Главная страница
Навигация по странице:

  • Циклова комісія інформаційних технологій

  • Розділ №1.АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МІКРОКОНТРОЛЕРА ФІРМИ ATMEL

  • Розділ№2. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МІКРОКОНТРОЛЕРНОЇ ПЛАТИ ARDUINO

  • Розділ №3.ОГЛЯД ВХІДНИХ ТА ВИХІДНИХ ЛАНЦЮГІВ Сонячна панель

  • Переваги сонячної батареї

  • Фоторезистори

  • Розділ №4.РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ

  • Сонячна панель Блок живлення

  • Розділ №6. Розробка Алгоритму Роботи Мікропроцесорної Системи

  • Розділ №7. РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ.

  • Перелік використаних джерел

  • курсовая микропроцессор ардуино. пример. Розробка сонячного трекеру. Тема комплексна. Спеціальна частина Розробка мікропроцесорної системи керування трекеру


    Скачать 1.08 Mb.
    НазваниеРозробка сонячного трекеру. Тема комплексна. Спеціальна частина Розробка мікропроцесорної системи керування трекеру
    Анкоркурсовая микропроцессор ардуино
    Дата26.01.2021
    Размер1.08 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлапример.docx
    ТипДокументы
    #171691


    МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

    ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ


    Циклова комісія інформаційних технологій





    КУРСОВИЙ ПРОЕКТ


    _з__Мікропроцесорних систем
    (назва дисципліни)
    на тему: __Розробка сонячного трекеру. Тема комплексна. Спеціальна частина:Розробка мікропроцесорної системи керування трекеру.

    ______





     

    Студента (ки) __3__ курсу __37-КМ__ групи
    напряму підготовки _123___Комп’ютерна інженерія_______
    спеціальності 5.123.1Обслуговування__комп’ютерних___

    систем і мереж ________________________________________

    ___________ Климентьєв Є.М._______________________
                                      (прізвище та ініціали) 
    Керівник ________викладач____ Дігтяр_________________ _________________Артем Андрійович_________________
      (посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

    Національна шкала ___________________________
    Кількість балів: __________ Оцінка: ECTS _______

    Члени комісії:

    ________________
    (підпис)

    ____( А.А.Дігтяр )___
    (прізвище та ініціали)

    ________________
    (підпис)

    __( М.М Бочарніков) _
    (прізвище та ініціали)

    ________________
    (підпис)

    ___(_М.В. Величко)___


    (прізвище та ініціали)

    м. Харків 2018/2019н.р.

    Рецензія керівника ________________________________________________

    _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Керівник проекту _________________________________(_А.А. Дігтяр_)

    (підпис) (прізвище та ініціали)



    Зміст


    Реферат 4

    Перелік використаних скорочень 6

    Вступ 7

    Розділ №1.АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МІКРОКОНТРОЛЕРА ФІРМИ ATMEL 9

    4.5 - 5.5 В при частоті до 20 МГц 13

    Розділ№2. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МІКРОКОНТРОЛЕРНОЇ ПЛАТИ ARDUINO 14

    Розділ №3.ОГЛЯД ВХІДНИХ ТА ВИХІДНИХ ЛАНЦЮГІВ 20

    Розділ №4.РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ 26

    Розділ №5. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ 27

    Розділ №6. Розробка Алгоритму Роботи Мікропроцесорної Системи 31

    Розділ №7. РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ. 35

    Висновок 38

    Перелік використаних джерел 39


    Реферат


    Пояснювальна записка: 39 сторінка, 9 рисунків, 3 схеми, 16 літературних джерел.

    Ключові слова:

    • ARDUINO.

    • МІКРОКОНТРОЛЛЕР.

    • СОНЯЧНИЙ ТРЕКЕР.

    • ПРОГРАМУВАННЯ.


    Об'єкт дослідження: автоматизоване технічне обладнання.

    Мета роботи: автоматичне управління трекером.

