Upload
havyn
View
73
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
POLITECHNIKA POZNAŃSKA. STEROWNIKI URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH Projekt Wskazówki projektowe. WBMiZ Zakład Urządzeń Mechatronicznych. [email protected]. Plan działania. Ustalić cel Ustalić parametry Wykonać schemat ideowy Wypisać potrzebne peryferia Wypisać potrzebne elementy - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
POLITECHNIKA POZNAŃSKAWBMiZ
Zakład Urządzeń Mechatronicznych
STEROWNIKI URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH
ProjektWskazówki projektowe
Plan działania1) Ustalić cel2) Ustalić parametry3) Wykonać schemat ideowy4) Wypisać potrzebne peryferia5) Wypisać potrzebne elementy6) Dobrać MCU7) Wykonać schemat8) Wykonać routing płytki9) Wykonać płytkę10) Uruchomić plytkę11) Połączyć się z MCU12) Zaprogramować13) Ocenić działanie programu14) Dopracować dokumentację
do skutku
1) Cel projektu
• Wykonać regulator temperatury w akwarium
2) Ustalić parametry
• Regulowanie temperatury w zakresie od 10 do 40°C
• Grzałka 12V, 1A (12W)• Regulator będzie działał płynnie (PID)• Nastawy P,I,D będzie można zmieniać• Zasilanie stacjonarne• Aktualną temp. będzie wskazywał wyświetlacz
7 segmentowy, 2 cyfrowy
3) Wykonać schemat ideowy
MCU
Grzałka Tranzystor mocy
Zasilanie 5V stabilizowane
Czujnik temp.
Potencjometr nastawy temp
Gniazdo zasilania
Wyświetlacz 7 segmentowy
Wyświetlacz 7 segmentowy
LED
PWM
ADC 0
ADC 1
GPIO
Pamięć flash
Gniazdo programatora JTAG
Zegar wew. 1MHz
Gniazdo grzałki
Potencjometr nastawy P
Potencjometr nastawy I
Potencjometr nastawy D
ADC 2
ADC 3
ADC 4TIMER 500Hz
4) Wypisać potrzebne peryferia• PWM• ADC (5 kanałów)• GPIO (min. 9pin)• Timer (500Hz)• Wewnętrzne RC (1MHz)• Zdobyć wiedzę (np. z noty katalogowej)
- jaki tryb PWM?- jaka częstotliwość PWM?- akie obciążenie PWM nasyci tranzystor?- Jaki tryb ADC?- Czy 1MHZ starczy?- Jak wyskalować ADC (jakie Aref)- Ilu bitowy timer?
5) Wypisać potrzebne elementy
• grzałka• Potencjometry (4szt.)• Sensor temperatury analogowy• Złącze do grzałki• Itd….• Zdobyć wiedzę o elementach
– Jaka grzałka?– Jaki sensor temp.? (symbol, zakres, cena, pinout)– Jak połączyć sensor z płytką?– Jaka wartość potencjometru– Jak połączyć potencjometr z płytką i obudową– Itd…
6) Dobrać MCU
• ATmega8• ATmega16• ATmega32• ATmega64• ATmega128• wersje L
7) Wykonać schemat
• Zasilanie: 5V stabilizowane (obliczyć zrzut i dysypację termiczną)
• Podział płytki na strefy (analogowa, cyfrowa, mocy, zasilania, itd…)
• Duża dbałość o detale (grubości ścieżek, odległości, szumy, jakość połączeń, krętość ścieżek krytycznych itd…)
• CZYTAĆ NOTĘ KATALOGOWĄ, analizować przykładowe aplikacje hardwarowe
• Podstawki DIP pod MCU ułatwią lutowanie i wymianę
8) Wykonać routing
• Po wykonaniu routingu wydrukować PCB na kartce i przymierzyć elementy
• Ścieżki min 10mil• Ścieżki ADC daleko od PWM,Q,zasilania mocy• Ścieżki od JTAG możliwie proste i krótkie• Ścieżki od zegara bardzo krótkie• Kondensatory blisko elementu który odszumiają• Elementy blisko siebie• Optymalizować powierzchnię płytki• Optymalizować liczę otworów• Pamiętać o opisach złącz i o wytycznych projektowych
9) Wykonać płytkę
• Wiele błędów podczas uruchomienia projektów powstaje właśnie na tym etapie (coś nie styka, coś zwiera, coś źle przylutowane)
• Trwa to zawsze więcej czasu niż się planuje• Wykonać płytkę to nie to samo co ją
uruchomić• Dbać o staranność i o detale
Popularne przypadki:zasilanie stabilizowane
Doprowadzenie zasilania
filtr
filtr
Układ RESET
Do JTAG
Układ interface’u programowania JTAG
Układ rezonatora zewnętrznego
Czytelność schematu - labels
Klucz tranzystorowy npn
strefy
ZASILANIE
JTAG
MCU
ANALO
G
ZEGAR
SILNIKDRIVER MOCY
ELEMENTY MOCY
KLAWIATURA
PASEK LED
UKŁ. RESET
makrodefinicje#define PORT_LED1 PORTA#define PORT_LED2 PORTA#define PORT_LED3 PORTB#define PIN_LED1 6#define PIN_LED2 4#define PIN_LED3 1…void main(void){…PORT_LED1|=(1<<PIN_LED1);PORT_LED2&=~(1<<PIN_LED2);..PORT_LED2|=(1<<PIN_LED2);PORT_LED3&=~(1<<PIN_LED3);}
#define LED1_ON PORTA|=(1<<4)#define LED1_OFF PORTA&=~(1<<4)…void main(void){…LED1_ON;…LED1_ON;…LED1_OFF;}
Fusebits, lockbits
GOTOWCE
• WIEMY O NICH WSZYSTKO!• ŹRÓDŁO JEST WIARYGODNE!• DOTYCZĄ NASZEGO PRZYPADKU!
GOTOWE ROZWIĄZANIA Z PRZYSŁOWIOWEGO GOOGLE SĄ DOBRE JEŻELI:
NOTA KATALOGOWA
powodzenia