Модуль измерения перегрузки электронный для системы ограничения предельных режимов полета самолета

Содержание
Введение 5
1 Анализ существующих датчиков измерения перегрузки 6
2. Разработка технического задания 10
3. Разработка электронного модуля измерения перегрузки 12
3.1 Разработка функциональной схемы 12
3.2 Выбор основных компонентов 14
3.2.1 Выбор датчика 14
3.2.2 Выбор микроконтроллера 17
3.2.3 Выбор микросхемы драйвера 21
3.2.4 Выбор транзисторного ключа 23
3.2.5 Выбор микросхемы стабилизатора 5 В 25
3.2.6 Выбор микросхемы стабилизатора 2,5 В 26
3.2.7 Выбор пассивных элементов 28
4 Разработка принципиальной схемы 31
4.1 Описание работы по принципиальной схеме 31
5 Расчет погрешности модуля 34
Заключение 36
Список литературы 37
Приложение А. Модуль измерения ускорения. Схема структурная
Приложение Б. Модуль измерения ускорения. Схема электрическая принципиальная
Приложение В. . Модуль измерения ускорения. Перечень элементов
Приложение Г. Плакат «Современные измерители ускорения»
Приложение Д. Плакат «Теоретические основы измерения ускорения»;

Введение

Понятие «перегрузка» может быть определено как вектор, численно равный отношению модуля вектора равнодействующей всех сил, сообщающих ускорение, к модулю вектора силы тяжести. Направление вектора перегрузки совпадает с направлением сил инерции.
Измерение перегрузки является неотъемлемой задачей контроля движения летательного аппарата (ЛА). Своевременное оповещение экипажа ЛА о превышении допустимой перегрузки, может помочь избежать внештатной ситуации при пилотировании ЛА. Регистрация параметров перегрузки при посадке служит для оценки профессионального мастерства пилота, а так же помогает разобраться при возникновении внештатных ситуаций
Считается, что развитие датчиков перегрузки тесно связано с развитием авиационного приборостроения. В авиации широкое применение нашли механические датчики перегрузки, такие, как МП-95. Это простые электромеханические системы, в основе работы которых лежит перемещение груза под действием ускорения. Электрический сигнал снимается с потенциометра, движок которого жестко связан с подвижным грузом.
В последнее время механические датчики перегрузки стали активно вытесняться микроэлектромеханическими датчиками. Благодаря своим высоким характеристикам и миниатюрному исполнению, МЭМС датчики встраивают в планшеты, телефоны и практически во все современные гаджеты. Они имеют малый ток потребления, легко интегрируются в микропроцессорные системы, составляя вместе с ними единое целое.
Так, один из представителей семейства МЭМС, микросхема ADXL344, производства фирмы Analog Devices, способна измерять ускорения в трех плоскостях в диапазоне от 2 до 16 g. Измеренные значения выдаются через порт SPI.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта в первом разделе был выполнен анализ существующих систем определения ускорения. Была приведена классификация систем определения ускорения по видам.
Рассмотрены принципы работы и их основные недостатки.

Во второй главе курсовой работы была выполнена разработка структурной схемы датчика перегрузки на основе специализированного МЭМС датчика ADXL344 и микроконтроллера ATMega 16.
Был выполнен выбор компонентов для построения датчика перегрузки и разработана электрическая принципиальная схема датчика.
В ходе разработки был выполнен выбор основных компонентов системы управления: выбран тип микроконтроллера, приведена архитектура ядра микроконтроллеров семейства AVR и структурная схема микроконтроллера ATmega16.
Была выбрана микросхема драйвера для реализации канала RS232 для связи с системами регистрации параметров полета.
Приведено описание работы по принципиальной схеме.


В результате проделанной работы разработан электронный датчик, позволяющий организовать автоматическое измерение перегрузки подвижного объекта, и передачу измеренных данных в сопрягаемое устройство для дальнейшей обработки.