Проектирование цифровой системы автоматического управления платформой солнечной батареи
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
? мал для работы приводов;
) Напряжение питания электроприводов намного больше того, которое может обеспечить микроконтроллер;
) Электропривод представляет собой индуктивную нагрузку, следовательно, напрямую подключать микроконтроллер к приводу нельзя из-за возможных индуктивных выбросов.
В качестве усилителя мощности будем использовать двунаправленный драйвер двигателей постоянного тока MoviPower Lite компании Movicom (рис. 42). Основными достоинствами драйвера являются:
Рабочее напряжение: 5.5 36 В
Рабочий ток: до 8 A
Пиковый ток: до 30 A
Частота ШИМ (макс.): 20 кГц
Реверсивное управление
Защита от перегрузки по току и от перегрева
Спящий режим
Рис. 39. Распиновка разъемов подключения драйвера
Рис. 40. Сигналы управления, питания и выходные сигналы драйвера
Рис. 41. Таблица истинности работы драйвера (В - низкий сигнал, Н- высокий сигнал)
Рис. 42. Драйвер двигателей постоянного тока MoviPower
.3 Датчики уровня освещённости
В качестве датчиков уровня освещённости будем использовать датчики APDS - 9002/3 из серии ALPS, которые выпускает компания Avago Technologies. Датчики созданы на основе фотодиода (или фототранзистора) с максимальной спектральной чувствительностью, совпадающей с максимальной чувствительностью человеческого глаза, которая составляет 550 нм. Поэтому, эти датчики превосходят аналогичные изделия других типов. На рисунке 44 представлены характеристики чувствительности датчиков ALPS и кремниевых датчиков уровня освещенности в зависимости от источника освещения: флуоресцентная лампа, лампа накаливания и галогенная лампа.
Рис.43. Зависимость чувствительности датчиков от длины волны
Рис.44. Характеристики чувствительности датчиков ALPS и кремниевых датчиков уровня освещенности
Наиболее оптимальным по параметрам является датчик APDS - 9002/3. Он, как и все устройства названной серии, оптимизирован под кривую видимости человеческого глаза, имеет аналоговый выход и отличную линейность фототока в широком диапазоне от 10 лк до 1 клк, низкое изменение чувствительности в зависимости от разных источников света, напряжение питания от 2,2 В до 5,4 В, индустриальный температурный диапазон от -40 до +85 градусов Цельсия, выполнен также в миниатюрном недорогом корпусе для поверхностного монтажа chipLED (рис. 45). Типовая схема включения датчика APDS - 9002/3 приведена на рисунке 46. Диапазон изменения фототока от 10 до 400 мкА при изменении уровня освещённости до 600 лк.
Рис.45. Характеристики датчиков APDS-9002/3
Рис. 46. Типовая схема включения датчика уровня освещенности APDS - 9002/3 и график зависимости фототока от уровня его освещённости
6.4 Концевые датчики
В качестве концевых датчиков будем использовать выключатели серии Z компании OMRON (рис.47).
Рис. 47. Концевой выключатель в базовом пластмассовом корпусе
Базовые выключатели серии Z в пластмассовом корпусе обеспечивают такие же электрические и механические показатели, а также срок службы, как и стандартные концевые выключатели. В то же время базовый пластмассовый корпус делает эти выключатели идеальным решением с оптимальным соотношением цена-качество для применения в неопасных средах или для отдельной установки в компоновочных узлах.
Достоинства:
) Недорогой базовый пластмассовый корпус для установки в компоновочных узлах
) Такие же электрические и механические переключающие показатели, как и у стандартных концевых выключателей.
6.5 Жидкокристаллический индикатор
Для контроля во время работы установки угла поворота вала привода вертикального вращения предусмотрен ЖК-индикатор.
Индикатор должен отображать частоту возмущающего воздействия, и
значения получаемых ускорений. В данной работе был предложен ЖКИ фирмы HITACHI - HD44780U. Этот ЖКИ предлагает следующие возможности: отображение символов и знаков в режиме 5х8 точек и 5х10; значительное быстродействие шины контроллера: 2МГц при напряжении питания 5В. Также данный ЖКИ имеет два режима записи информации: 4-разрядный или 8-разрядный. В данной работе будем использовать 4-разрядный режим. При этом будем использовать 6 выводов МК. Напряжения питания ЖКИ и драйвера лежит в диапазоне от 2.7-5.5В. Запись в данном устройстве происходит в параллельной форме по фронту тактовых импульсов. Данная микросхема предусматривает также режим считывания выводимых значений, однако, в рамках данной работы этот режим использоваться не будет. У данной микросхемы имеются 14 выводов, назначения выводов указаны в таблице 3. Команды контроллера ЖКИ приведены в таблице 3.
Таблица 3. Назначение выводов микросхемы HITACHI - HD44780U
Таблица 4. Команды контроллера HITACHI - HD44780U
* - состояние битов безразлично;- если бит =1, то после записи символа курсор перемещается на следующую позицию;- если бит=1, то изображение смещается;- включить/выключить дисплей;
С - включить/выключить курсор;
В - включить/выключить мигание курсора;- включить/выключить режим изображение сдвига на экране;- Направление сдвига курсора (0 - влево, 1 - вправо);- Разрядность данных (0 - 4-х разрядные, 1 - 8-ми разрядные);- Число строк на экране (0 - одна, 1 - две);- Размер символов (0 - 5х7, 1 - 5х10);
А - Адрес;- данные;- равен 1, если ЖКИ занят выполнением операции.
6.6 Энкодер
Будем использовать инкрементный энкодер ECW1J-B28-BC0024L компании