    У роботі проведено аналіз сонячного трекера на Arduino UNO R3, а також було проаналізовано вузли керування пристроєм. Шляхом встановлення фоторезисторів ми змогли зробити автоматичне керування сонячним трекером на базі мікроконтролерів Arduino Uno.

    Перелік використаних скорочень


    Перелік скорочень є впорядкований в алфавітному порядку список скорочень і позначень, використаних в тексті і на кресленнях, кожне з яких повинне бути розшифроване.

    • МПС – мікропроцесорні системі

    • МК – мікроконтролер

    • СТ – сонячний трекер

    • ЯП – язик програмування

    • СЕРВО-сервопривід

    • LDR-фоторезистор

    • ККД-коефіцієнт корисної дії


    Вступ


    Було розроблено сонячний трекер який буде більшу частину життя забезпечувати вас сонячною енергією. У міру того як в Україні підвищуються тарифи на електроенергію, що поставляється енергогенеруючими компаніями, все більше людей замислюються про альтернативні способи забезпечення свого житла електрикою. І якщо мешканцям багатоповерхівок зробити це досить проблематично, то у власників приватних будинків можливостей набагато більше. Досить встановити на особистій ділянці вітряної або сонячний електрогенератор. Це дозволяє не тільки економити гроші, а й непогано заробляти, продаючи енергію. Тим більше що в нашій країні поки діє так званий «зелений» тариф, за яким електроенергія, одержана за рахунок використання альтернативних, екологічно чистих технологій, коштує набагато дорожче виробленої традиційними методами. Причому домашня електростанція - це вже не фантастика, а реальність.

    Допоможе мені з цим Arduino Uno - плата від компанії Arduino, побудована на мікроконтролері ATmega 328.

    Сонячний трекер - це пристрій, який відстежує траєкторію сонця і на основі цього змінює положення сонячних панелей на найбільш оптимальне для максимальної вироблення енергії. Таким чином, за допомогою трекера вироблення енергії збільшується на 25-45% в порівнянні зі статичними системами. Найчастіше трекери використовуються на підприємствах, але їх також можна використовувати і в домашніх господарствах, коли необхідно отримати максимум користі з невеликої кількості сонячних панелей.

    Максимальну генерацію електрики сонячні електростанції дають за умови, що сонячні промені спрямовані перпендикулярно до робочої поверхні фотоелектричних модулів. Але Сонце постійно рухається, а значить, сонячним панелям, зафіксованим в певному положенні, це вимога ніяк не виконати. Як результат, продуктивність стаціонарних геліоустановок вкрай мала - 10-15%. Набагато ефективніше працює сонячний трекер - рухома система кріплень, яка відстежує найбільш яскраву крапку на небосхилі і, орієнтуючись на неї, змінює положення фотоелектричних модулів.

    Переваги пристрою і принцип його роботи Безумовно, головна перевага - підвищення ККД геліосистеми майже на 50% (в середньому, від 40 до 45%). Оптимальний кут падіння сонячних променів - 90 °. Саме трекер і забезпечує такий кут нахилу, повертаючи батареї в потрібному напрямку.

    Розділ №1.АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МІКРОКОНТРОЛЕРА ФІРМИ ATMEL


    Однокристальні мікроконтролери знаходять широке застосування в найрізноманітніших сферах: від вимірювальних приладів, фотоапаратів і відеокамер, принтерів, сканерів і копіювальних апаратів до виробів електронних розваг і всілякої домашньої техніки.

    Із часу появи перших мікропроцесорів їх складність постійно зростала у зв'язку з появою нових апаратних рішень і додаванням нових команд, необхідних при виконанні нових завдань. Так поступово склалась архітектура, що одержала назву CISC. Надалі позначилося й знайшов активний розвиток ще один напрямок: архітектура RISC.

    Саме до цієї архітектури відносяться мікроконтролери AVR від компанії ATMEL. Основна перевага RISC-процесорів - вони прості, виконують обмежений набір команд, що приводить до швидкодії швидкості операції. Це дозволяє знизити вартість і складність їх програмування.

