Проектирование устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали на контроллере Atmega32 - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Проектирование устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали на контроллере Atmega32

Разработка алгоритма работы микроконтроллерного устройства или микроконтроллерной системы. Код программы на языке СИ. Создание библиотеки компонентов в Pattern.exe, Symed.exe. Выбор материала печатной платы. Определение конструктивных параметров платы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство общего и профессионального образования
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Свердловской области
«Краснотурьинский индустриальный колледж»
Тема: Проектирование устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали на контроллере Atmega32
Целью выпускной квалификационной работы является освоение технологии проектных работ, выбор и обоснование технических решений, развитие навыков самостоятельной работы. Целью данного дипломного проектирования является закрепление и расширение знаний, полученных на лекциях, лабораторных и практических занятиях по принципам построения микропроцессорных устройств и систем на конкретном примере проектирования микроконтроллерного устройства. При этом в качестве аппаратных средств рекомендуется использование однокристальных микроконтроллеров.
Задачи данного дипломного проектирования:
- в соответствии с заданием разработать алгоритм работы микроконтроллерного устройства или микроконтроллерной системы, выбрав при этом необходимые первичные преобразователи (датчики);
- выбрать компоненты, удовлетворяющие требованиям быстродействия и функциональным возможностям реализации алгоритма;
- с учетом выбранного микроконтроллера, выбрать инструментальные средства для разработки программы выполнения алгоритма и разработать программу;
- создать интегрированную библиотеку для создания принципиальной схемы устройства и печатной платы;
- в выбранной инструментальной среде осуществить создание печатной платы;
- произвести расчет сетевого источника питания.
Оптические датчики делаться на 2 группы
По типу устройства оптические датчики делятся на моноблочные и двухблочные. В моноблочных излучатель и приёмник находятся в одном корпусе. У двухблочных датчиков источник излучения и приёмник оптического сигнала расположены в отдельных корпусах.
По принципу работы выделяют три группы оптических датчиков:
· тип T -- датчики барьерного типа (приём луча от отдельно стоящего излучателя);
· тип R -- датчики рефлекторного типа (приём луча, отражённого катафотом);
· тип D -- датчики диффузионного типа (приём луча, рассеянно отражённого объектом).
У датчиков барьерного типа излучатель и приёмник находятся в отдельных корпусах, которые устанавливаются друг напротив друга на одной оси. Дальность разнесения корпусов может достигать 100 метров. Предмет, попавший в активную зону оптического датчика, прерывает прохождение луча. Изменение фиксируется приёмником, появившийся сигнал после обработки подаётся на управляемое устройство.
Датчики рефлекторного типа содержат в одном корпусе и передатчик оптического сигнала, и его приёмник. Для отражения луча используется рефлектор (катафот). Датчики такого типа активно используются на конвейере для подсчёта количества продукции. Для обнаружения объектов с зеркальной, отражающей металлической поверхностью в датчиках рефлекторного типа используют поляризационный фильтр. Дальность действия датчиков рефлекторного типа может достигать 8 метров.
В датчиках диффузионного отражения источник оптического сигнала и его приёмник находятся в одном корпусе. Приёмник учитывает интенсивность луча, отражённого контролируемым объектом. Для точности срабатывания в датчиках данного типа может включаться функция подавления фона. Дальность действия зависит от отражательных свойств объекта, может быть определена с помощью поправочного коэффициента, и при использовании стандартной мишени может достигать 2 метров.
Оптические датчики имеют индикатор рабочего состояния и, как правило, регулятор чувствительности, который даёт возможность настроить срабатывание на объект, находящийся на неблагоприятном фоне.
Источником излучения в современных оптических датчиках являются светодиоды. [8]
Для проектирования устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали нужны следующие комплектующие: оптический датчик, микроконтроллер АТmega 32, ЖКИ.
Устройство контроля движения автомобиля по автомагистрали нужно для подсчёта количества проехавших машин. В настоящее время это устройство популярно и необходимо, т.к. устанавливается на автомагистралях с целью мониторинга машин.
Основной составляющей этого устройства является оптический датчик. Он через определенные промежутки времени выдает сигналы, которые поступают на микроконтроллер, а с МК на ЖКИ в виде цифровой информации.
