Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Дипломная работа*
| Код |
382037 |
| Дата создания |
2017 |
| Страниц |
93
|
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 14 мая в 14:00 [мск] Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
|
Описание
В данном дипломном проекте было разработано устройство осуществляющего мониторинг параметров микроклимата и потребления электроэнергии в офисе. В проекте проведен анализ существующих систем управления «Умный дом», проанализированы их недостатки, разработаны принципиальные схемы, конструкция, ПО и приведены необходимые технико-экономические расчёты.
Отличительными чертами, разработанного устройства являются: возможность удаленного контроля и настройки, универсальность и хорошая масштабируемость, низкая , в сравнение с другими системами стоимость, применение датчиков тока на основе эффекта Холла, что позволило учитывать постоянную составляющую. Система может устанавливаться на различных объектах, как в помещении офиса, так и производственных предприятиях.
Разработанное устройство полност ...
Содержание
РЕФЕРАТ 4
Введение 6
1. Анализ состояния вопроса 11
1.1 Основные понятия «Умный офис» 11
1.2 Обзор готовых решений 12
1.3 Обзор систем измерения электроэнергии 16
1.4 Обзор датчиков тока 18
2 Разработка интеллектуальной системы 23
2.1 Структурная схема модуля контроля 23
2.1.1 Управляющий модуль 23
2.1.2 Контроллер сети 25
2.2 Методика расчета мощности 28
3 Выбор и обоснование элементной базы 31
3.1 Выбор микроконтроллера 31
3.2 Выбор АЦП 37
3.3 Выбор дополнительных микросхем 38
3.3 Выбор датчиков 42
4. Расчетная часть 46
4.1 Расчет схемы модуля сбора днных 46
4.2 Расчет сетевого трансформатора 50
4.3 Моделирование работы устройства 53
4.4 Анализ полученных результатов 58
4.5 Разработка алгоритма работы 64
4.6 Описание программы управляющего модуля 68
4.7 Интегрированная система разработки AVR Studio 68
4.8 Разработка конструкции 75
4.8.1. Разработка конструкции проектируемой системы 76
4.8.2 Разработка печатной платы в системе PCAD 77
4.8.3 Анализ технологичности системы контроля 87
Заключение 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 90
Введение
В настоящее время стала очень актуальна проблема разработки, проектирования и создания автоматизированных систем управления системами зданий и домов. Подобные системы автоматизации помогают более эффективнее и экономичнее использовать энергетические ресурсы (газ, электроэнергия, воду).
Особенно актуальны вопросы экономного использования энергетических ресурсов в регионах с суровыми природными условиями, такими как районы крайнего севера, к которым приравнены более 70% территории Российской Федерации. В этом случае даже незначительное снижение энергозатрат приводит к большой экономии ресурсов на поддержание оптимального климата в жилых и производственных помещениях.
Один из путей снижения расходов - это внедрение автоматизированных систем учета электроэнергии. Установка АСКУЭ позволяет ре шить следующие задачи: оперативный контроль потребления электроэнергии; снижение технических потерь электроэнергии; автоматизация составления балансов электроэнергии и мощности; защита данных от несанкционированного доступа и т. д.
Также большой экономический эффект дает использование автоматизированных систем контроля и управления параметрами микроклимата помещения: температура, влажность, освещённость и т.д. Оптимальное управления оборудованием, обеспечивающим требуемые параметры микроклимата позволяем снизить потери, связанные с ошибками в управлении и использованием данных устройств.
В данной дипломной работе стоит задача разработать подобную систему комплексного контроля, которая будет как отслеживать потребление электроэнергии, так и контролировать текущие параметры микроклимата в помещении.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ современных устройств подобного типа, выделить их особенности и недостатки;
2. Разработать структурную схему проектируемого устройства;
3. Осуществить обоснованный выбор элементной базы проектируемого устройства;
4. Разработать принципиальную схему устройства;
5. Разработать конструкцию устройства;
В первом разделе рассмотрены общие сведения об интеллектуальных системах, ключевые термины и возможности умного офиса, а также обзор готовых решений.
Второй раздел посвящен разработке структурной схемы и выбору элементной базы.
В третьем разделе производится расчет принципиальной схемы и технологических параметров проектируем оного устройства.
Четвертый раздел содержит программного обеспечение устройства.
Список литературы
1. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
2. Кравченко А.В. 10 Практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 1 – М.:Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.
3. Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.
4. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА, 1996 г., 384 с.
5. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.
