Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Введение. 2. Проектирование на структурном уровне




Содержание

Введение

1. Техническое задание

2. Проектирование на структурном уровне

2.1. Разработка структурной схемы

2.2. Разработка функциональной схемы

2.3. Разработка принципиальной схемы

2.4. Проектирование печатной платы

3. Выбор аппаратных и программных средств

3.1. Выбор датчика температуры и термокружки.

3.2. Выбор контроллера и реле.

3.3. Выбор дисплея.

3.4. Перечень электронных компонентов.

4. Разработка алгоритма и программного обеспечения

5. Проведение эксперимента

Заключение

Список использованной литературы

Приложение А

Приложение Б

 

Введение

Электроника в современном обществе создает техническую базу для реализации информационных систем. Основным направлением развития современной электроники стала микроэлектроника, которая обеспечивает разработку, производство и применение в системах обработки информации полупроводниковых интегральных схем - микропроцессоров, оперативной памяти, микроконтролеров и функциональных узлов аппаратуры обработки информации. Дальнейшее развитие микроэлектроники связано с непрерывным уменьшением размеров электронных приборов.

Комплексное решение проблем микро- и наноэлектроники требует параллельного развития технологий, технологического оборудования, конструкций интегральных схем, методов их проектирования, математического моделирования технологических процессов, оборудования и приборов.

области микро- и наноэлектроники должна получить опережающее развитие разработка комплекса наукоемких технологий для создания элементной базы новых поколений, в том числе субмикронных сверхбольших интегральных схем для супермикропроцессоров и мегабайтных схем памяти.

В ходе реализации мероприятий в этом направлении будут обеспечены:

создание комплексов ЭВМ с новой архитектурой и на новых принципах, пакетов программ для систем искусственного интеллекта, программ для анализа и обработки изображений и моделей для оценки и прогнозирования крупномасштабных социально-экономических и технических проектов; создание новых видов телекоммуникационных услуг и единой коммутируемой сети связи и передачи информации с пропускной способностью, превышающей существующую в 10-100 раз; повышение качества управления объектами хозяйственной деятельности, ускорение процессов создания и эффективной эксплуатации сложных интегрированных информационных систем; информационное обеспечение развития науки, техники, производства и социальной сферы на основе ресурсов научно-технической информации с использованием современных информационных технологий, баз данных и знаний; развитие микроэлектроники и элементной базы радиоэлектроники, повышение уровня радиоэлектронной аппаратуры различного применения, создание приборов на квантовых и квантоворазмерных эффектах и осуществление перехода к атомарной сборке изделий электронной техники.



Электронная промышленность - стратегически важнейшая современная отрасль во всех странах мира. На ее долю приходится ~3,5% мирового ВВП. Развитие этой отрасли невозможно без совершенствования ее элементной базы, основа которой - современные полупроводниковые изделия. Производители полупроводниковых приборов постоянно увеличивают капитальные затраты на развитие полупроводниковой промышленности, совершенствование технологии и оборудования, требуемых для производства будущих поколений приборов. Это хорошо видно на примере динамики капитальных затрат, отчисляемых на развитие микросхем ДОЗУ, долгое время являвшихся основными компонентами, определяющими достигнутый уровень технологии.

Упрощение сложности новых производственных процессов играет решающую роль в обеспечении жизнеспособности будущих технологий микроэлектроники. Но из-за резкого роста затрат на освоение новой технологии микросхем по мере их масштабирования решение все нарастающих проблем полупроводниковой промышленности в первую очередь требует объединения усилий и финансов различных производителей (в том числе и различных отраслей промышленности).

Область применения микроконтроллеров - это различные контроллеры устройств автоматики, пластиковые карты, контроллеры периферийных устройств.

Развитие микроэлектроники и её широкое применений изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.



Использование микроконтроллеров в изделиях не только приводит к повышению технико-экономических показателей (стоимости, надежности, потребляемой мощности, габаритных размеров), но и позволяет сократить время разработки изделий и делает их модифицируемыми, адаптивными. Использование микроконтроллеров в системах управления обеспечивает достижение высоких показателей эффективности при низкой стоимости.

Микроконтроллеры представляют собой эффективное средство автоматизации разнообразных объектов и процессов.

AVR фирмы Atmel 8-битные RISC-микроконтроллеры для встраиваемых приложений являются, пожалуй, наиболее интересным направлением, развиваемым фирмой. Они представляют собой мощный инструмент, прекрасную основу для создания современных высокопроизводительных и экономичных встраиваемых контроллеров многоцелевого назначения.

Несмотря на то, что микроконтроллеры AVR появились на рынке около 10 лет назад, их популярность до сих пор очень высока. С каждым годом они захватывают все новые и новые ниши на рынке. Не последнюю роль в этом играет соотношение показателей цена / быстродействие / энергопотребление, до сих пор являющееся едва ли не лучшим на рынке 8-битных микроконтроллеров. Кроме того, постоянно растет число выпускаемых сторонними производителями разнообразных программных и аппаратных средств поддержки разработок устройств на их основе. Все это позволяет говорить о микроконтроллерах AVR как об индустриальном стандарте среди 8-битных микроконтроллеров.

 

 

1. Техническое задание

Цель проекта:разработать нагревательный элемент, используя платформу Arduino, для нагревания воды, с возможностью снятия показания температуры и отображения данных на дисплее.

Задачи:

1. Разработать структурную и функциональную схемы устройства

2. Разработать принципиальную схему.

3. Спроектировать печатную плату.

4. Произвести выбор оборудования.

5. Разработать алгоритм работы устройства.

6. Разработать программное обеспечение.

7. Провести эксперимент.

При разработке устройства особое внимание уделяется аппаратному и программному обеспечению. В настоящее время существует огромное количество как аппаратных, так и программных средств. Сборку нагревательного элемента можно осуществлять несколькими путями: использование готовых устройств или разработка собственных с использование подручных материалов (металл, дерево, разнообразные покрытия, пластик, оргстекло и т.д.).

Технические характеристики устройства для проекта приведены в таблице 1. В работе используется нагревательный элемент (готовый или самостоятельно спроектированный); сосуд для жидкости; программируемая платформа, либо микроконтроллер; дисплей для вывода данных; устройство для снятия показаний температуры; устройство для регулирования нагрева.

Таблица 1 - Технические характеристики

Нагревательный элемент Автомобильная термокружка с подогревом
Сосуд для жидкости
Платформа Arduino
Дисплей LCD
Устройство для снятия показания температуры Датчик температуры
Устройство для регулирования нагрева Реле
Максимальная температура нагрева 50⁰ C
Источник питания Аккумулятор
Входное напряжение питания 12 В

В качестве нагревателя в работе используется автомобильная кружка с системой нагревания жидкости, работающая от прикуривателя. Для регулирования нагрева жидкости используется релейный модуль. Для обработки данных используется программируемая платформа Arduino. Данные выводятся на LCD дисплей.

 

 


.

mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал