Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 128943
Наименование:
Курсовик Разработка системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Программирование.
Добавлен: 22.02.2022.
Год: 2021.
Страниц: 29.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана) ФАКУЛЬТЕТ _ ИУК «Информатика и управление» ___ КАФЕДРА __ ИУК5 «Системы обработки информации» РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬН Я ЗАПИСКА к курсовой работе на тему: Разработка системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере по дисциплине Элементы управления в АСОИиУ
Калуга, 2021 Содержание 1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 5 1.1 Общие сведения 5 1.1.1 Полное наименование системы и ее условное обозначение 5 1.1.2 Наименование разработчика системы. 5 1.1.3 Плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы 5 1.1.4 Назначение системы 5 1.1.5 Цели создания системы 5 1.1.6 Требования к системе в целом 6 1.1.7 Требования к программному обеспечению 6 1.1.8 Требования к техническому обеспечению 6 1.2 Состав и содержание работ по созданию системы 7 1.3 Порядок контроля и приемки системы. 7 1.4 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие 8 1.5 Требования к документированию 8 2. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬС АЯ ЧАСТЬ 9 2.1 Постановка задачи проектирования 9 2.2 Описание предметной области 9 2.2.1 Общие сведения о шаговых двигателях 9 2.2.2 Архитектура приложения 10 2.3 Анализ аналогов 10 2.3.1 SMC_PROGRAM 11 2.3.2 SMC_PROGRAM_MODBUS 1 2.3.3 SMC_PROGRAM LAN 12 2.4 Перечень задач, подлежащих решению в процессе разработки 13 2.5 Обоснование выбора платформы разработки 13 3. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОР КАЯ ЧАСТЬ 15 3.1. Разработка аппаратной и программной структуры системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере 15 3.2. Разработка алгоритмов системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере 16 3.3. Разработка аппаратной архитектуры системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере 17 3.4. Разработка систем передачи информации системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере 19 3.5. Разработка интерфейса взаимодействия пользователя с системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере 20 4. ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕ КАЯ ЧАСТЬ 21 4.1. Тестирование и отладка макета аппаратной и программной частей системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере 21 4.2. Разработка руководства пользователя 21 4.3. Экспериментальные данные тестирования процедур и функциональных задач 26 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 29
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1.1 Общие сведения 1.1.1 Полное наименование системы и ее условное обозначение. Разработка системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере. 1.1.2 Наименование разработчика системы. Основания для разработки. Основанием для разработки приложения является задание курсовой работы в соответствии с учебным планом дисциплины «Элементы управления в АСОИиУ» 1.1.3 Плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы: Начало работ по созданию системы – сентябрь 2021 Окончание работ по созданию системы –декабрь 2021 1.1.4 Назначение системы. Система предназначена для управления шаговым двигателем. 1.1.5 Цели создания системы. Целью создания системы является: упрощение работы с шаговым двигателем. 1.1.6 Требования к системе в целом Автоматизированная система должна представлять собой программу, управления шаговым двигателем. 2 светодиода должны начать мигать поочередно с задержкой в 2 секунды. Использовать порты микроконтроллера для включения двигателя на определенный промежуток времени, а также для включения светодиодов и реагирования на нажатие кнопки. Управлять мощностью двигателя при помощи программной и аппаратной широтно-импульсной модуляции 1.1.7 Требования к программному обеспечению. Реализуемое решение требует для своей работы установки следующего ПО: 1) Операционная система: Microsoft Windows 7 или выше, 2) IDE Atmel Studio; 3) Виртуальный стенд
1.1.8 Требования к техническому обеспечению. Для функционирования ИС необходимо: 1) 32-разрядный (x86) или 64-разрядный (x64) процессор с тактовой частотой 1 гигагерц (ГГц) или выше; 2) 1 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 2 ГБ (для 64-разрядной системы) оперативной памяти (ОЗУ); 3) 4 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 8 ГБ (для 64-разрядной системы) пространства на жестком диске; 1.2 Состав и содержание работ по созданию системы Расчетно-пояснительн я записка: • Титульный лист с подписями. • Утвержденное задание на курсовую работу. • Содержание (с постраничной разметкой). • Техническое задание; • Исследовательская часть; • Проектно-конструкт рская часть; • Проектно-технологи еская часть. • Заключение. • Список использованных источников. Приложения. 1.3 Порядок контроля и приемки системы. Первый этап 1 – 4-я недели. Выбор и согласование темы с руководителем; проведение исследования по выбранной теме, обзор существующих программных продуктов; разработка технического задания. Второй этап 5 – 7-я недели. Разработка и реализация алгоритмов функционирования приложения, структуры, систем передачи информации, технологий обработки информации и интерфейса взаимодействия пользователя с системой. Выполнение и оформление проектно-конструктор кой части работы. Третий этап 9 – 10-я недели. Тестирование и отладка программного приложения. Разработка руководства пользователя и программиста, спецификации необходимого оборудования. Написание проектно-технологиче кой части расчетно-пояснительн й записки. Четвертый этап 11 – 14-я недели. Завершающее оформление документации согласно требованиям ГОСТ и данного методического пособия. Подготовка доклада. Защита курсовой работы. 1.4 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие. По окончанию работы должны быть предоставлены: 1. Расчетно-поясните ьная записка 2. Работоспособное и протестированное приложение. 3. Дополнительная документация (приложения, графики и т.п.) 1.5 Требования к документированию. Техническое задание было разработано на основе «Методических указаний по выполнению курсовой работы».
