Аннотация
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
ДАТЧИКИ УГЛА ПОВОРОТА 10
Инкрементальный энкодер 10
Абсолютный энкодер 11
Код Грея 12
Однооборотный энкодер 15
Многооборотный энкодер 15
ФИЛЬТРЫ ЧАСТОТ 17
ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ 23
РАЗРАБОТКА ПУ 27
Анализ исходных данных (технического задания) 27
Структурная схема 27
Подбор элементов схемы 28
Датчик угла ЛИР-ДА136А 28
Микроконтроллер ATmega32A-AU 32
Описание выводов контроллера ATmega32A-AU 34
Описание интерфейсов 36
Выбор элементов гальванической развязки 37
Обоснование и выбор микросхемы питания 38
Разъемы для соединения модуля управления с органами управления
стенда 39
Расчет элементов схемы 40
Рассчет резисторов и конденсаторов принципиальной схемы 40
Рассчет ФНЧ 43
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 45
Выбор среды разработки 45
Блок схема работы программы 46
Блок-схема подпрограммы ШИМ 47
Таблица пересчета углов с энкодера 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
ПРИЛОЖЕНИЕ А 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В 60
Автоматизация - одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, использования энергии, материалов изделий или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций: [1].
Автоматизация глубоко проникла в нашу жизнь, и сейчас трудно представить человечество без автоматизированных систем. Автоматизация процессов измерения помогает не только облегчить человеку процесс измерений, но и существенно увеличить их точность.
На крупных предприятиях, выпускающих продукцию для ракетнокосмической отрасли, имеются специальные подразделения, испытательные отделы, располагающие комплексами стендового оборудования. Парк стендов, как правило, создавался десятилетиями, многие из стендов изношены, давно технически и морально устарели, в них отсутствуют средства автоматизации. Кроме того, они часто приспособлены для испытаний громоздких и тяжелых блоков, типичных для старой приборной техники, они не способны перекрывать диапазоны параметров воздействий в соответствии с современными стандартами.
В рамках выпускной квалификационной работы была поставлена задача по разработке платы управления для модернизированного поворотного стенда, входящего в состав аппаратуры АСК (автоматизированной системы контроля ) для проверки и испытаний приборов (маятниковых акселерометров).
Испытание продукции является разновидностью контроля качества продукции.
Испытания проводятся для определения истинного значения параметра в заданных номинальных условиях испытаний. Отметим, что реальные условия испытаний практически всегда отличаются от номинальных, поэтому результат испытаний всегда имеет погрешность, возникающую не только из-за погрешности определения искомой характеристики, но из-за неточного установления номинальных условий испытания.
Целью модернизации является минимизация числа отказов, повышение достоверности измерительной информации, повышение производительности аппаратуры комплекса АСК. Автоматизация средств измерений, контроля и испытаний осуществляется путем внедрения аналого-цифровых преобразователей, цифровых электронных узлов, микропроцессорных комплектов, интерфейсов и персональных ЭВМ. Для автоматизированных технических средств разрабатывается и специальное программное обеспечение. При совершенствовании аппаратных средств может модернизироваться и программное обеспечение.
Все это позволяет автоматизировать следующие процессы:
1) расширение функциональных возможностей;
2) управление функционированием;
3) снижение субъективных погрешностей;
4) поиск, сбор, запоминание и обработка измерительной информации;
5) оформление результатов измерений, контроля и испытаний;
6) разработка и внедрение автоматизированных комплексов и систем.
...
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана плата управления (ПУ) для модернизации стенда. Были применены полученные знания и навыки в области проектирования и расчета схем. Так же были применены знания, необходимые для разработки программного обеспечения.
Разработанная ПУ проходит испытания на предприятии и готовится к эксплуатации.