Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
УНИВЕРСИТЕТСКИЙ КОЛЛЕДЖ
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего образования «Оренбургский государственный университет»
Отделение информационных технологий
Предметно-цикловая комиссия информационных технологий
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ
Проектирование и разработка измерителя уровня жидкости
Университетский колледж ОГУ 09.02.01. 1221. 110 ПЗ
Руководитель: Костенко Н.Г.
Студент: Кирьяков А.Д.
Оренбург, 2021
Актуальность темы обусловлена тем, что задачи, требующие измерения уровня жидких продуктов, исключительно многообразны и встречаются в различных областях техники.
Измерение уровня требуется в большинстве производственных процессов; в системах экологического мониторинга и безопасности; для учета массы, расхода жидких продуктов при их хранении и транспортировке.
Актуальность измерения уровня жидкостей возрастает по мере повышения степени автоматизации производственных процессов, систем контроля и учета.
Объектом исследования является…
Предметом исследования является…
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Спроектировать и разработать измеритель уровня жидкости
Задачи:
Разработать функциональную и электрическую схему устройства
Провести анализ программного обеспечения, используемого для
разработки и построения устройства
Спроектировать, протестировать и рассчитать себестоимость устройства,
разработать руководство пользователя
Провести анализ охраны труда и безопасности жизнедеятельности
на предприятии
Произвести расчет общего искусственного производственного освещения
Произвести расчет устройства защитного заземления
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Для разработки схемы печатной платы была выбрана программа Sprint Layout 6.0.
Прошивка микроконтроллера была выполнена с помощью программы AVRDUDE_PROG.
ТЕСТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА
ИНСТРУКЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Эксплуатация устройства состоит из двух шагов.
Первый шаг – подключение блока питания на 5В в розетку, тем самым обеспечивая питание для микроконтроллера, герконов, и светодиодов. Блок питания (нагрузка).
Второй шаг – подключение вилки 220В в розетку, тем самым обеспечивая питания блоку питания, оптосимистору и тиристорам, для выполнения их функций.
Так как устройство спрятано в корпус, внутренние его части не видно, но если открыть корпус, то при подключении блока питания на 5В на секунду загорается светодиод на нагрузке, это означает что схема работает исправно и светодиод дает сигнал того, что питание проходит по всей цепи и поступает на микроконтроллер.
На устройстве имеется кнопка, которая служит ручным переключателем подачи энергии. Если после подключения устройства в сеть нажать на эту кнопку, лампочка загорится, а если нажать еще раз, питание поступит на устройство.
РАСЧЕТ ТРУДОЕМКОСТИ
Таблица ─ Расчет трудоемкости
Виды работ
Трудоемкость, дн.
1
2
Получение ТЗ
1
Сбор информации и ознакомление с предметной областью
2
Выбор объектного построения устройства
2
Разработка общей методики создания устройства
2
Создание интерфейса
2
Тестирование
2
Подготовка технической документации
23
Сдача продукта
1
Итого
35
РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ
Наименование
1
Кол-во, шт.
Цена ед., руб.
Микроконтроллер ATtiny 2313
2
Оптосимистор МОС3022
Сумма, руб
1
3
Резистор 560Ом
280
1
4
85
3
Резистор 200Ом
280
85
1
18
Резистор 10К
54
18
Резистор 1К
5
18
Конденсатор 1000мкф
18
3
90
2
Конденсатор 0,33мкф
18
54
15
1
Конденсатор 0,1мкф
Диод 1N4007
30
15
7
Диод KU407
15
1
15
12
105
1
Светодиод HL1
12
14
1
Светодиод HL7
Транзистор КТ 3117А
8
1
14
Микросхема КР142ЕН12
8
8
2
35
Микросхема К561ЛЕ10
8
1
125
1
70
Тиристор RY1016
125
Герконы класс S5
5
140
20
140
5
Реле K1
Корпус
5
1
100
Припой
1
37
25
Флюс
430
37
2
207
430
1
Плата
Провода
414
4
50
90
50
3
Итого
65
360
66
195
1728
2719
РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Для расчета общего искусственного производственного освещения применим метод коэффициента использования светового потока. При этом учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка.
Определим, сколько рядов светильников можно разместить в помещении
2 × L c + L × (n – 1) ≤ D 1 ;
n ≤ (D 1 – 2 × L c ) / L + 1, (7)
Определим количество светильников в ряду
n ≤ (D 2 – 2 × L c ) / l, (8)
Определим световой поток одного светильника
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выпускной квалификационной работы были освоены все виды профессиональной деятельности по специальности, реализуемой в колледже, сформированы общие профессиональные компетенции, а также приобретены необходимые умения и опыт практической работы по изучаемой специальности. Так же было спроектировано, разработано и протестировано устройство – измеритель уровня жидкости.
В ходе проектирования и разработки устройства были решены следующие задачи:
- разработаны схемы устройства;
- проведен анализ программного обеспечения, используемого при разработке устройства;
- спроектировано устройство, выполнена прошивка микроконтроллера;
- проведено тестирование устройства;
- разработано руководство пользователя;
- произведен расчет себестоимости и экономического эффекта;
- произведен расчет общего искусственного освещения.