РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА АВТОМОТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ С БЕСПРОВОДНЫМ КАНАЛОМ СВЯЗИ

Главная » География » РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА АВТОМОТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ С БЕСПРОВОДНЫМ КАНАЛОМ СВЯЗИ
География Комментариев нет

Научный руководитель – РОЛИЧ О. Ч. – кандидат техн. наук

УО «Белорусский государственный аграрный технический университет», Минск, Республика Беларусь

Развитие сельского хозяйства зависит от степени автоматизации технологических процессов. Многие существующие системы автома- тизации, функционирующие на сельхозпредприятиях Беларуси, не обеспечивают получения подробной информации о поведении объекта в реальном масштабе времени. Это связано с существенными матери — альными затратами в процессе проектирования системы и еѐ монтажа с учетом технологий «вчерашнего дня». В настоящее время за счет роста темпов развития беспроводной электронной техники с понижен- ным энерго-потреблением появилась возможность создания недорогих универсальных систем автоматизации, позволяющих получить деталь — ную информацию о распределении температурных и влажностных полей в объекте. Проектирование системы, предоставляющей более полную информацию об объекте автоматизации без существенного повышения материальных затрат на ее создание и монтаж, является актуальной задачей.

В решении поставленной задачи предлагается использовать рас- пределенную систему на базе процессорного модуля с беспроводным каналом связи.

Модуль сбора, анализа и управления основан на микро-контроллере nRF24E1 с ядром 8051 [1]. Модуль имеет радиоканал с

несущей частотой 2,4ГГц, стабилизатор напряжения, внешнюю ПЗУ

программ, 8 каналов 12 разрядного АЦП, цифровые параллельные ши-ны для связи между компонентами приемопередатчика. Предлагаемый

модуль содержит датчик влажности, датчик температуры, датчик дав-ления и т. д.

Датчики влажности HIH-40000 Honeywell и давления MPX4115

подключены к автономному питанию (литиевой батарее с напряжени-ем 3,3В) посредством управляемого DC-DC преобразователя MAX

856.

Датчик LM20 позволяет измерять температуру в диапазоне -50°C…+150°C. LM20 – это прецизионный аналоговый датчик темпера-туры, выполненный по технологии КМОП и способный работать от источника питания напряжением 1,5…5,5 В. Выходное напряжение этого датчика обратно пропорционально измеренной температуре.

Широкий диапазон контролируемых температур, гибкость и эконо — мичность делают данный датчик превосходным выбором для низко — вольтных систем с батарейным питанием.

Модуль сбора, анализа и управления обладает свойствами конст-руктивности, гибкости, иерархичности, универсальности, автономно-сти.

Конструктивность модуля сбора, анализа данных и управления за-ключается в том, что создание системы автоматического управления

производится на основе идентичных модулей, объединенных в общую

шину по принципу «конструктора».

Гибкость состоит в оперативном перепрограммировании модуля в

случае надстройки системы и для решения широкого спектра задач.

Иерархичность определяется наличием в модуле нескольких стан-дартных сетевых интерфейсов и возможность создания распределен-ной многоуровневой системы.

Универсальность модуля заключается в его применении как в каче-стве датчика, так и в качестве звена управления исполнительными уст-ройствами.

Характеристики и возможности микропроцессорного модуля:

1) высокоинтегрированная микросхема, для работы которой необ-ходимо только несколько внешних пассивных компонентов и кварце-вый резонатор;

2) передаваемая мощность 1милливатт;

3) 125 каналов передачи данных при несущей частоте 2,4 ГГц;

4) диапазон рабочей температуры -40°C +80°C;

5) напряжение питания 1,9В-3,6В;

6) максимальная выходная мощность 1(0) мВт (дБм);

7) максимальная скорость передачи данных 1 Mб/с;

8) ток потребления при передаче 10,5 мА;

9) ток потребления при приеме 18 мА;

10) расстояние связи 100 метров.

Применение предлагаемого микропроцессорного модуля с беспро-водным каналом связи в различных системах управления позволит

повысить надежность систем автоматического управления, сократить

энергопотребление, улучшить эксплуатационные характеристики.

ЛИТЕРАТУРА

1. 2,4GHz RF transceiver with embedded 8051 compatible micro-controller and 9 input,10 bit ADC// [Электронный ресурс]. Режим доступа: www. symmetron. ru/suppliers/wireless/ism-nordic. pdf, свободный. Загл. с экрана.

Материал взят из: Техническое обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы XI Международной научной конференции студентов и магистрантов «Научный поиск молодежи XXI века», посвященной 170- летию Белорусской государственной сельскохозяйственной академии

(Visited 4 times, 1 visits today)