Система автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции
Заказать уникальную дипломную работу- 97 97 страниц
- 35 + 35 источников
- Добавлена 19.07.2015
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 3
1 Анализ состояния вопроса 5
1.1 Типовые схемы вентиляции 5
1.2 Обзор аналогов 6
1.3 Формирование требований к проектируемой системе 11
1.4 Особенности формирования микроклимата 13
2. Разработка структурной системы 16
2.1 Структурная схема системы управления 16
2.2 Расчет цифрового тракта 18
2.3 Расчет требований, выдвигаемых к АЦП 21
3. Выбор элементной базы 22
3.1Выбор микроконтроллера 23
3.2 Выбор АЦП 27
3.3 Интегральный стабилизатор напряжения 31
3.4 Микросхема FT232R 32
3.5 Выбор датчиков температуры 36
3.6 Проектирование принципиальной схемы устройства 40
3.7 Технологический раздел 46
4. Разработка Программного обеспечения системы управления вентеляцией 51
4.1 Разработка алгоритма работы 51
4.2 Интегрированная система разработки AVR Studio 55
4.3 Код программы микроконтроллера 59
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА 60
5.1 Моделирование работы системы 60
5.2 Визуализирование системы 61
5.3 Проведение моделирования 64
5.4 Анализ полученных результатов 65
6. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 67
6.1 Анализ безопасности проектируемого (исследуемого) объекта 67
6.2 Техника безопасности 67
6.3 Безопасность устройства проектируемого объекта 68
6.4 Производственная санитария 74
6.5 Безопасность при разработке и внедрении 75
7. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 83
7.1. Расчет производственных затрат 83
7.1.1. Материальные издержки 83
7.1.2. Калькуляционные издержки 85
7.1.3. Издержки на оплату услуг сторонних организаций 86
7.2. Стоимость реализации проекта 87
7.3 Цена изделия 87
7.4 Инвестиции, необходимые для реализации проекта 87
7.5 Эксплуатационные расходы 88
7.6 Потоки денежных поступлений и выплат 89
7.7. Расчет показателей оценки эффективности инвестиций 93
7.7.1. Срок окупаемости инвестиций 93
7.7.2. Чистый дисконтированный доход 94
7.7.2. Индекс доходности 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 97
DECIAT:Сначала сбрасываем счетчик количества значащих цифр:MOVR1,#00000000BТеперь необходимо провести деление на десять до тех пор, пока частное от деления больше нуля. Таким образом, мы определим количество значащих цифр. Остаток от деления (регистр B) будем загружать в стек:DECIAT1:LCALL DELENIE10PUSHBINCR1MOVA,R5ORLA,R4JNZDECIAT1Загрузим в B полученное значение количества значащих цифр:MOVB,R1Теперь необходимо последовательно выгрузить из стека цифры и разместить их в отведенном для них буфере памяти:DECIAT2:POPACCMOV@R0,AINCR0DJNZB,DECIAT2RET;Напишем программный блок, который будет показывать текущую температуру на индикаторе, и выдавать сигнал, указывающий на то, что это показания именно температуры:LCDT:CLRAMOVA,71HSWAPAMOVR1,70HADDA,R1MOVP2,AMOVP3,72HSETBP3.4Напишем программный блок, который будет показывать текущую влажность на индикаторе, и выдавать сигнал, указывающий на то, что это показания именно влажности:LCDV:CLRAMOVA,79HSWAPAMOVR1,78HADDA,R1MOVP2,AMOVP3,7AHSETBP3.6Теперь необходимо организовать задержкуна различные интервалы.