? 2. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬС АЯ ЧАСТЬ 2.1 Постановка задачи проектирования Написать программу управления шагового двигателя и светодиодов, оповещающих о начале вращения вала двигателя. Время вращения вала двигателя составляет 1 минута. Светодиоды должны начать мигать поочередно с задержкой 2 секунды. 2.2 Описание предметной области 2.2.1 Общие сведения о шаговых двигателях. Что такое шаговый двигатель и как он устроен? Шаговый двигатель — это бесколлекторный двигатель, ротор которого вращается не плавно, а шагами (дискретно). Полный оборот ротора состоит из нескольких шагов. Меняя форму сигнала, количество импульсов, их длительность и фазовый сдвиг, можно задавать скорость вращения, направление вращения и количество оборотов ротора двигателя. Шаговые двигатели состоят из ротора (подвижная часть) и статора (неподвижная часть). На статоре устанавливают электромагниты, а части ротора, взаимодействующие с электромагнитами, выполняются из магнитотвердого (двигатель с постоянными магнитами) или магнитомягкого (реактивный двигатель) материала. Существует три основных вида шаговых двигателей: Двигатель с постоянными магнитами (ротор из магнитотвердого материала). На роторе установлен один, или несколько, постоянных магнитов. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на роторе, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 4 до 48 шагов (один шаг от 7,5° до 90°). Реактивный двигатель. Такие двигатели называют двигателями с переменным магнитным сопротивлением. Ротор не имеет постоянных магнитов, он выполнен из магнитомягкого материала в виде многоконечной звезды. Данные двигатели встречаются редко, так как у них наименьший крутящий момент, по сравнению с остальными, при тех же размерах. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества зубцов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 24 до 72 шагов (один шаг от 5° до 15°.) Гибридный двигатель совмещает технологии как реактивного, так двигателя так и двигатель с постоянными магнитами. Ротор выполнен из магнитотвердого материала (как у двигателя с постоянными магнитами), но имеет форму многоугольной звезды (как у реактивного двигателя). Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Количество шагов в одном обороте таких двигателей может доходить до 400 (один шаг от 0,9°).//
ЗАКЛЮЧЕНИЕ При выполнении курсовой работы «Разработка системы автоматического управления шаговым двигателем на микроконтроллере» по дисциплине «Элементы управления в автоматизированных системах обработки информации и управления» была выбрана и описана предметная область, а также выделена цель применения программы. Выполнен анализ аналогов и обоснован выбор платформы для разработки. Составлена Научно-Исследовательс ая часть для введения в тему работы и описания подходов к решению, Проектно-Конструктор кая часть для понимания структуры и архитектуры разработанного приложения, и Проектно-Технологиче кая часть для демонстрации интерфейса полученного приложения, и обоснования способов взаимодействия с ним, приведения его спецификации и проведения тестирования Параллельно написанию РПЗ было разработано приложение, соответствующее представленным в ТЗ требованиям. В процессе работы получены знания и навыки программирования микроконтроллеров, создание схем и навыки прошивки микроконтроллеров. Созданное приложение можно улучшить в будущем.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1) Ачилов Р.Н. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR:. М: ДМКпресс, 2013. book/66472?category_pk= 547#book_name 2) Васильков А.В., Васильков А.А., Васильков И.А. Микроконтроллеры AVR: практикум для начинающих. М.: Форум, 2013. 3) Е.В. Смирнова, А.В. Пролетарский, Е.А. Ромашкина и др. Практика программирования микроконтроллеров AVR. Учебное пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 4) Сидоров В.Н., Сломинская Е.Н., Полникова Т.В., Макарова О.Ю. Оформление графической части выпускной квалификационной работы. Учебное пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 5) Каталог библиотек для работы с микроконтроллерами. [Электронный ресурс] – URL:// sharp/wpf/6.php 6) Полное руководство по языку программирования С 5. [Электронный ресурс] – URL:// sharp/tutorial/
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