    На зорі виникнення мікропроцесорів розробка програмного забезпечення відбувалася винятково на тій або іншій мові асемблера, орієнтованому на конкретний пристрій. По суті, такі мови являли собою символьні мнемоніки відповідних машинних кодів, а переклад мнемоніки в машинний код виконувався транслятором. При цьому головний недолік ассемблерных мов є в тім, що кожний з них був прив'язаний до конкретного типу пристроїв і логіку його роботи. Крім того, асемблер складний в освоєні, що вимагає досить більших зусиль для його вивчення, але головне, якщо згодом буде потрібно перейти на використання мікроконтролерів інших виробників, то зусилля виявляться марними.

    Мова С, будучи мовою високого рівня, позбавлена подібних недоліків і може використатися для програмування кожного мікропроцесора, для якого є компілятор з мови С. Вивчивши мову С, можна легко переходити від одного сімейства мікроконтролерів до іншому, витрачаючи набагато менше часу на розробку.

    Для досягнення дуже швидкого й ефективного виконання програм архітектура AVR була оптимізована таким чином, щоб зкомпонувати переваги Гарвардської й Прінгстонської архітектури. Така організація забезпечує високу ефективність процесора при обробці даних. Основною ідеєю всіх RISC є збільшення швидкодії за рахунок скорочення кількості операцій обміну з пам'яттю програм. Для цього кожну команду прагнуть вмістити в одну комірку пам'яті програм.

    При обмеженій розрядності комірки пам'яті це неминуче приводить до скорочення набору команд МК. Тому в AVR-мікроконтролерів відповідно до цього принципу практично всі команди (крім тих, у яких одним з операндів є 16-розрядна адреса) також упаковані в одну комірку пам'яті програм.

    Однак зробити це вдалося не за рахунок скорочення кількості команд процесора, а розширенням комірки пам'яті програм до 16 розрядів. Таке рішення дає можливість використати безліч команд AVR на відміну від інших RISC-мікроконтролерів. Вся програмна пам'ять AVR-мікроконтролерів виконана по технології FLASH і розміщена на кристалі. Вона являє собою послідовність 16-розрядних комірок і має ємність від 512 слів до 256K слів залежно від типу кристала.

    Мікроконтролери AVR мають гарвардську архітектуру (програма і дані знаходяться в різних адресних просторах) і систему команд, близьку до ідеології RISC. Процесор AVR має 32 8-бітових регістра загального призначення, об'єднаних в регістровий файл. На відміну від «ідеального» RISC, регістри не абсолютно ортогональні.
    Деякі команди працюють тільки з регістрами r16 ... r31. До них відносяться команди, що працюють з безпосереднім операндом: ANDI / CBR, ORI / SBR, CPI, LDI, LDS (16-біт), STS (16-біт), SUBI, SBCI, а також SER і MULS;

    Команди, що збільшують і зменшують 16-бітове значення (в тих моделях, де вони доступні) з безпосереднім операндом (ADIW, SBIW), працюють тільки з однією з пар r25: r24, r27: r26 (X), r29: r28 (Y) , або r31: r30 (Z);

    Команда копіювання пари регістрів (в тих моделях, де доступна) працює тільки з сусідніми регістрами, які починаються часткою з непарного (r1: r0, r3: r2, ..., r31: r30);

    Результат множення (в тих моделях, в яких є модуль множення) завжди поміщається в r1: r0. Також тільки ця пара використовується в якості операндів для команди самопрограмування (де доступна);

    Деякі варіанти команд множення приймають в якості аргументів тільки регістри з діапазону r16 ... r23 (FMUL, FMULS, FMULSU, MULSU).

    Мікроконтролер ATMega328 є 8-ми розрядним CMOS мікро контролером з низьким енергоспоживанням, заснованим на вдосконаленій AVR RISC архітектурі.

    ATmega328 / P - мікроконтролер сімейства AVR, як і всі інші має 8-бітний процесор і дозволяє виконувати більшість команд за один такт.



