Разработка структурной схемы системы управления

Для того чтобы обеспечить управление климат-контролем необходимо реализовать подключение 4 дискретных датчиков, 6 аналоговых датчиков, к 7 дискретным выходам и 3 аналоговым выходам,. Помимо этого к микроконтроллеру подключается последовательный интерфейс RS-232

В своей системе я использую 4 дискретных датчика освещенности, которые подключаются при помощи 1-wire;

8 дискретных датчиков состоят из: 8 датчиков влажности температуры, которые подключаются при помощи 1-wire; 3 аналоговых датчика температуры и 3 аналоговых датчика влажности подключаются через мультиплексор к выходу микроконтроллера;

4 дискретных выхода подключаются к лампам, кроме того, еще 3 подключаются к системе полива.

3 аналоговых выхода подключаются к 1 демультиплексору, от демультиплексора подключается к кондиционеру.

Схема подключения представлена на листе формата А3.

 

Разработка принципиальной схемы системы управления

 

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Рис. 13 Принципиальная схема микроконтроллера

Рис. 14 Принципиальная схема датчика температуры

Рис. 15 Схема датчика влажности

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Рис. 16 Датчик влажности DHT11

 

Напряжение питания	5 В
Диапазон температур	0-50 °С
Погрешность температуры	±2 °С
Диапазон влажности	20-90%
Погрешность влажности	±5%

Оптический датчик BA2M-DDT-P Autonics

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Рис. 17 Оптический датчик BA2M-DDT-P Autonics

Типа датчика	Фотодатчик
Тип измерения	Диффузное отражение
Стандартное расстояние срабатывания	3 м
Питание	12-24 VDC
Тип выхода	PNP с открытым коллектором

 

BA2M-DDT-P Autonics миниатюрный фотоэлектрический датчик с приемом луча от отражателя (серия BA2M)

 

Миниатюрный датчик диффузного типа с увеличенным расстоянием срабатывания.

Датчики серии BA2M имеют влагозащищенную конструкцию со степенью защиты IP64, кроме того серия полнилась новыми моделями с режимом срабатывания на затемнение.

Датчики серии BA2M отличаются увеличенным расстоянием срабатывания (до 3 м) за счет использования высококачественной оптики и имеют функцию регулировки чувствительности, которая значительно повышает удобство использования.

Возможности миниатюрного фотоэлектрического датчика BA2M-DDT-P Autonics.

 

Миниатюрный размер

Регистрация объекта на больших расстояниях с помощью особой оптической конструкции

Встроенный стабильный световой принимающий индикатор

Встроенная функция чувствительной настройки

Дисплей LED двухцветный

Степень защиты IP50 (защита от попадания пыли)

 

PNP (NO и или NC) - датчик, имеющий общепринятую цветовую маркировку на кабеле. Коричневый провод - вход (плюс) +10...30VDC. Синий провод - вход (минус). Черный провод (NO - при срабатывании сигнал появляется) - выход (плюс) подаваемый на коричневый провод. Белый провод (NC - при срабатывании сигнал исчезает) - выход (плюс) подаваемый на коричневый провод.

Лампа энергосберегающая ECOWATT M-FSP 15W 827 E14

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Рис. 18 Лампа энергосберегающая.

Форма	Спираль
Т             Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата   ипа цоколя	Е14
Мощность	15Вт
Цвет освещения	Теплый
Цветовая температура	2700К
Световой поток	900 люмен
Энергоэффективность	60 Лм/Вт
Срок службы	8000 ч.

 

Компактная энергосберегающая лампа. Срок службы – 8 лет. Экономит до 80% электроэнергии. Потребляемая мощность 15 Вт.

Для выращивания растений при искусственном освещении используются, в основном, электрические источники света, разработанные специально для стимуляции роста растений за счет излучения волн электромагнитного спектра, благоприятных для фотосинтеза. Источники фитоактивного освещения используются при полном отсутствии естественного света или при его недостатке. Например, зимой, когда продолжительности светового дня недостаточно для роста растений, искусственное освещение позволяет увеличить продолжительность их светового облучения.

Мультиплесксор

Серия	4000B
Производитель	Fairchild Semiconductor
Function	Multuplex/Demultiplexer
Circuit	1 x 8:1
On-State Resistance	240 Ohm
Voltage Supply Source	Dual Supply
Voltage-Supply, Single/Dual	±5 V ~ 15 V
Ток питания	20µA

 

 

Рис 19 Демультиплексор

Электрические параметры

	Номинальное напряжение питания	5 В 5 %
	Выходное напряжение низкого уровня	не более 0,4 В
	Выходное напряжение высокого уровня	не менее 2,4 В
	Входной ток низкого уровня	не более -1,6 мА
	Входной ток высокого уровня	не более 0,04 мА
	Ток потребления	не более 43 мА
	Потребляемая статическая мощность	не более 226 мВт

 

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

 

 

Дополнительные режимы

 

Рис. 20 Подключение

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

RS-232

В дополнительном задании я использую RS-232 для соединения компьютер

а с микроконтроллером, для заливки программы в микроконтроллер, а так же для управления системой.

 

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Заключение

В данном курсовом проекте разработано устройство – автоматизированная теплица на 10 датчиков. Разработана схема электрическая принципиальная этого устройства. Для обработки входных и выходных сигналов был применен микроконтроллер ATmega8.

Климатическая система включает в себя специальные датчики, контроллеры, которые устанавливаются в помещениях дома, а также могут быть использованы и в теплицах. Эти устройства контролируют температуру и влажность. Система «климат-контроль» анализирует показания датчиков и подает сигналы приборам кондиционирования и вентиляции. Например, если в помещении становится жарко, приборы отопления прекращают его обогревать, а система вентиляции сразу увеличивает подачу воздуха определенной температуры.

Кроме того, по вашему сигналу воздух в помещении может быть постоянно подогретым или охлажденным до нужной температуры. Система «климат-контроль» позволяет настроить индивидуальный климат в каждом помещении.

 

Список использованной литературы

 

 

1.

Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

http://www.farnell.com/datasheets/1780574.pdf

2. http://radioded.ru/?start=63

3. http://myrobot.ru/articles/mc_stab.php

4. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Atmel/micros/avr/atmega8.htm

5. http://www.rlocman.ru/datasheet/data.html?di=34281&/ATMEGA8-16PU

6. http://www.sensorica.ru/

7. http://radiokot.ru/

8. http://wexon.ru/

9. http://wiki.amperka.ru/%D1%81%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BE%D1%80%D1%8B:dht

10. http://www.chipdip.ru/catalog-show