Echipamente numerice

Tema de proiect

Se va proiecta un controler digital programabil care să evolueze după un ciclu de stări impuse, descris de o secvență digitală personalizată ce determină, prin forma binară canalele comandate la un moment dat, iar prin forma zecimală, duratele etapelor.

Comanda sistemului condus se face prin intermediul a 8 canale binare (2 tetrade ≡1 octet), ce controlează eventuale elemente de execuție (bobinele unor relee/contactoare, bobinele unor distribuitoare hidraulice sau pneumatice, optocuploare, etc.). Stările canalelor binare de ieșire sunt exprimate prin valoarea decimală a octetului (Tab 1).

Tab. 1

Secvența de comandă

1

2

3

4

5

6

7

8

Ieșirea binară

N

N

U

M

E

P

R

E

Durata stării

[ms]

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

Valoarea zecimală a fiecărei stări, este dată de numele și prenumele studentului (primele opt caractere; spațiul dintre nume și prenume are valoarea 0; valoarea fiecărei litere este dată de indexul curent al fiecăreia: A=1, B=2, C=3, ).

Durata fiecărei stări, se calculează cu relația: tk=Nk*????5 [ms]

Unde: - tk - durata stării k (pentru k ϵ [1..8]);

- Nk - numărul curent din secvență (ieșirea binară pe durata secvenței);

- i - indexul studentului.

Trebuie considerate următoarele:

- Vor fi prevăzute comenzi pentru pornirea, respectiv, oprirea funcționării controlerului;

- Stările ieșirilor binare vor fi semnalizate pe 8 LED-uri, conectate la porturile alocate de ieșire;

- Indexul stării curente va fi afișat pe un afișor cu 7 digiți.

Se vor proiecta:

- O structură hardware bazată pe un sistem modular cu microcontroler (ex. Arduino, Eblocks, etc);

- Aplicația software: program completat cu un mediu de lucru care să permită verificarea funcționării corecte (simulator);

- Aplicația software va fi verificată pe un echipament din laborator sau printr-un program de simulare specific. Se vor dimensiona elementele conexe (ex. sursa de alimentare, decodificatorul BCD7segmente, rezistențele de alimentare a LED-urilor, etc).

Etapa 1

Cerinte:

Fiecare student va completa tema sa de proiectare, prin: - determinarea ieșirilor binare aferente portului pe 8 biți și completarea căsuțelor în cauză din Tab.1, pentru fiecare secvență (din totalul de 8); rîndul "Ieșirea binară N" va fi împărțit pentru valoarea stării în cod zecimal, hexazecimal, binar. - determinarea duratei fiecărei stări (Tab. 1).

Realizare:

Valoarea zecimală a fiecărei stări, este dată de numele și prenumele studentului (primele opt caractere; spațiul dintre nume și prenume are valoarea 0; valoarea fiecărei litere este dată de indexul curent al fiecăreia: A=1, B=2, C=3, ):

Etapa 2

Cerinte:

Fiecare student își va alege un microcontroler/sistem de dezvoltare cu microcontroler. În alegerea sistemului trebuie ținut cont de faptul că funcționarea corectă a programului trebuie demonstrată pe un simulator sau sistem real si justificarea alegerii facute.

Pentru a realiza acest proiect am ales sa folosesc placa de dezvoltare Arduino UNO, placa breadboard, opt module de relee cu doua canale, un shift register si un afisor. Criteriile care stau la baza alegerii facute: - placa Arduino are spatiu mare de stocare, pini de comunicatie analogici si pwm, ceea ce permite realizarea de conexiuni electrice; - microcontroler-ul poate comunica prin protocoale precum:UART, SPI, TWI; - se regaseste intr-o comunitate destul de extinsa care se ocupa cu crearea si distribuirea proiectelor ce au destinatie realizarea de dispoztive ce pot controla diverse activitati, procese,etc. - in mediul on-line gasim diverse proiecte realizate de catre marii pasionati de echipamente numerice.