Введение 4
ГЛАВА 1. ПЕРВИЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 6
1.1. Датчики температуры 9
1.2. Термопара 14
1.3. Терморезисторы. Термистор 16
1.4. Фоторезистор 19
1.5. Вывод 20
ГЛАВА 2.СИСТЕМЫ СБОРА ДАННЫХ 21
2.1. Система сбора данных RealLab 22
2.2. Система сбора данных imc CRONOSflex 25
2.3. Система сбора данных с цифровых датчиков температуры 27
2.4. Беспроводная система сбора данных AN-V 30
2.5. Вывод 32
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО
КОМПЛЕКСА 33
3.1. Аппаратная часть комплекса 34
3.1.1.Электрическая принципиальная схема для модуля сопряжения с
цифровым датчиком температуры 38
3.1.2.Электрическая принципиальная схема для модуля сопряжения с
термопарой 39
3.1.3.Электрическая принципиальная схема для модуля сопряжения с
термистором 42
3.2. Программная реализация комплекса 43
3.2.1 .Разработка ПО для ПК 44
3.2.2. Разработка алгоритма записи датчика в ПЗУ модуля сопряжения .. 45 Заключение 48
Список использованной литературы 49
Издавна люди сталкивались с необходимостью определять расстояния, время, длины и т.д. Для измерений длины еще в древности были придуманы такие единицы как вершок, локоть и другие. Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. [1] Именно появление вычислительной техники позволило измерениям выйти на новый этап. Внедрение вычислительных систем расширило возможность использования датчиков для измерений физических величин.
Огромное количество различных датчиков с разным интерфейсом подключения, ограничивают их применения. Особенности создания устройства сбора данных ограничиваются поддерживающими возможностями входных цепей. Датчиков существует большое количество и их необходимо как-то обслуживать. При переходе от одного датчика к другому пользователь, который не является экспертом в этой области вынужден искать специалиста, чтобы настроить датчик. Поэтому необходима разработка программно-аппаратного комплекса, имеющего универсальный модуль сбора данных и набор выносных устройств сопряжения с автоматическим конфигурированием. Использование автоматического конфигурирования системы сбора данных при подключении датчика с устройством сопряжения и автоматическое конфигурирование программы визуализации для ПК, в зависимости от подключенного датчика позволит ускорить и упростить работу с полученной информацией.
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы бакалавра является разработка программно-аппаратного комплекса, для сбора данных от различных датчиков, используя автоматическую конфигурацию сопрягающего модуля. Для этого нам нужно решить несколько задач:
• выбор подхода к реализации устройства сбора данных на основе анализа современного развития науки и техники;
• определение видов поддерживаемых датчиков;
• определение элементной базы, программных и аппаратных средств для реализации;
• определение средств визуализации для ПК;
• разработка структурной, электрической принципиальной схемы;
• разработка алгоритма программной части.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был разработан проект программно-аппаратного комплекса. Были выполнены поставленные задачи:
• выбран подход к реализации устройства сбора данных;
• определен вид поддерживаемых датчиков;
• определены средства визуализации для ПК;
• разработана структурная, электрическая принципиальная схема;
• построен алгоритм работы устройства.
Таким образом, достигнута цель работы, был спроектирован автоматически конфигурируемый программно-аппаратный комплекс для сбора данных с различных видов датчиков.
