Практическая реализация универсального программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений

5. Не производить работы при неисправном электрооборудовании (нарушен заземляющий контур, пробита изоляция токовыходных жил, сопротивление изоляции ниже допустимого, не закрыты клеммники и др.).

6. При работе с электрооборудованием, находящимся под напряжением, не разрешается:

- касаться зажимов и неизолированных токоведущих проводников;

- проводить ремонт, чистку электрооборудования;

- стыковать и расстыковывать штепсельные разъемы;

- производить прозвонку электрических цепей;

- вскрывать коробки выводов и контактных устройств.

7. Для оказания первой помощи при поражении электрическим током необходимо:

- немедленно отключить электропитание или отделить пострадавшего от токоведущих частей. При этом пользоваться защитными средствами, сухой одеждой или другими диэлектрическими предметами. Категорически запрещается применение металлических и мокрых предметов!

- вызвать врача;

- освободить пострадавшего от стесняющей одежды;

- вынести пострадавшего на свежий воздух, дать понюхать нашатырный спирт, обрызгать водой и растереть тело;

- сделать искусственное дыхание;

- обеспечить пострадавшему полный покой до прибытия врача.

4.3 Техника безопасности при работе на компьютере

1. Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть, наличии заземления компьютера, его работоспособности.

2. Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается: вешать что-либо на провода, закрашивать и белить шнуры и провода, закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы, выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур, усилие должно быть приложено к корпусу вилки.

3. Для исключения поражения электрическим током запрещается: часто включать и выключать компьютер без необходимости, прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании мокрыми руками, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании, имеющих нарушения целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения питания, с признаками электрического напряжения на корпусе, класть на средства вычислительной техники и периферийном оборудовании посторонние предметы [13].

4. Запрещается под напряжением очищать от пыли и загрязнения электроооборудование.

5. Запрещается проверять работоспособность электрооборудования в неприспособленных для эксплуатации помещениях с токопроводящими полами, сырых, не позволяющих заземлить доступные металлические части.

6. Недопустимо под напряжением проводить ремонт средств вычислительной техники и периферийного оборудования. Ремонт электроаппаратуры производится только специалистами-техниками с соблюдением необходимых технических требований.

7. Во избежание поражения электрическим током, при пользовании электроприборами нельзя касаться одновременно каких-либо трубопроводов, батарей отопления, металлических конструкций, соединенных с землей.

8. При пользовании электроэнергией в сырых помещениях соблюдать особую осторожность.

9. При обнаружении неисправности немедленно обесточить электрооборудование, оповестить администрацию. Продолжение работы возможно только после устранения неисправности.

10. При обнаружении оборвавшегося провода необходимо немедленно сообщить об этом администрации, принять меры по исключению контакта с ним людей. Прикосновение к проводу опасно для жизни.

11. Во всех случаях поражения человека электрическим током немедленно вызывают врача. До прибытия врача нужно, не теряя времени, приступить к оказанию первой помощи пострадавшему.

12. На рабочем месте запрещается иметь огнеопасные вещества.

13. При возникновении пожароопасной ситуации или пожара персонал должен немедленно принять необходимые меры для его ликвидации, одновременно оповестить о пожаре администрацию.

14. Помещения с электрооборудованием должны быть оснащены огнетушителями типа ОУ-2 или ОУБ-3.

5. Энергосбережение

Проблемы энергосбережения охватывают все больше сфер жизнедеятельности человека во всем мире. Это происходит не только под влиянием международных трендов или в рамках государственной модернизации экономики, но и в интересах предприятий страны и домохозяйств. В гражданской или промышленной сфере, при строительстве новых объектов или ремонте существующих, рынку требуются оборудование и системы, которые гарантировали бы уменьшение потребления энергии. Перспективность данного направления позволяет непрерывно заниматься разработкой и внедрением новых революционных технологий в этой сфере.

Энергосбережением называют рациональное энергоиспользование во всех звеньях преобразования энергии - от добычи первичных энергоресурсов до потребления всех видов энергии конечными пользователями.

Особенностью работы программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений является невысокое потребление энергии. Наиболее энергоемкой частью схемы является подсветка знакосинтезирующего индикатора WH1602L потребляющая при максимальной яркости около 240 мА. Суммарное максимальное потребление энергии радиокомпонентами составляет около 300 мА при питающем напряжении 5 В.

Существуют три способа снижения потребления энергии:

- Исключение нерационального использования энергоресурсов;

- Устранение потерь энергоресурсов;

- Повышение эффективности использования энергоресурсов.

Исходя из вышеперечисленного, существуют следующие пути снижения потребления энергии:

1. Использовать режим пониженного питания контроллера схемы. Согласно технической документации на микросхему при работе на частоте 12 МHz возможно использования питающего напряжения порядка 3.6 вольт.