Внешний вывод, сброс по включению питания, brown-out сброс, сброс сторожевого таймера, и JTAG AVR сброс
Таймер / Счетчик 2 сравнение по совпадению
Таймер / Счетчик 1 сравнение по совпадению
Таймер / Счетчик 1 сравнение по совпадению
Таймер / Счетчик 0 сравнение по совпадению
Последовательное перемещение завершено
Двухпроводной последовательный интерфейс
Готовность сохранения в памяти программы
На рисунке 5 видно, что программа выполнена без ошибок. Объем памяти выделяемой под стек - 512 байт. Аппаратный стек - 1536 байт.
Программа Proteus представляет собой мощную систему схемотехнического моделирования, сделанной на основе виртуальных моделей электронных элементов. Специфической чертой данного программного пакета (Proteus) -- есть отличная возможность моделирования различной работы программируемых устройств: микропроцессоров, контроллеров, DSP и т.д. [18]
Модель устройства контроля движения автомобилей по автомагистрали изображена на рисунке 6. К МК подключен семисегментный ЖКИ и кнопка, имитирующая работу датчика.
При нажатии кнопки устройство начинает работать, а именно подсчитывать импульсы и выводить данные на ЖКИ количество проехавших машин.
1. Создание контактных площадок компонентов в редакторе PatternEditor:
МК имеет 40 выводов. Так как у микроконтроллера корпус PDIP контактные площадки не могут быть более 0,8 мм, поэтому предусматриваем посадочное место диаметром 0,6 мм. Шаг между выводами 0, 254 мм. Размер контроллера 5,40х13,80 мм. Посадочное место МК изображено на рисунке 7.
Рисунок 7 - Посадочное место контроллера
Посадочное место оптического датчика изображено на рисунке 8. Датчик имеет 1 контактную площадку. Сам датчик находится за пределами печатной платы, подключаясь с помощью электрического провода. Размер 50х18 мм.
Рисунок 8 - посадочное место оптического датчика
ЖКИ индикатор имеет 28 выводов. Размер индикатора. Посадочное место ЖКИ изображено на рисунке 9.
К ЖКИ подключены подтягивающие резисторы. Посадочное место резитора изображено на рисунке 10.
Рисунок 10 - посадочное место резистора
Посадочное место питания и земли изображено на рисунке 11.
Рисунок 11 - посадочное место питания и земли
2. Создание символов компонентов в редакторе SymbolEditor:
Микроконтроллер имеет 40 выводов и размер 5,40 х 13,80 мм. Символ микроконтроллера изображен на рисунке 12.
Символ ЖКИ индикатора 37,6 х 19. ЖКИ изображён на рисунке 13.
Резистор имеет размеры 8х2,54 мм. изображён на рисунке 14.
Оптический датчик имеет размеры 50х18 мм. Изображён на рисунке 15.
Источник питания на 5В имеет размеры 52х24 мм. Изображён на рисунке 16.
Коэффициенту теплопроводности материала Вт/(м.К)
Относительная диэлекрическая проницаемость
Тангенсу угла диэлектриских потерь tg
Коэффициенту теплопроводности материала 1/, (м.К)/Вт
Предел прочности на изгиб 1/, 1/МПа
Температурный Коэф. Линейного расширения,
Коэффициенту теплопроводности материала ,Вт/(м.К)
Температурный Коэф. Линейного расширения,
Коэффициенту теплопроводности материала 1/, (м.К)/Вт
Предел прочности на изгиб 1/, 1/МПа
Температурный К линейного расширения, *
Коэффициенту теплопроводности материала (1/ )*
2.5 Выбор класса точности печатной платы
По конструкции печатные платы бывают односторонние, двусторонние и многослойные. ГОСТ 23751-86 устанавливает пять классов точности печатных плат в соответствии со значениями основных параметров и предельных отклонений элементов конструкции. [2]
Наименьшие номинальные значения основных размеров элементов конструкции печатных плат для узкого места в зависимости от класса точности приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Номинальные значения параметров для класса точности
Номинальное значение основных параметров для класса точности
* г - отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы.
Печатные платы обладают электрическими и конструктивными параметрами.
К электрическим параметрам относятся:
S - расстояние между печатными проводниками
b - радиальная ширина контактной площадки
R - сопротивление печатного проводника;
L - индуктивность печатного проводника.
К конструктивным параметрам печатных плат относятся:
диаметры и количество монтажных отверстий;
- минимальное расстояние между центрами двух соседних отверстий для прокладки нужного количества проводников.
Выбрав материал печатной платы, определяем ширину печатного проводника по формуле 1:
где I - ток, А, протекающий по проводнику;
Максимально допустимая плотность тока для печатного проводника нашего устройства следующая:
20 А/мм 2 для внешних слоев печатной платы специальной аппаратуры
Минимальное расстояние между печатными проводниками определяется из соображений обеспечения электрической прочности. Значения допустимых рабочих напряжений между элементами проводящего рисунка, расположенные на наружном слое печатной платы, приведены в таблице 8. [2]
Таблица 8 - Расстояние между элементами проводящего рисунка
Расстояние между элементами проводящего рисунка
Так как рабочее напряжение будет равняться 25 В, то на данной печатной плате расстояние между элементами проводящего рисунка будет 0,2 мм.
Описание устройства дистанционного управления освещением. Обоснование выбора сопряжения с ПК. Расчёт печатной платы. Трассировка печатных проводников, метод изготовления печатной платы, расчет конструктивных параметров. Конструктивные элементы изделия. курсовая работа [24,3 K], добавлен 16.01.2009
Создание первичной документации для сопровождения изготовления уже разработанной печатной платы "Стабилизатора напряжения". Создание библиотеки компонентов. Добавление в библиотеку элемента "конденсатор электролитический". Трассировка печатной платы. курсовая работа [2,7 M], добавлен 19.12.2011
Разработка структурной и принципиальной схемы. Блок-схема основной программы и подпрограмм обработки прерываний. Имена переменных, используемых в них. Результаты моделирования работы устройства в программе ISIS пакета Рroteus. Разработка печатной платы. курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.11.2016
Создание библиотеки элементов электрической схемы и настройка редактора схем Schematic. Разработка топологии печатной платы в программе P-СAD PCB; построение символов и корпусов микросхем. Создание компонентов в программе P-CAD Library Executive. методичка [4,4 M], добавлен 12.09.2011
Описание принципа работы светодиодного пробника p-n переходов. Создание интегрированной библиотеки компонентов. Разработка принципиальной электрической схемы в системе P-CAD Schematic и ее установка на печатную плату. Трассировка и верификация платы. курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.12.2010
Модуль связи GSM/GPRS Sim900D. Приемник местоположения GPS. Среда разработки для микроконтроллера. Сравнительный анализ разрабатываемого устройства и аналогов по характеристикам и цене. Создание печатной платы. Алгоритм работы трекера. Код программы. дипломная работа [7,8 M], добавлен 11.07.2013
Актуальность задачи. Разработка функциональной схемы устройства. Радиолокационная установка (РЛУ). Микропроцессорная часть. Обоснование алгоритма работы устройства. Разработка управляющей программы устройства. Схема алгоритма. Пояснения к программе. курсовая работа [193,9 K], добавлен 18.10.2007
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали на контроллере Atmega32 дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Представление Информации Реферат По Информатике
Доклад: Язык и социум
Реферат: Чинність закону про кримінальну відповідальність щодо злочинів вчинених громадянами України або
Государственное Регулирование Местного Самоуправления Курсовая
Сочинение На Тему Слово О Полку
Эссе На Тему Моя Семья 6 Класс
Дипломная Работа Обеспечение Качества Сервиса
Реферат по теме Направления в исламе
Местного Самоуправления Диссертация
Автореферат На Тему Основні Фармакологічні Ефекти Кумаринів Місного Засобу - Водного Екстракту З Трави Буркуну
Курсовая работа по теме Бюджет государства, его социально-экономическая сущность и значение в условиях рынка
Дипломная работа по теме Разработка дизайн-проекта сайта по скрапбукингу
Реферат по теме Император Александр II
Напишите Сочинение О Ваших Школьных Годах
Дипломная работа по теме Разработка модели оценки рисков информационной безопасности корпоративной сети
Деньги Отдай Уменьшатся Знания Отдай Прибавятся Эссе
Сочинение Отцы И Дети 10 Класс
Реферат по теме Новаторство как инструмент педагогического творчества
Ответ на вопрос по теме Московское царство
Реферат: Специфика ведения бухгалтерского учета в отраслях
Кризис выборной системы в Украине - Политология реферат
Земские органы самоуправления во второй половине XIX века - История и исторические личности контрольная работа
Правове становище акціонера в господарському товаристві - Государство и право курсовая работа