Realizarea unei mașini care detectează flăcări de la o distanță specifică senzorilor folosind placa de dezvoltare Arduino Leonardo

Introducere:

Am ales acest proiect pentru a-mi perfecționa capacitațile de viitor inginer.

Proiectul o să fie o mașină de jucarie unde o să implementez placa Arduino Leonardo, și senzorii: senzorul de distanță Sharp GP2Y0D810Z0F 10 cm și modul senzor infraroșu pentru flăcări.

O să folosesc programul Arduino pentru a implementa programul fiecărui senzor. Pentru a-mi verifica simularea o să foloesc aceiași implementare în programul Proteus.

După toate etapele menționate mai sus, o să încep să asamblez practic toate componentele necesare pentru a detecta de la o distanța dată (în cazul meu, 10 cm), posibile obstacole apărute în raza de funcționare a senzorului.

Mod de lucru:

- am instalat programul Arduino

- am instalat programul ficarui senzor pe placa Arduino

- am simulat

În final am hotărât că nu mai este necesar să îl conectez la PC și îi voi înlocui sursa de curent cu o baterie externă de capacitate 3,7 V.

Capitolul 1.

Noțiuni generale, sisteme de achiziții de date.

In modul cel mai general prin “achiziție de date” înțelegem procesul de obținere a datelor de la o altă sursă de obicei una exterioară a sistemului.

Sunt nenumărate situații în care datele, (informația), provenite din mai multe puncte simultan, trebuie memorate, transmise sau prelucrate în vederea folosirii sale ulterioare ca date de comandă (control). Prelucrarea informației poate consta in operații simple (comparări), până la prelucrări matematice complicate (integrări, diferențieri, medieri, calcul de transformate Fourier, etc.). Până nu demult datele erau prelucrate sub forma analogică, dar cu cât sistemele devin mai rapide și mai complexe se impune stocarea lor intr-o formă digitală, în vederea prelucrării lor de către un computer ce poate citi mai multă informație și s-o prelucreze mult mai rapid - față de un operator - pentru a atinge un atribut absolut necesar al sistemelor de achiziție: controlul în timp real a datelor.

Achiziția de date denumește o ramură a ingineriei ce se ocupă cu colectarea informației de la un număr de surse numerice și/sau analogice, convertirea acestor date într-o formă digitală, prelucrarea, stocarea și transmiterea datelor, de exemplu la un computer, afișaj alfanumeric sau la o imprimanta.

Pentru controlul unui proces fizic este necesară extragerea informațiilor despre desfășurarea procesului, prin utilizarea traductoarelor. Semnalul electric obținut la ieșirea traductoarelor este convertit într-un semnal electric cu parametrii diferiți (curent, tensiune etc.), prin intermediul circuitelor de condiționare. Pentru controlul numeric al procesului fizic se impune realizarea conversiei semnalelor analogice în semnale numerice acceptate de sistemul de prelucrare numerică. Semnalele numerice se obțin prin prelevarea la momente de timp date, a valorilor semnalelor analogice și conversia acestor valori sub formă numerică prin intermediul convertoarelor anolog digitale, CAD. Semnalele electrice obținute sunt folosite pentru comanda elementelor de execuție și de control (dispozitive de afișare numerică și alfanumerică, relee, electrovalve etc.). Pentru comanda cu semnale analogice a unor elemente de execuție și de control (motoare, înregistratoare etc.) este necesară conversia semnalelor numerice în semnale analogice prin intermediul sistemelor de distribuție de date, SDD.

Achiziția de date este întâlnită în foarte multe din domeniile de activitate din zilele noastre:

- în industrie: în cadrul calculatoarelor de proces care supraveghează și reglează instalații tehnologice;

- în cercetarea științifică: pentru măsurarea și prelucrarea unui spectru extrem de larg de mărimi electrice și neelectrice;

- în comunicații: pentru supravegherea și măsurarea linilor de comunicație, ba chiar și în viața de toate zilele;

- în calculatoare de bord ce echipează multe din automobilele moderne;

În sensul cel mai restrâns, un sistem de achiziție de date trebuie să poată executa trei funcții fundamentale:

- convertirea fenomenului fizic într-un semnal care poate fi măsurat;

- măsurarea semnalelor generate de senzori în scopul extragerii informației;

- analizarea datelor și prezentarea lor într-o formă utilizabilă;

Cele mai multe dintre sistemele moderne de achiziție de date utilizează un calculator personal pe post de controler. Deci ținând cont și de cele enunțate mai sus, structura tipică a unui sistem de achiziție de date ce are la bază un PC este următoarea:

- senzorii au traductori care convertesc fenomenul fizic într-un semnal electric ce poate fi măsurat;

- circuite de adaptare a semnalului pentru izolarea, convertirea și/sau amplificarea semnalului provenit de la traductor;

- un subsistem de achiziție de date (care poate include multiplexoare și convertoare analog - digitale);

- un sistem de calcul