    Рис. 1.1 - Схема мікроконтролера ATMEGA328

    Пам'ять:

    • 32 kB Flash (пам'ять програм, що має можливість само програмування)

    • 2 kB ОЗУ

    Периферійні пристрої:

    • Два 8-бітних таймера / лічильника з модулів порівняння і ділення частоти

    • 16-бітний таймер / лічильник з модулем порівняння і дільником частоти, а також з режимом запису

    • Лічильник реального часу з окремим генератором

    • Шість каналів з вбудованим датчиком температури

    • Програмований послідовний порт USART

    • Послідовний інтерфейс SPI

    • інтерфейс I2C

    • Програмований сторожовий таймер з окремим внутрішнім генератором

    • Внутрішня схема порівняння напруги

    • Блок обробки переривань і пробудження при зміні напруги на висновках мікроконтролера

    Спеціальні функції мікроконтролера ATmega328:

    • Скидання при включенні харчування і програмне розпізнавання зниження напруги харчування

    • Внутрішній тактовий генератор

    • Обробка внутрішніх і зовнішніх переривань

    • 6 режимів сну

    Напруги живлення і швидкість процесора:

    • 1.8 - 5.5 В при частоті до 4 МГц

    • 2.7 - 5.5 В при частоті до 10 МГц

    • 4.5 - 5.5 В при частоті до 20 МГц

    • Розділ№2. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МІКРОКОНТРОЛЕРНОЇ ПЛАТИ ARDUINO

    Ардуіно UNO R3-один з найпопулярніших мікроконтролерів для створення різноманітних автоматизованих систем. Це широко використовувана плата мікроконтролерів з відкритим кодом на базі мікроконтролера ATmega328P. У його склад входить все необхідне для зручної роботи з мікроконтролером: 14 цифрових входів/виходів (з них 6 можуть використовуватися в якості ШІМ-виходів), 6 аналогових входів, кварцовий резонатор на 16 МГц, роз'єм USB, роз'єм живлення, роз'єм для програмування всередині схеми (ICSP) і кнопка скидання. Для початку роботи з пристроєм досить просто подати живлення від AC/DC-адаптера або батарейки, або підключити його до комп'ютера за допомогою USB-кабелю.

    На відміну від всіх попередніх плат Ардуіно Uno в якості перетворювача інтерфейсів USB-UART використовує мікроконтролер ATmega16U2 (ATmega8U2 до версії R2) замість мікросхеми FTDI.

    На платі Arduino Uno версії R2 для спрощення процесу оновлення прошивки доданий резистор, що підтягує до землі лінію HWB мікроконтролера 8U2.

    Завдяки безлічі бібліотек і допоміжних модулів на будь-який смак, будь то датчик руху або wi-fi адаптер, плата стала улюбленцем конструкторів.

    Будь який МК цієї системи являє собою простий AVR пристрій з вже заготовленою прошивкою. Користувачеві залишається лише додати відповідні бібліотеки або використовувати вже наявні. Після чого можна моментально приступати до роботи. На всіх платах є USB-UART порт для спрощення роботи з пристроєм.

    Перевагами Ардуіно є:

    • Бібліотеки, які створюються не тільки авторами плати, але і спільнотою. Завдяки цьому можна знайти відповідний інструментарій під будь-яке завдання. Але тут криється і головний недолік. Ніхто не контролює якість коду, і в результаті велику частину бібліотек з вільного доступу вам доведеться вручну модифікувати або замінювати десятки разів. Тому багато хто воліє самостійно написати код і базовий функції, якщо є така можливість.

    • Невеликі розміри Ардуіно мікро. Це дозволяє створювати професійні плати, що не займають великого простору в корпусі кінцевого виробу. А габарити вкрай важливі у всіх сферах, від розумного будинку до створення власної теплиці, або сонячного трекеру.

