Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Разработка цифрового устройства измерения тока.

Содержание:

Введение 9

1 Анализ технического задания 10

1.1 Назначение устройства 10

1.2 Способы измерения тока 18

1.3 Выбор датчика тока 36

1.4 Выбор микроконтроллера 39

2 Разработка схемы структурной 40

3 Разработка схемы электрической принципиальной 42

4 Разработка программы алгоритма управления 45

5 Разработка программы управления 49

5.1 Логическая структура программного комплекса 49

5.2 Код управляющей программы 56

Вывод 62

Список литературы 63

Приложение 1 64

Приложение 2 65

Введение:

Задача диплома – разработка и укрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, освоение метода расчета и проектирования изделий.

Микропроцессорные амперметры достаточно распространены в технике измерения на постоянном и переменном токах. В них наиболее полно реализованы преимущества микропроцессорных измерительных приборов: дальнейшее повышение точности, расширение измерительных возможностей, упрощение и облегчение управления, возможность получения различных математических функций измеренных значений, статистическая обработка результатов наблюдений, самокалибровка и самодиагностика, многофункциональная программа. .

Обязательным узлом каждого микропроцессорного амперметра является аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Современная микроэлектронная техника предоставляет разработчику измерительных приборов АЦП в интегральном исполнении выпускаемых в виде интегральных схем. Но не следует полагать, что наличие АЦП и микропроцессора полностью гарантируют успешное создание прибора. Построение микропроцессорного вольтметра требует правильного выбора АЦП, служащего основным измерительным преобразователем, рационального выбора МП, осуществления их сочетания, определения необходимых характеристик других модулей МПС, разработки программного обеспечения.

Некоторые микроконтроллеры Atmel (Atmega603/103, AT90S4433, AT90S8535, ATtiny15) имеют в своем составе встроенный 10-разрядный АЦП с входным многоканальным мультиплексором, что значительно упрощает реализацию вольтметров. Для питания АЦП в них используются два отдельных вывода AVCC, AGND. Опорное напряжение U0 подается на вывод AREF.

Целью работы является разработка цифрового амперметра

Заключение:

В ходе работы достигнут преемник результатов:

 проанализированы существующие технические решения;

 разработана структура программного обеспечения управление амперметром;

 разработанная и протестированная программа измерения для Arduino

UNO.

разработана принципиальная схема амперметра с компьютерным управлением;

 обоснованный выбор инструментальных средств и элементной базы амперметра;

 обоснованный выбор методов решения поставленных задач;

 разработанная программа, управляющая амперметром и ее интерфейс;

 разработана структура программного комплекса амперметра.

 Разработана принципиальная схема амперметра с компьютерным управлением.

Фрагмент текста работы:

1 Анализ технического задания

1.1 Назначение устройства

Амперметр – это, прежде всего, электроизмерительный прибор, то есть прибор для измерения электрических величин, как правило, связанных с электрическим током. При проектировании прибора электроизмерения необходимо хорошо понимать протекающие в нем физические процессы, знать их закономерности и связи между характеризующими их величинами.

Амперметры можно разделить на 2 группы:

— цифровые;

— аналоговые.

Результат измерения аналоговых амперметров показывается с помощью традиционной шкалы со стрелкой. Они и сейчас сохраняют актуальность, потому что имеют возможность работать и при мощных радиопомехах, в отличие от цифровых амперметров.

В состав аналогового амперметра входит стрелочное магнитоэлектрическое измерительное устройство [3]. В основе магнитоэлектрических приборов лежит измерительный механизм, крутящий момент в котором создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля проводов с током, конструктивно выполняется в виде рамки (катушки). В практических конструкциях измерительного механизма неподвижная часть, как правило, магнит, а подвижная катушка, хотя бывают приборы также с подвижным магнитом и неподвижной катушкой. Рис. 1.1 схематически изображена наиболее распространенная конструкция измерительного механизма – с внешним подковообразным магнитом.