Cílem bakalářské práce je navrhnout a vyrobit modul tepelné soustavy se spojitě nastavitelným příkonem topného rezistoru a spojitě nastavitelným napětím pro napájení chladícího ventilátoru a měřením teploty a otáček pomocí mikropočítače.
V úvodní kapitole je stručně popsán mikropočítač MC9S08GB60 řady HCS08. Následuje popis měření teploty s využitím odporových snímačů. Stručné shrnutí problematiky regulace je završen popisem návrhu regulátoru PID pomocí požadovaného modelu. V praktické části je popsáno obvodové řešení modulu tepelné soustavy s ventilátorem včetně potřebného programového vybavení. V závěru práce jsou pak popsána měření provedená na modulu a výsledky identifikace tepelné soustavy.
Annotation in English
The aim of the bachelor thesis was to design and manufacture a module of a thermal system module with continuously adjustable input power of the heating resistor and continuously adjustable voltage supplying the cooling fan and with temperature measurement accomplished by a microcomputer.
The theoretical part of the thesis describes the microcomputer MC9S08GB60 of HCS08 series. Consequently, the temperature measurement using resistive sensors is described. The theoretical part is completed by a brief description of PSD controller design based on method of the required model.
The practical part of the thesis brings the design of the module electronic circuitry and also the microcomputer software ensuring the system functionality. The practical part is finalized by results of measurements made on the module and the results of identification of the thermal system.
microcomputer, MC9S08GB60, regulation, integrated sensor of temperature, PWM
Length of the covering note
61 s.
Language
CZ
Annotation
Cílem bakalářské práce je navrhnout a vyrobit modul tepelné soustavy se spojitě nastavitelným příkonem topného rezistoru a spojitě nastavitelným napětím pro napájení chladícího ventilátoru a měřením teploty a otáček pomocí mikropočítače.
V úvodní kapitole je stručně popsán mikropočítač MC9S08GB60 řady HCS08. Následuje popis měření teploty s využitím odporových snímačů. Stručné shrnutí problematiky regulace je završen popisem návrhu regulátoru PID pomocí požadovaného modelu. V praktické části je popsáno obvodové řešení modulu tepelné soustavy s ventilátorem včetně potřebného programového vybavení. V závěru práce jsou pak popsána měření provedená na modulu a výsledky identifikace tepelné soustavy.
Annotation in English
The aim of the bachelor thesis was to design and manufacture a module of a thermal system module with continuously adjustable input power of the heating resistor and continuously adjustable voltage supplying the cooling fan and with temperature measurement accomplished by a microcomputer.
The theoretical part of the thesis describes the microcomputer MC9S08GB60 of HCS08 series. Consequently, the temperature measurement using resistive sensors is described. The theoretical part is completed by a brief description of PSD controller design based on method of the required model.
The practical part of the thesis brings the design of the module electronic circuitry and also the microcomputer software ensuring the system functionality. The practical part is finalized by results of measurements made on the module and the results of identification of the thermal system.
microcomputer, MC9S08GB60, regulation, integrated sensor of temperature, PWM
Research Plan
Prostudujte hardwarové vlastnosti vývojového kitu M68EVB908GB60 a navrhněte způsob připojení modulu tepelné soustavy s ventilátorem.
Proveďte hardwarový návrh modulu tepelné soustavy vybavené ventilátorem s možností řízení a monitoringu otáček a vhodným teplotním snímačem s digitálním výstupem.
Realizujte prototyp modulu a ověřte jeho funkci na vývojovém kitu.
Vytvořte podpůrné programové vybavení pro obsluhu modulu ve formě knihovny podprogramů v jazyce symbolických adres a v C jazyce.
Vytvořte ukázkovou aplikaci s využitím realizované knihovny podprogramů, která bude demonstrovat funkci modulu.
Research Plan
Prostudujte hardwarové vlastnosti vývojového kitu M68EVB908GB60 a navrhněte způsob připojení modulu tepelné soustavy s ventilátorem.
Proveďte hardwarový návrh modulu tepelné soustavy vybavené ventilátorem s možností řízení a monitoringu otáček a vhodným teplotním snímačem s digitálním výstupem.
Realizujte prototyp modulu a ověřte jeho funkci na vývojovém kitu.
Vytvořte podpůrné programové vybavení pro obsluhu modulu ve formě knihovny podprogramů v jazyce symbolických adres a v C jazyce.
Vytvořte ukázkovou aplikaci s využitím realizované knihovny podprogramů, která bude demonstrovat funkci modulu.
Recommended resources
FREESCALE SEMICONDUCTOR. CPU08 Central Processor Unit Reference Manual [online]. 2001. Dostupné z: www.freescale.com
FREESCALE SEMICONDUCTOR. HCS08 Family Reference Manual, Rev.1. [online]. 2003. Dostupné z: www.freescale.com
FREESCALE SEMICONDUCTOR. MC9S08GB/GT Data Sheet, Rev.2.3. [online]. 2004. Dostupné z: www.freescale.com
HRUŠKA, František. Senzory v systémech informatiky a automatizace. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2007, 177 s. ISBN 978-807-3186-302.
JURÁNEK, Antonín a Miroslav HRABOVSKÝ. EAGLE pro začátečníky /: uživatelská a referenční příručka :. 2. vydání. Praha: BEN - technická literatura, 2007, 191 s. ISBN 80-730-0213-2.
MANN, Burkhard. C pro mikrokontroléry: ANSI-C, kompilátory C, spojovací programy - linkery, práce s ATMEL AVR a MSC-51, příklady programování v jazyce C, nástroje pro programování, tipy a triky. Vyd. 1. Praha: BEN, 2003, 279 s. ISBN 80-730-0077-6.
SMARTEC. SMT16030 digital temperature sensor [online]. 2005. Dostupné z: www.smartec.nl
Recommended resources
FREESCALE SEMICONDUCTOR. CPU08 Central Processor Unit Reference Manual [online]. 2001. Dostupné z: www.freescale.com
FREESCALE SEMICONDUCTOR. HCS08 Family Reference Manual, Rev.1. [online]. 2003. Dostupné z: www.freescale.com
FREESCALE SEMICONDUCTOR. MC9S08GB/GT Data Sheet, Rev.2.3. [online]. 2004. Dostupné z: www.freescale.com
HRUŠKA, František. Senzory v systémech informatiky a automatizace. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2007, 177 s. ISBN 978-807-3186-302.
JURÁNEK, Antonín a Miroslav HRABOVSKÝ. EAGLE pro začátečníky /: uživatelská a referenční příručka :. 2. vydání. Praha: BEN - technická literatura, 2007, 191 s. ISBN 80-730-0213-2.
MANN, Burkhard. C pro mikrokontroléry: ANSI-C, kompilátory C, spojovací programy - linkery, práce s ATMEL AVR a MSC-51, příklady programování v jazyce C, nástroje pro programování, tipy a triky. Vyd. 1. Praha: BEN, 2003, 279 s. ISBN 80-730-0077-6.
SMARTEC. SMT16030 digital temperature sensor [online]. 2005. Dostupné z: www.smartec.nl