    • Велика кількість модулів. На мікроконтролер Arduino ви знайдете будь-який необхідний модуль. Будь то датчик диму або освітленості, і навіть невеликий динамік. Крім цього, можна і заощадити, адже периферію створює сама спільнота, завдяки чому можна купувати додаткові мікроконтролери за копійки.

    Сам мікроконтролер будується на одній схемі, на ній є кілька основних елементів. Залежно від обраного модуля, може відрізнятися обсяг постійної пам'яті і кількість входів. Останнє впливає на те, скільки пристроїв ви зможете під'єднати до свого мікроконтролеру. Програмна частина реалізована низькорівневою мовою програмування, що дозволяє з точністю керувати будь-якими рухами плати, аж до найменших сигналів і написання повноцінних самонавчаючих нейромереж.

    Вся інформація з модулів, датчиків передається на центральний МК, він виводить її в консоль і обробляє згідно закладеному скрипту.

    Як доповнення до системи є не тільки датчики, але і різноманітні індикатори, вони необхідні для пожвавлення системи. Наприклад, якщо ви хочете почути виснажливий писк, якщо раптом з'явиться витік в крані.

    Або ж, щоб вогник на кнопці запуску горів червоним, коли пристрій включено. Все це також контролюється і налаштовується на програмному рівні.

    Ми використовуємо МК Arduino Uno який має наступні характеристики: мікроконтролер Atmel AVR, а також елементів обв’язки для програмування та інтеграції з іншими пристроями, лінійний стабілізатор напруги +5В або +3,3В. Резонатор 16 або 8 МГц  У мікроконтролер записаний завантажувач (bootloader), тому зовнішній програматор не потрібен.

    Як нескладно здогадатися, спочатку Ардуіно-це лише інструмент, який дозволяє координувати роботу всієї системи. А робить він це за допомогою вбудованих в нього бібліотек, які можна встановлювати в систему додатково, за необхідності. Аж до того, що ви можете поставити допоміжну карту пам'яті, якщо не вистачає місця. А самі ж бібліотеки написані на низькорівневому C++, який забезпечує повний контроль над роботою мікроконтролера, але має і ряд вагомих недоліків, про які ми і поговоримо нижче. У моїй роботі я використовував плату Arduino UNO R3 як зображено на рис 2.1,2.2.



    Рис.2.1 - Плата Arduino Uno R3.



    Рис.2.2 - Позначення на схемах.



    Рис.2.3 - Принципова схема плати Arduino Uno R3.

    Входи Ардуіно використовуються для підключення зовнішніх пристроїв і можуть працювати як в режимі входу (INPUT), так і в режимі виходу (OUTPUT). До кожного входу може бути підключений вбудований резистор 20-50 кОм за допомогою виконання команди pinMode () в режимі INPUT_PULLUP. Допустимий струм на кожному з виходів - 20 мА, не більше 40 мА.

    Для зручності роботи деякі входи поєднують в собі кілька функцій:

    Вхід 0 і 1 - контакти UART (RХ і TX відповідно).

    Вхід c 10 по 13 - контакти SPI (SS, MOSI, MISO і SCK відповідно)

    Вхід A4 і A5 - контакти I2C (SDA і SCL відповідно).

    Розділ №3.ОГЛЯД ВХІДНИХ ТА ВИХІДНИХ ЛАНЦЮГІВ

    Сонячна панель — тип збірних панелей для поглинання енергії сонячних променів та її перетворення у електричну чи теплову.

    Фотовольтичний модуль — загорнута і електрично з'єднана збірка фотоелектричних комірок (типово 6х10), які об'єднані у фотовольтичну систему для генерації та накопичення електроенергії. Вихідна потужність кожного модуля за стандартних умов використання знаходиться в межах від 100 до 365 ват.

    Зазвичай до складу фотовольтичної системи входять панель або група панелей, сонячний перетворювач, а також деколи акумулятор і сонячний трекер.

    Переваги сонячної батареї:

    • невелика маса і габарити;

    • невисока вартість у порівнянні, наприклад, з паливними елементами;

    • простота конструкції;

    • тривалий термін експлуатації.

