице 3.3 – Технические характеристики цифрового датчика HDC1000 фирмы Texas Instruments. Таблица 3.3 – Технические характеристики цифрового датчика HDC1000 фирмы Texas Instruments
Таблица 3.4 – Технические характеристики микросхемы FT232R
При составлении электрической принципиальной схемы были выбраны чип резисторы 0805, параметры которых приведены в Таблице 3.5 – Технические характеристики чип резисторов 0201. Таблица 3.5 – Технические характеристики чип резисторов 0201
При составлении электрической принципиальной схемы были выбраны конденсаторы 0805, параметры которых приведены в Таблице 3.6 – Технические характеристики конденсаторов 0805. Таблица 3.6 – Технические характеристики конденсаторов 0805
При составлении электрической принципиальной схемы были выбраны катушки индуктивности, параметры которых приведены в Таблице 3.7 – Технические характеристики катушек индуктивности. Таблица 3.7 – Технические характеристики катушек индуктивности
При составлении электрической принципиальной схемы были выбраны кнопки, параметры которых приведены в Таблице 3.8 – Технические характеристики кнопок. Таблица 3.8 – Технические характеристики кнопок
При составлении электрической принципиальной схемы были выбраны кварцевые резонаторы, параметры которых приведены в Таблице 3.9 – Технические характеристики кварцевых резонаторов. Таблица 3.9 – Технические характеристики кварцевых резонаторов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||