2. Использовать SMD компоненты. Используя SMD компоненты уменьшается расстояние между элементами схемы, вследствие чего и уменьшается сопротивление соединительных проводников.

3. Использовать вместо интегрального стабилизатора преобразователь напряжения. КПД преобразователя напряжения значительно выше, чем у интегрального стабилизатора типа КРЕН.

4. Задействовать сторожевой таймер микроконтроллера. Во время простоя устройство автоматически переходит в ждущий режим при котором энергопотребление минимально.

Заключение

В данном дипломном проекте была проанализирована отечественная и зарубежная литература по измерительным устройствам, создана структурная блок схема устройства, промоделированы основные блоки измерителя, подробно описан принцип работы устройства, его функциональных блоков, программного обеспечения контроллера, программного обеспечения персонального компьютера взаимодействующего с устройством. Подробно описан процесс изготовления программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений. Описан метод разработки и изготовление печатной платы. Выполнена проверка работоспособности универсального прибора с использованием контрольного прибора. Произведён расчёт экономической эффективности и надёжности работы устройства.

В проекте учтены и описаны требования охраны труда к рабочему месту при использовании электроприборов. Раскрыт раздел по энергосбережению, рациональному использованию источников энергии.

Так же в ходе работы над дипломным проектом были изучены и освоены: пакет программ для автоматизированного проектирования электронных схем Proteus 7.0, программа для написания и отладки программного обеспечения микроконтролеров фирмы Atmel AVR Studio 6.1, интегрированная среда разработки программного обеспечения Visual Studio Express 2008, программа для ручной трассировки печатных плат SprintLayout версии 5.0, редактор принципиальных схем Schemagee 3.05.

Готовое устройство используется для измерения напряжения в диапазоне 0 - 850 вольт, тока в диапазоне 0 - 5 А, сопротивления в диапазоне 0 - 100 кОм, температуры в диапазоне от -50 до +125 ⁰С, а так же интервала времени 0 - 216000 с.

Список использованных источников

Нормативные документы

1. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам. - Москва: Издательство стандартов, 1996. - 30 с.

2. ГОСТ 7.9-95. Реферат и аннотация. Общие требования. - Москва: Издательство стандартов, 1996. - 11 с.

3. ГОСТ 2.104 - 68. Основные надписи. - Москва: Издательство стандартов, 2002. - 9 с.

4. ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. - Москва: Издательство стандартов, 1981. - 10 с.

5. ГОСТ 2.701-2008. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. - Москва: Издательство стандартов, 2009. - 15 с.

Литературные источники

1. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы: Структуры и алгоритмы, системотехническое проектирование / М.П. Цапенко. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 438 с.

2. Кузьмичев Д.А. Автоматизация экспериментальных исследований / Д.А. Кузьмичев, И.А. Радкевич, А.Д. Смирнов. - М.: Наука, 1983. - 392 с.

3. Государственная система приборов и средств автоматизации / Под ред. Г.И. Кавалерова. - М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, средства автоматизации и систем управления, 1981. - 390 с.

4. Хазанов Б.И. Интерфейсы измерительных систем / Б.И Хазанов. - М.: Энергия, 1979. - 120 с.

5. Алиев Т.М. Измерительная техника: Учеб. пособие для технических вузов / Т.М. Алиев, А.А. Тер-Хачатуров. - М.: Высш. шк.,1991. - 384 с.

6. Классификация электроизмерительных приборов. Статья / - [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://sites.google.com/site/elizmpribor/Home/klassifikacia-el-izm-priborov - Дата доступа: 20.05.2013.

7. Применение микропроцессоров в измерительных приборах. Статья / - [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.literaturki.net/obschiy-razdel/metrologiya/744-18-primenenie-u-mikroprocessorov-v-izmeritelnyh-priborah - Дата доступа: 20.05.2013.

8. Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях / И.Г. Бакланов. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2007. - 142 с.

9. ATtiny2313. Техническое описание / - [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.atmel.com/images/doc2543.pdf - Дата доступа: 20.05.2013.

10. ATmega16. Техническое описание / - [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.atmel.com/Images/doc2466.pdf - Дата доступа: 20.05.2013.

11. Аксенова И.К. Основы конструирования радиоэлектронных приборов / И.К. Аксенова, А.А. Мельников. - М.: Высшая школа, 1986. - 176 с.

12. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры / Г.Д. Фрумкин. - М.: Высшая школа, 1985. - 288 с.

13. Шалагина М.А. Охрана труда и техника безопасности / М.А. Шалагина. - М.: Экзамен, 2008. - 224 с.

Приложение А

Структурная схема универсального программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений

Размещено на Allbest.ru