    Недоліки:

    • неможливість видавати вночі таку ж вихідну потужність, як вдень, що вимагає використання акумулятора або іоністора, який заряджався б вдень ​​для підтримки роботи навантаження в темряві;

    • різка залежність вихідної потужності від кута падіння променів на світлочутливу поверхню, що змушує використовувати автоматичні системи орієнтування в просторі;

    • неможливість отримати потужність з квадратного метра сонячної батареї більше 0,1 кВт, використовуючи дешеві матеріали;



    • швидка деградація фотоелементів в умовах підвищеного радіаційного фону і проникаючої радіації.

    ККД сонячних батарей, складених з кремнієвих фотодіодів і випускаються для широкого вжитку, зазвичай досягає 8 %, не більше.

    У спеціалізованих сонячних батарей, фотодіоди яких виконані з арсеніду галію, ККД досягає 20 %. Сонячні батареї з фотодіодів на основі сульфату кадмію, що випускаються у вигляді тонких гнучких плівок, призначені для електроживлення апаратури космічних станцій і супутників.

    При збільшенні температури навколишнього середовища вихідна напруга сонячної батареї падає за лінійним законом.

    Вартість сонячної енергії разом з вартістю акумуляторів стрімко знижується, що сприяє широкому застосуванню таких комплексів у промисловості та індивідуальними споживачами.

    За досягнення мережевого паритету вартість цієї електроенергії стане нижчою від енергії з традиційних невідновлювальних джерел.

    У моїй роботі я використовував таку сонячну панель як зображено на рис 3.1:

    Робоча напруга: 6 В;

    Вихідна потужність: 1 Вт;

    Робочий струм: 0-200 мА;

    Розмір виробу: 110 * 60 * 2,5 мм;



    Рисунок.3.1 - Сонячна панель.

    Фоторезистори - напівпровідниковий прилад, що змінює величину свого опору при опроміненні світлом. Не має p-n переходу, тому має однакову провідність незалежно від напрямку протікання струму.

    Явище зміни електричного опору напівпровідника, обумовлене безпосередньою дією випромінювання, називають фоторезистивним ефектом, або внутрішнім фотоелектричним ефектом.

    Фоторезистори широко використовуються в нашому повсякденному житті. Турнікети в метро оснащені ними, вуличне освітлення працює завдяки фоторезисторами. Також їм знайшлося застосування в промисловості, медицині, сільському господарстві.

    Зараз фоторезистори стали поступово витісняючи іншими радіоелементами: фототранзистори, фотодіоди, безконтактні датчики,сонячні трекери.

    У моїй роботі я використовував такі фоторезистори як зображено на рис 3.2:



    Рис.3.2 - Фоторезистори.

    Потенціометр - регульований дільник електричної напруги, змінний резистор. Являє собою, як правило, резистор з рухомим відвідних контактом (движком). З розвитком електронної промисловості крім «класичних» потенціометрів з'явилися також цифрові потенціометри . Такі потенціометри, як правило, представляють собою інтегральні схеми, не мають рухомих частин і дозволяють програмно регулювати власний опір з заданим кроком.

    Більшість різновидів змінних резисторів можуть використовуватися як в якості потенціометрів, так і в якості реостатів, різниця в схемах підключення і в призначенні (потенціометр - регулятор напруги, реостат - сили струму).

    Потенціометри використовуються в якості регуляторів параметрів (гучності звуку, потужності, вихідної напруги і т. Д.), Для підстроювання внутрішніх характеристик ланцюгів апаратури (підлаштувати резистор), на основі прецизійних потенціометрів побудовані багато типів датчиків кутового або лінійного переміщення.

    У моїй роботі я використовував такі потенціометри як зображено на рис 3.3:



    Рис.3.3 - Потенціометр.

    Рези́стор   (від лат. resisto — опираюся) — елемент електричного кола, призначений для використання його електричного опору. Основною характеристикою резистора є величина його електричного опору. Для випадку лінійної характеристики значення електричного струму через резистор в залежності від електричної напруги описується законом Ома.

