Сравнение аналогичных разработок

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в электронике широко распространены микроконтроллеры. Микроконтроллером является специальная микросхема, предназначенная для управления различными электронными устройствами. Микроконтроллеры впервые появились в том же году, что и микропроцессоры общего назначения (1971). Микроконтроллеры объединяют в себе процессор, память, ПЗУ и периферию внутри одного корпуса, внешне похожего на обычную микросхему. Производство микроконтроллеров ежегодно во много раз превышает производство процессоров, а потребность в них не снижается.

Микроконтроллеры выпускают десятки компаний, причем производятся не только современные 32-битные микроконтроллеры, но и 16, и даже 8-битные. Внутри каждого семейства часто можно встретить почти одинаковые модели, различающиеся скоростью работы ЦПУ и объемом памяти.

Микроконтроллеры применяются преимущественно во встроенных системах, в игрушках, в станках, в массовой домашней технике, в домашней автоматике – там, где нужна не мощность процессора, а, скорее, баланс между ценой и достаточной функциональностью. Именно поэтому самые старые типы микроконтроллеров еще до сих пор в ходу – они многое могут: от автоматического открывания дверей и включения полива газонов до интеграции в систему «умный дом». При этом существуют и более мощные микроконтроллеры, способные выполнять сотни миллионов операций в секунду и обвязанные периферией «до зубов». У них и задачи соответствующие. Таким образом, разработчику сначала необходимо оценить задачу, а уж потом выбирать под нее подходящее «железо».

Микроконтроллер характеризуется большим числом параметров, поскольку он одновременно является сложным программно-управляемым устройством и электронным прибором (микросхемой). Приставка "микро" в названии микроконтроллера означает, что выполняется он по микроэлектронной технологии. В ходе работы микроконтроллер считывает команды из памяти или порта ввода и исполняет их. Что означает каждая команда, определяется системой команд микроконтроллера. Система команд заложена в архитектуре микроконтроллера, и выполнение кода команды выражается в проведении внутренними элементами микросхемы определенных микроопераций.

Микроконтроллеры, как правило, не работают в одиночку, а запаиваются в схему, где кроме него, подключаются экраны, клавиатурные входы, различные датчики и т.д.

Создание софта для микроконтроллеров – одна из важнейших операций при создании устройства, работающего на базе микроконтроллера. Обычно память в микроконтроллерах составляет от 2 до 128 Кб. Если меньше, то писать приходится на ассемблере или Форте, если есть возможность, то используются специальные версии Бейсика, Паскаля, но в основном – Си. Прежде чем окончательно запрограммировать микроконтроллер, его тестируют в эмуляторах – программных или аппаратных.

Цели и задачи практики:

1. Согласование темы дипломного проекта с руководителем.

2. Анализ материалов по теме дипломного проекта.

3. Разработка ТЗ по дипломному проектированию и согласование его с руководителем.

4. Написание отчёта по преддипломной практике.

5. Согласование темы по охране труда и экономической части

В ходе данной работы будет разработан модуль управления климатом на базе микроконтроллера. Будет проведен анализ основных технических требований, выбор и обоснование элементной базы, материалов конструкции, компоновочной схемы, метода и принципа конструирования.

СТРУКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ

Открытое акционерное общество "ММЗ имени С. И. Вавилова — управляющая компания холдинга «БелОМО»".

История БелОМО берет свое начало с создания в 1957 году Минского механического завода им. С. И. Вавилова (первая продукция - фотоаппараты и станки для обработки оптики). В связи с расширением объемов и номенклатуры выпускаемых изделий, в 1971 году на базе Минского механического завода им. С.И. Вавилова было создано БелОМО.

БелОМО занимало лидирующее положение в оптической отрасли СССР и решало задачи по созданию и производству изделий специального назначения и гражданской тематики. Заводы, входящие в объединение, специализировались на определенных видах изделий:

ММЗ им. С. И. Вавилова - особо сложная оптико-механическая и оптико-электронная аппаратура (космические, топографические, спектрозональные, фотограмметрические системы и комплексы; кинотеодолитная техника; бронетанковые, гиростабилизированные прицелы, приборы лазерного наведения; промышленные передвижные и стационарные киноустановки).

Вилейский завод "Зенит" - единственный завод в бывшем СССР, специализированный на производстве фотоаппаратов. Кроме того, на заводе производились оптические прицелы для стрелкового оружия.

Рогачевский завод "Диапроектор" - диапроекционная техника, различные виды прицелов и приборов наведения для бронетанковой техники. Жлобинский завод "Cвет" - репродукционная техника, фотоувеличители, оптические приборы для нужд Министерства внутренних дел CCСР.

