Курсовая работа по Схемотехнике Микропроцессорное устройство контроля параметров брикетов торфа БГУИР

Скачать бесплатно Курсовую работу по Схемотехнике Микропроцессорное устройство контроля параметров брикетов торфа БГУИР

ВВЕДЕНИЕ
Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-либо отрасль промышленного комплекса, в которой не использовались бы электронные приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики и вычислительной техники. Причём тенденция развития такова, что доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается. Это является результатом развития интегральной технологии, внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешёвых, высококачественных, не требующих настройки и наладки микроэлектронных функциональных узлов различного назначения.
Стремительные темпы компьютеризации всех сторон челове­ческой деятельности, массовость их применения привели к тому, что  сегодня ЭВМ, и, прежде всего персональные компьютеры (ПК), стали непременным атрибутом  самых различных технических комплексов. Это касается и современных систем управления и сбора данных, контрольно-измерительного и лаборатор­ного оборудования, то есть любых комплексов, основной задачей которых является обработка и интерпретация информации, поступающей из “внешнего мира”.
         Сегодня практически все системы такого рода, за исключением су­губо специализированных систем, построенных на основе специализи­рованных процессоров, оснащены персональными компьютерами – главным образом машинами семейства IBM PC или их аналогами. В результате перед разработчиками и пользователями любой подобной системы встаёт задача адекватной стыковки устройств, воспринимаю­щих информацию из внешнего мира, а именно датчиков различного типа, с персональным компьютером, являющимся центральным узлом такой системы и выполняющим задачи координации работы системы, обра­ботки поступающей информации и выдача её пользователю в наиболее удобной для него форме.
         Трудности реализации интерфейсных средств, встающие перед разработчиками, заключаются главным образом в том, что датчики и другие чувствительные устройства, как правило, имеют разнородные вы­ходы, и для подключения к вычислительному оборудованию необходимо использовать или создавать специальные схемы преобразования сигналов, согласующие устройства, кодирующие преобразователи и так далее.        Большинство систем с датчиками вырабатывают аналоговые напряжения, которые должны быть преобразованы в цифровые сигналы, прежде чем они могут быть введены в ЭВМ.
Измерительные преобразователи осуществляют преобразование измеряемых физических переменных в выходные электрические сиг­налы. С выхода датчика электрический сигнал поступает в согласующие схемы, где он готовится для дальнейшего преобразования в цифровую форму и передачи в IBM PC.
         Совершенствование полупроводниковой технологии позволило также расширить сферы применения датчиков к тому же повысить их точность, быстродействие, надёжность, долговечность, удобство сопряжения с электронными измерительными схемами. Массовый характер производства датчиков способствует снижению цены, что также является немаловажным фактором, определяющим их внедрение в практику.
По определению одного из основоположников техники измерения физических величин А.М. Туричина (1968 г.) к датчикам относятся все основные узлы электронной схемы для измерения неэлектрических величин, расположенные непосредственно у объекта. Необходимость преобразования измеряемой неэлектрической величины в адекватный электрический сигнал послужила позднее основанием для введения термина «измерительный преобразователь», рекомендованного государственной системой обеспечения единства вместо термина «датчик».
         В русле общего направления технического прогресса существенные изменения претерпели также и датчики. На смену электромеханическим и электровакуумным устройствам пришли твердотельные (полупроводниковые, сегнетоэлектрические и тому подобные) элементы и приборы, которые затем всё больше и больше стали вытесняться интегральными схемами. Развитие техники детектирования магнитных и электрических полей, электромагнитных волн (от ИК- до УФ-диапазона), малых количеств примеси в жидких и газообразных средах существенно расширили возможности измерений на удалённых, труднодоступных, движущихся и тому подобных объектах. Это сделало необязательным расположение датчиков непосредственно у объекта.
Общие тенденции к миниатюризации и компьютеризации коснулись, безусловно, и рассматриваемой области техники. При этом сигнал датчика, в большинстве случаев аналоговый, для обработки в микропроцессоре или в микро-ЭВМ должен быть представлен в цифровом виде. Это осуществляется обычным интерфейсным устройством, включающим в себя АЦП. В последнее время наряду с созданием датчиков, имеющих цифровой выходной сигнал, наблюдается тенденция к конструктивному объединению датчиков с микропроцессорными устройствами.
Задачей данного курсового является построение системы автоматического контроля и управления такими параметрами окружающей среды, как температура, влажность и давление на торфоперерабатывающем предприятии при производстве брикетов торфа.
Для того чтобы брикеты не высыхали очень сильно, что приводит к их крошению, используется контроль температуры; для того чтобы брикеты не были слишком влажными, что приводит к их растрескиванию, используется контроль влажности; контроль давления нужен при прессовании торфа в брикеты.
Применение микропроцессоров и микро-ЭВМ при автоматиза­ции контроля и управления в современной технике позволяет осуществлять эффективную обработку первичной информации и реализовать сложные алгоритмы управления, при­ближающиеся к оптимальным, улучшать многие технические па­раметры системы, придав им ряд новых функций.
При разработке микропроцессорных систем необходимо решить ряд задач по обоснованию и выбору алгоритмов обработки инфор­мации, разработке программного обеспечения. При этом сущест­венное значение приобретают вопросы получения объективной информации о состоянии контролируемого объекта.
При использовании средств распределенного контроля режим­ных параметров микроклимата объектов окружающей среды, объём и достоверность полученной информации опре­деляется необходимым количеством датчиков, цикличностью и спо­собом их опроса. В задачу контроля входит не только замер па­раметров микроклимата в дискретных точках исследуемого объ­екта, но и оперативная обработка полученной информации в фор­ме, удобной для ввода в управляющее устройство при выработке регулирующего воздействия. В этих условиях наиболее целесообразно использовать интегральные представления полученной информации.