    Резистори належать до електричних компонентів, що застосовуються в схемах електротехніки та електроніки для обмеження сили струму та розподілу напруги. Резистори — найпоширеніші пасивні компоненти електронної апаратури, що використовуються як навантаження, споживачі та подільники в колах живлення, як елементи фільтрів, шунти, в колах формування імпульсів і т.д.

    Резистори характеризують номінальним значенням електричного опору (від частин Ома до 1000 ГОм), прийнятним відхиленням від нього (0,001...20 %), максимальною потужністю розсіювання (від сотих часток Вт до декількох сотень Вт), граничною електричною напругою та температурним коефіцієнтом електричного опору

    У своїй роботі я використовував такі резистори як показано на рис 3.4:



    Рис.3.4 - Резистор.

    Розділ №4.РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ



    Фоторезистори



    МК






    ё


    Сонячна панель

    Блок живлення


    Структурна схема сонячного трекеру.

    Розділ №5. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ

    Схема електрична принципова – графічне зображення, за допомогою умовних графічних і буквено-цифрових позначень, зв’язків між елементами електричного пристрою. Схема електрична принципова, на відмінну від розводки друкованої плати, не показує взаємного (фізичного) розміщення елементів, а лише вказує на те, які елементи з якими з’єднуються. Зазвичай, при розробці радіоелектронного пристрою, процес створення схеми електричної принципової є проміжною ланкою між стадіями розробки функціональної схеми і проектуванням друкованої плати.

    Принципова електрична схема є своєрідною «картою» всіх електричних з’єднань електрообладнання. Використання принципової електричної схеми не тільки дає повне уявлення про проект, але і дозволяє на її основі створювати схеми окремих з’єднань, здійснювати розробку конкретних вузлів підключення. По цій же електросхемі проводиться перевірку правильності монтажу електрообладнання.За допомогою САПР Fritzing створив принципову схему сонячного трекеру.

    Fritzing - унікальне програмне забезпечення від University of Applied Sciences Potsdam для перекладу прототипу в фізичну модельПрограма дозволяє створювати моделі друкованої плати.

    Для створення принципової схеми сонячного трекеру нам потрібно:

    • SG90 Сервопривід

    • Фоторезистори

    • Макетна плата

    • Arduino UNO R3

    • Резистори

    • Потенціометри

    Принципова схема сонячного трекеру зображена на рис. 5.1 та 5.2



    Рис.5.1 - Принципова схема.



    Рис.5.2 - Принципова схема.

    Розділ №6. Розробка Алгоритму Роботи Мікропроцесорної Системи




    Початок





    Ні


    Так

    Так

    Так

    Ні

    Ні

    Так

    Так

    Так

    Ні



    Так

    Так

    Ні

    Ні



    Так

    Так

    Так

    Так

    Ні

    Ні

    Ні

    Ні

    Кінець

    Розділ №7. РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ.


    #include // підключення бібліотеки для СЕРВО

    Servo horizontal; // горизонтальний СЕРВО

    int servoh = 90; // виставляємо горизонтальний СЕРВО у 90 градусів

    Servo vertical; // вертикальний СЕРВО

    int servov = 20; // виставляємо вертикальний СЕРВО у 20 градусів

    // підключаємо фоторезистори(LDR)

    int ldrlt = 0; //LDR верхній лівий

    int ldrrt = 1; //LDR верхній правий

    int ldrld = 2; //LDR нижній лівий

    int ldrrd = 3; //LDR нижній правий

    void setup()

    {

    Serial.begin(9600); // підключення СЕРВО

    horizontal.attach(9);

    vertical.attach(10);

    }

    void loop()