Жлобинский завод "Cвет" - репродукционная техника, фотоувеличители, оптические приборы для нужд Министерства внутренних дел CCСР.

В 90-х годах в составе БелОМО было созданы унитарное предприятие НТЦ "ЛЭМТ" БелОМО, специализирующееся на разработке и изготовлении лазерных изделий и изделий для медицины.

ОБЩЕТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРАКТИКИ

В этой части отчета будет описано, какую литературу необходимо изучить, чтобы решить поставленную задачу.

Обзор литературы

В промышленной автоматизации в последнее время все большее внимании уделяется системам передачи информации. Задачи построения надежного информационного пространства возникают везде, где решаются задачи автоматизации. Построение сетей передачи данных, связь с датчиками и исполнительными механизмами, системы передачи данных на транспорте, системы видеонаблюдения или управление климатом.

Рисунок 2.1 – Примерная структура сети промышленного предприятия

Рассмотрим некоторую абстрактную задачу построения информационной системы. На рисунке 2.1 представлена примерная структура сети для промышленного объекта. Действительно, какой бы объект мы не рассматривали, основой для получения информации являются, различные сенсоры и местные устройства управления. Это могут быть системы телеметрии на месторождениях, датчики на промышленном производстве, устройства контроля климата, видеонаблюдение в здании и так далее. В настоящее время сети датчиков в основном работают с использованием RS-протоколов, Ethernet на этом уровне представлен слабо. Отдельно надо сказать о сетях LON, широко используемых в автоматизации зданий, хотя и здесь Ethernet и RS-сети находят свое применение.

Следующий уровень - это сети устройств ввода-вывода и управляющих контроллеров, здесь соотношение начинает меняться в пользу Ethernet, хотя RS-сети по прежнему используются для связи контролле- ров между собой. Получение информации от нижнего уровня в основном происходит по RS-сетям (аналоговые датчики в данной статье не рассматриваются).
Еще выше находятся сети станций человеко-машинного интерфейса, здесь уже повсеместно используется Ethernet, как и в общезаводских сетях. С данной моделью можно соглашаться или нет, но в любом случае Ethernet и RS-сети являются наиболее широко распространенными в объектах автоматизации.

Основные проблемы, возникающие при построении сетей передачи информации, можно разделить на две части - надежность оборудования и каналов передачи данных и совместимость различного оборудования, сред и протоколов.

На большинстве производств системный интегратор рискует столкнуться с несколькими установленными ранее сетями, построенными на оборудовании различных производителей, зачастую несовместимыми. Возникает вопрос, что делать? Естественно вырисовывается два решения: первое это построить сеть заново, заменив существующий <винегрет> на оборудование одного вендора. Второе попытаться интегрировать существующие сети в создаваемую информационную систему.
И то и другое решение требует оборудования, которое может решить задачи по совместимости, обеспечивая при этом заданную степень надежности. При этом большинство промышленных предприятий неохотно тратят деньги на дорогое сетевое оборудование, предпочитая бюджетное решение. Вырисовывается некоторый идеал вендора сетевого оборудования, который должен иметь широкий модельный ряд устройств, для решения различных задач, при этом оборудование должно обладать высокой надежностью, иметь возможности резервирования, совместимость с оборудованием других производителей и бюджетную цену. На первый взгляд звучит как утопия. Большинство компаний либо предлагают ограниченный функционал, например, только коммутаторы, либо не обеспечивают необходимого качества. У большинства людей в голове лежит стереотип - дешево значит некачественно. В основном этот стереотип возник благодаря азиатским компаниям, в последнее время массово предлагающим коммуникационное оборудование, сомнительного качества. Однако, благодаря им же, этот стереотип начинает ломаться. Яркий пример, компания Korenix (Тайвань), официальным дистрибьютором которой на территории РФ является ООО <ПЛКСистемы>. Рассмотрим оборудование Korenix в рамках портрета идеального вендора, нарисованного выше, и применительно к модели сети предприятия, представленной на Рисунке 2.1.

Теперь, после изучения структуры сети промышленного предприятия, можно приступить к подбору соответствующего микроконтроллера, который не только сможет выполнять все возлагаемые на него функции, но и будет современным и экономически оправданным.

Сравнение аналогичных разработок

Создание устройства управления климата для мира не новость. Существует много производителей, которые уже не один десяток лет занимается созданием умных домов, климатических установок для серверных или других устройств подобного назначения и продают их на мировом рынке.

Рисунок 2.2 – Автоматика системы Умный Дом - схема оборудования

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: