2020-08-05
58
При запуске приложения для мониторинга открывается главное окно приложения, изображенное на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Главное окно приложения
В списке в левой части окна выводится список последовательных портов с подключенными устройствами. В том же списке дублируется логируемые сообщения.
Соединение с микроконтроллером устанавливается автоматически при выборе имени его порта в выпадающем списке в нижней части окна. В случае успешного установления соединения с микроконтроллером, в список будет выводиться принимаемые значения температуры. Эти же значения будут отображены на графике в левой части экрана. Изображение главного окна программы при установленном соединении приведено на рисунке 6.2.
В нижней области окна можно ввести новые значения ПИД коэффициентов, указать целевую и критическую температуру, а также активировать другое реле и включить или выключить питание.
Рисунок 6.2 – Главное окно приложения при установленном соединении
В то же время микроконтроллер отображает на ЖК-дисплее аналогичные параметры, которые могут быть изменены при помощи кнопок, без использования ПК. Модель микроконтроллера с подключенными компонентами, собранная в программе Proteus, изображена на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 – Модель микроконтроллера в Proteus
На рисунке 6.3 над микроконтроллером изображены индикаторы выбранного реле, слева – индикатор питания нагревателя. На ЖК-дисплее изображена информационная панель с текущими коэффициентами ПИД-регулятора, текущим значением температуры, целевым значением температуры и числом оборотов вентилятора в секунду.
Параметры изменяются через меню, навигация в котором осуществляется при помощи кнопок, расположенных на схеме справа от микроконтроллера. Для переключения питания нагревателя предусмотрена отдельная кнопка. Примеры отображения меню, а также страницы редактирования параметров приведены на рисунках 6.4 – 6.6.
Рисунок 6.4 – Изображение страницы меню
Рисунок 6.5 – Изображение страницы меню
Рисунок 6.6 – Изображение страницы ввода параметра
Результаты анализа работы ПИД-регулятора выводятся в список, а также отображаются на отдельном графике. Вычисленные значения коэффициентов можно применить по кнопке “применить параметры”. Примеры результатов анализа изображены на рисунках 6.7 – 6.9.
Рисунок 6.6 – Изображение результатов анализа
Рисунок 6.7 – Изображение результатов анализа
Рисунок 6.8 – Изображение результатов анализа
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы была разработана система автоматического регулирования температуры на базе микроконтроллера Atmel ATmega128 в составе платы BigAVR. Реализован ввод параметров регулятора и температуры с кнопок, вывод текущих параметров и показаний датчиков на ЖК-дисплей, ввод новых значений параметров с кнопок, используя меню, прием и передача данных черех UART.
Разработана программа, реализующую связь с микроконтроллером через COM-порт, построение графика температуры и логирование.
Список источников
1 П. Л. Безруков, А. Н. Ломанов, А. В. Гусаров. Применение микроконтроллеров Atmel в системах автоматического регулирования температуры: Методические указания. – Рыбинск: РГАТА имени П. А. Соловьёва, 2009. – 59 с.
2 Ломанов А. Н., Андрющенко А. В., Котляр Д. И. Разработка устройств на базе микроконтроллеров AVR: Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТУ имени П. А. Соловьёва, 2017. – 184 с., ил.
3 Настройка ПИД-регулятора [Электронный ресурс]. –URL: http://lazysmart.ru/osnovy-avtomatiki/nastrojka-pid-regulyatora/ (дата обращения 02.07.2020 г.)
4 Показатели качества процесса управления [Электронный ресурс]. –URL: https://automation-system.ru/main/10-regulyator/xarakteristiki-i-svojstva/23-74-pokazateli-kachestva-proczessa-upravleniya.html (дата обращения 02.07.2020 г.)