    {

    int lt = analogRead(ldrlt); // зчитуємо верхній лівий LDR

    int rt = analogRead(ldrrt); // зчитуємо верхній правий LDR

    int ld = analogRead(ldrld); // зчитуємо нижній лівий LDR

    int rd = analogRead(ldrrd); // зчитуємо нижній правий LDR

    int dtime = analogRead(4)/10; // зчитуємо значення з потенціометра

    int tol = analogRead(5)/4;
    int avt = (lt + rt) / 2; // середнє значення верхнього LDR

    int avd = (ld + rd) / 2; // середнє значення нижнього LDR

    int avl = (lt + ld) / 2; // середнє значення лівого LDR

    int avr = (rt + rd) / 2; // середнє значення правого LDR

    int dvert = avt - avd; // перевіряємо різницю верхнього та нижнього LDR

    int dhoriz = avl - avr;// перевіряємо різницю правого та лівого LDR

    // підрахунок

    if (-1*tol > dvert || dvert > tol) // check if the diffirence is in the tolerance else change vertical angle

    {

    if (avt > avd)

    {

    servov = --servov;

    if (servov > 170)

    {

    servov = 170;

    }

    }

    else if (avt < avd)

    {

    servov= ++servov;

    if (servov < 10)

    {

    servov = 10;

    }

    }

    vertical.write(servov);

    }
    if (-1*tol > dhoriz || dhoriz > tol) // check if the diffirence is in the tolerance else change horizontal angle

    {

    if (avl > avr)

    {

    servoh = --servoh;

    if (servoh < 10)

    {

    servoh = 10;

    }

    }

    else if (avl < avr)

    {

    servoh = ++servoh;

    if (servoh > 170)

    {

    servoh = 170;

    }

    }

    else if (avl = avr)

    {

    // нічого

    }

    horizontal.write(servoh);

    }

    delay(dtime);

    }

    Висновок


    Сучасні технології  - вимога сьогодення, що дозволяє створити суспільство, засноване на знаннях. Вони все більше захоплюють різні сфери нашого життя і несуть за собою як позитивний так і негативний вплив. 

    Суспільство, яке дбає про своє майбутнє, має усвідомити колосальні можливості, привнесені новими технологіями.   Вони спрощують спілкування та співробітництво. 

    Можливості сучасної системи освіти  значно розширюються завдяки використанню сучасних технологій. Сьогодні перед педагогами стоїть важливе завдання - виховати та підготувати молодь, спроможну активно включатися в якісно новий етап розвитку сучасного суспільства, пов'язаний з інформацією. 

    Технології з кожним днем вдосконалюють і полегшують наше життя. Та є межа, за якою вони завдадуть нищівної шкоди усій планеті. Тому щоб не виникло такого, пропоную кожному визначити для себе саме цю межу впливу сучасних технологій.

    В даному курсовому проекті я розглянув тему: Розробка сонячного трекеру. Тема комплексна. Спеціальна частина: Розрбка мікропроцессорної системи стеження за сонячним світлом. Було розглянуто всі складові частини сонячного трекеру, розроблено структурні схеми мікропроцесорної системи та розробили принципові схеми мікропроцесорної системи. Створили алгоритм роботи сонячного трекеру.

    Розробили програмне забезпечення для мікропроцесорної системи.

    Перелік використаних джерел


    1. Програмування мікроконтролерних плат Arduino/Freeduino Автор: Уллі Сомер Видавництво:БХВ-Петербург 2016.

    2. Проекти з використанням контролера Arduino, друге видавництво Автор:Віктор Петін Видавництво: БХВ-Петербург 2015.

    3. ARDUINO від азів програмування до створення практичних приладів Видавництво: Наука і техніка Автор: Белов А.В. 2018г.

    4. ДСТУ 2383-94 Блоки оброблення даних. Терміни та визначення

    5. https://aliexpress.com

    6. https://ekotechnik.ua

    7. https://znanija.com

    8. https://www.rlocman.ua

    9. https://ua.wikipedia.org

    10. https://voltiq.ua

    11. https://doc.arduino.ua

    12. http://arduino.ua

    13. http://shemu.ua





    написать администратору сайта