6. ATMEL 8-разрядный AVR-микроконтроллер ATmega 48. datasheet.–atmel, june 2005.– режим доступа: http://atmel.ru.
7. Sentron CSA-1V Current Sensor. datasheet.– sentron, april 2005.– режим доступа: http://www.sentron.ch.
8. MAX 13410E. RS-485 Transceiver. datasheet.– maxim, october 2007.
9. ATMEL 8-разрядный AVR-микроконтроллер ATmega 164. datasheet.–atmel, june 2005.– режим доступа: http://atmel.ru.
10. LM317. 1.2V to 37V voltage regulator. datasheet.– stmicroelectronics, 1998.
11. TLP521. TOSHIBA Photocoupler.–datasheet.– toshiba, september 2002.
12. Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.
13. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.
14. Курсовое и дипломное проектирование: Методические указания для студентов специальностей 190200 и 200700 / В. А. Аржанов, Ю. М. Вешкурцев, И.В. Никонов, М. Г. Семенов. ОмГТУ, Омск. 1997. –44 с.
15. ADM 222/ADM232A/ADM242. RS-232 Drivers/Receivers datasheet.– analog devices, october 2001.
16. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под. ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.
17. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.
18. Кирьянов Д.В. Самоучитель Mathcad 11. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.; ил.
19. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.
20. Мазель Б. Трансформаторы электропитания.– М.: Энергоиздат, 1982.– 78 с.
21. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
22. Хемминг Р. В. Цифровые фильтры. –М.: Недра, 1987. – 221 с.
23. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. –М.: Мир, 1978. –847 с.
24. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
25. Оздоровление воздушной среды Сост. А.И Насейкин.. Метод. Указания. Омск: ОмГТУ, 2000.–43 с.
26. Безопасность жизнедеятельности: Методические указания к самостоятельным работам / Сердюк В.С., Игнатович И.А., Кирьянова Е.Н., Стишенко Л.Г. – Омск: ОмГТУ, 2007.
27. Оздоровление воздушной среды Сост. А.И Насейкин.. Метод. Указания. Омск: ОмГТУ, 2000.–43 с.
28. Маргелов А. Датчики тока компании Honeywell// Электронные компоненты.– 2007. №3.– С. 121-126.
29. Козенков Д. Интегральные датчики тока// Электронные компоненты.– 2005. №9.– С. 59-63.
30. Иванов П. Микропроцессорный беспроводной измеритель расхода электроэнергии//Современная электроника.– 2006. №9.– С. 48-50.
31. Волович Г. Интегральные датчики Холла// Современная электроника.– 2004. №12.– С. 26-31.
32. Данилов А. Современные промышленные датчики тока// Современная электроника.– 2004. №11.– С. 26-35.
33. Уткин А. Датчики тока ACS750 фирмы Allegro: теория и практика// Современная электроника.– 2004. №12.– С. 18-20.
34. Эннс В. Измерительные микросхемы и модули для электронных счетчиков электроэнергии// Chip news.– 2002. №10.– С. 34-36.
35. Эннс В. Измерительные микросхемы для электронных счетчиков электроэнергии// Схемотехника.–2002. №3.–С. 6-9
36. Голуб В. Электронные счетсики электроэнергии// режим доступа: http://chipnews.gaw.ru/html.cgi/arhiv/02_06/9.htm
37. Analog Devices. Application Notes: AN-(AD7750); AN-559 (AD7755). Rev. A;AN-564 (ADE7756). Rev. PrC_R2; AN-578 (ADE7756). Rev. 0, 2001.
38. Аганичев А., Панфилов Д., Плавич М. Цифровые счетчики электрической энергии // Chip News. 2000. № 2. C. 18–22.
39. Описание шины CAN// режим доступа: http://www.itt-ltd.com/reference/ref_can.html
40. Солодянкин С. RS–485 против Ethernet в системах СКУД: попробуем разобраться?// Алгоритм безопасности.–2008. № 4.– С. 32-35
41. Бень Е.А. RS-485 для чайников//2003.– режим доступа: http://www.mayak-bit.narod.ru/index.html
42. Бирюков Н.И. Правильная разводка сетей RS-485// Maxim's Application Note 373.– пер. Бирюков Н.И. 2001
43. Локотков А. Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты RS-422/RS-485// СТА.– 1997. № 3
44. Катцен С. PIC–микроконтроллеры. Все, что вам нужно знать/пер. с англ. Евстифеева А.В. –М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2008.– 656 с. :ил
45. ГОСТ 12.2.003-91. Оборудование производственное: Общие требования. - Введ.01.01.92.- Москва: Изд-во стандартов,1992. - 16 с.
46. СНиП 23 – 05 – 95. Естественное и искусственное освещение. - Введ. 1996-01-96. - Москва: Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве, 1996. – 6 с.
47. СНиП 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки: Санитарные нормы. - Введ. 31.10.96.- Москва: Информ. - изд. Центр Минздрава России, 1997. - 8 с.
48. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. - Москва: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. – 13с.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00493