Задержка на 50 мс:DEL50M:MOVR1,#98DEL501:MOVR2,#255DEL502:DJNZR2,DEL502DJNZR1,DEL501RETЗадержка на 10 с:DEL10C:MOVR3,#199DEL101:LCALLDEL50MDJNZR3,DEL101RETЗадержка на 10 мин:DEL10M:MOVR4,#60DEL101M:LCALLDEL10CDJNZR4,DEL101MRETТеперь, после написания всех подпрограмм, напишем основную программу, которая будет управлять показателями микроклимата в помещении:;KOMFORTPROGORG 0000HJMP BEGINBEGIN:CSTEQUP1.0CLKEQUP1.1DOUT EQUP1.2DINEQUP1.3TEMPEQUP1.4OSVEQUP1.5VLAGEQUP1.6POWEQUP1.7;STARTUS:;CLRTEMPCLR OSVCLRVLAGCLRPOW;MOV 68H,#00000000bMOV 69H,#00011001bMOV 6AH,#00000001bMOV 6BH,#11110100bMOV 6CH,#00000000bMOV 6DH,#00110010bMOV 6EH,#00000000bMOV 6FH,#11111010b;;;LCALL PREOBR1;LCALL DELENIE10LCALL DELENIE10;MOV60H,R0MOV61H,R1;MOVR5,60HMOVR4,61HMOVR3,68HMOVR2,69H;;CLRCMOV A,R4SUBB A,R2MOV B,AMOV A,R5SUBB A,R3;JCMETKA11ORLA,BJZMETKA12;SETB TEMPCLR TEMP;LJMP METKA12;METKA11:SETB TEMPCLR TEMPSETB TEMPCLR TEMPMETKA12:;;LCALL PREOBR2;LCALL DELENIE10LCALL UMNOGENIE2;MOV62H,R0MOV63H,R1;MOVR5,62HMOVR4,63HMOVR3,6AHMOVR2,6BH;CLRCMOV A,R4SUBB A,R2MOV B,AMOV A,R5SUBB A,R3;JCMETKA21ORLA,BJZMETKA22;SETB OSVCLR OSV;LJMP METKA22;METKA21:SETB OSVCLR OSVSETB OSVCLR OSVMETKA22:;LCALL PREOBR3;LCALL DELENIE10LCALL DELENIE10LCALL UMNOGENIE2;MOV64H,R0MOV65H,R1;MOVR5,64HMOVR4,65HMOVR3,6CHMOVR2,6DH;CLRCMOV A,R4SUBB A,R2MOV B,AMOV A,R5SUBB A,R3;JCMETKA31ORLA,BJZMETKA32;SETBVLAGCLR VLAG;LJMP METKA32;METKA31:SETB VLAGCLR VLAGSETB VLAGCLR VLAGMETKA32:;;LCALL PREOBR4;LCALL DELENIE10;MOV66H,R0MOV67H,R1;MOVR5,66HMOVR4,67HMOVR3,6EHMOVR2,6FH;CLRCMOV A,R4SUBB A,R2MOV B,AMOV A,R5SUBB A,R3;JCMETKA41ORLA,BJZMETKA42;SETB POWCLRPOW;LJMP METKA42;METKA41:SETB POWCLRPOWSETB POWCLRPOWMETKA42:;MOVR0,60HMOVR1,61HMOV70H,#00000000bMOV71H,#00000000bMOV72H,#00000000bMOV73H,#00000000bMOVR6,70H;LCALL DECIAT1;MOVR0,62HMOVR1,63HMOV74H,#00000000bMOV75H,#00000000bMOV76H,#00000000bMOV77H,#00000000bMOVR6,74H;LCALL DECIAT2;MOVR0,64HMOVR1,65HMOV78H,#00000000bMOV79H,#00000000bMOV7AH,#00000000bMOV7BH,#00000000bMOVR6,78H;LCALL DECIAT3;MOVR0,66HMOVR1,67HMOV7CH,#00000000bMOV7DH,#00000000bMOV7EH,#00000000bMOV7FH,#00000000bMOVR6,7CH;LCALL DECIAT4;LCALLLCDTLCALLDEL10C;LCALLLCDOLCALLDEL10C;LCALLLCDVLCALLDEL10C;LCALLLCDDLCALLDEL10C;LCALLDEL10M;JMP STARTUS;
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. И. В. Петров «Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования». Москва. СОЛОН-Пресс. 2004 г.
2. Э. Парр «Программируемые контроллеры. Руководство инженера» перевод с английского. Москва. БИНОМ. 2007 г.
3. Контроллеры температуры и влажности Sensatronics Режим доступа: http://www.actidata.ru/equipment/monitoring/sensatronics
4. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
5. Датчик температуры и влажности. Режим доступа: http://www.actidata.ru/equipment/monitoring/sensatronics/sensors/datchiki-vlazhnosti-i-temperatury
6. В. Г. Синилов Системы охранной, пожарной и охранной-пожарной сигнализации. : Учебное пособие М. : Академия, 2010
7. Многоканальный измеритель температуры мит-12. режим доступа: http://www.omsketalon.ru/?action=mit_12
8. Датчики температуры. Режим доступа: http://www.sensor.ru/articles/299/element_1110.html
9. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.3.2630 – 10
10. Харт Х. Введение в измерительную технику. М.: Мир, 1999 г. с. 210.
11. Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.
12. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА, 1996 г., 384 с.
13. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.
14. Компания Агросенсор. Режим доступа: http://www.agrosensor.ru/
15. LM317. 1.2V to 37V voltage regulator. datasheet.– stmicroelectronics, 1998.
16. Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.
17. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.
18. 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.
19. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.
20. Кирьянов Д.В. Самоучитель Mathcad 11. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.; ил.
21. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.
22. Мазель Б. Трансформаторы электропитания.– М.: Энергоиздат, 1982.– 78 с.
23. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
24. Хемминг Р. В. Цифровые фильтры. –М.: Недра, 1987. – 221 с.
25. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. –М.: Мир, 1978. –847 с.
26. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
27. Описание шины CAN// режим доступа: http://www.itt-ltd.com/reference/ref_can.html
28. Солодянкин С. RS–485 против Ethernet в системах СКУД: попробуем разобраться?// Алгоритм безопасности.–2008. № 4.– С. 32-35
29. Каталог «Блоки питания и трансформаторы Schneider-Electric» (Русская версия). Москва. 2009 г.
30. В.А. Лашин конспект лекций по дисциплине «МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ». РГРТУ. Рязань 2007
31. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. : Учебное пособие М. : Издательство Стандартов, 1996
32. Бирюков, С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП / С.А. Бирюков. – М.: ДМК, 1996. – 240 с.: ил.
33. Гребнев, В.В. Однокристальные микроЭВМ семейства AT89 фирмы Atmel / В.В. Гребнев. – СПб.: FineStreet, 1998.
34. Гук, М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия / М. Гук. – СПб.: Питер, 2002. – 528 с.: ил.
35. Измерения в электронике: справочник / В.А. Кузнецов [и др.]; под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.
Вопрос-ответ:
Какие типовые схемы вентиляции существуют?
Существуют различные типовые схемы вентиляции, такие как вытяжная вентиляция, приточно-вытяжная вентиляция, приточная вентиляция и т.д. Каждая из них имеет свои особенности и применяется в различных условиях.
Какие аналоги системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией существуют?
Существует несколько аналогов системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией, например, системы с программным управлением, системы с датчиками уровня CO2 и температуры, системы с автоматическими клапанами.
Какие требования следует учитывать при проектировании системы автоматического управления вентиляцией?
При проектировании системы автоматического управления вентиляцией следует учитывать требования по регулированию воздухообмена, поддержанию оптимального уровня температуры и влажности, а также обеспечению комфортного микроклимата в помещении.
Какие особенности связаны с формированием микроклимата при использовании системы автоматического управления вентиляцией?
При использовании системы автоматического управления вентиляцией следует учитывать особенности формирования микроклимата, такие как различные температурные зоны в помещении, влажность воздуха, кондиционирование и т.д. Все эти факторы влияют на комфорт и эффективность работы системы.
Как выбрать элементную базу для системы автоматического управления вентиляцией?
При выборе элементной базы для системы автоматического управления вентиляцией необходимо учитывать требования к скорости и точности измерений, типу коммуникаций, доступности компонентов и совместимости с другими системами. Например, выбор микроконтроллера и АЦП зависит от потребностей конкретной системы и ее функциональных возможностей.
Какие типовые схемы вентиляции существуют?
Существуют различные типовые схемы вентиляции, такие как принудительная вытяжная, приточно-вытяжная, приточная, вытяжная и другие. Каждая схема имеет свои особенности и применяется в зависимости от конкретных условий и требований.
Какие аналоги системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции существуют?
На рынке существует несколько аналогов систем автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции. Некоторые из них включают в себя функции мониторинга и контроля параметров воздуха, регулирования скорости вентиляторов, настройки рабочих режимов и др. Некоторые известные аналоги - Aereco, Vent-Axia, Blauberg, Zehnder и др.
Какие требования необходимо учесть при проектировании системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции?
При проектировании системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции необходимо учесть требования к уровню шума, энергоэффективности, уровню воздухообмена, контролю параметров воздуха (температура, влажность, концентрация вредных веществ), возможность интеграции с другими системами, удобство эксплуатации и т.д.
Какие элементы входят в структурную схему системы управления автоматической вентиляцией?
Структурная схема системы управления автоматической вентиляцией включает в себя такие элементы, как датчики параметров воздуха (температура, влажность, концентрация вредных веществ), устройства регулирования (вентиляторы, клапаны, приводы), блоки обработки и управления (микроконтроллеры, АЦП, блоки памяти), коммуникационные интерфейсы и др.
Какой микроконтроллер лучше выбрать для системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией?
При выборе микроконтроллера для системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией необходимо учитывать такие факторы, как требуемая производительность, количество входов/выходов, поддержка необходимых интерфейсов, наличие встроенных аналого-цифровых преобразователей (АЦП), энергоэффективность и др. Некоторые из популярных микроконтроллеров, которые можно использовать в системе управления вентиляцией, - Arduino, Raspberry Pi, STM32, ESP32 и другие.