V této bakalářské práci se věnuji návrhu, stavbě a zprovoznění přístroje pro měření tloušťky námrazy. Je použit váhový senzor s tenzometrickým můstkem, výstupní signál z tohoto můstku je zesílen přístrojovým zesilovačem a převeden A/D převodníkem do digitální podoby, kterou zpracuje mikroprocesor. Data jsou pak postprocesována, filtrována a přepočítána na skutečnou váhu po kalibraci lineárním závažím. Tato skutečná váha pak je přes Ethernet posílána do databáze ThingSpeak.com. Součástí zařízení je regulace vnitřní teploty pomocí topných spirál spínaných MOSFET tranzistory. Tato bakalářská práce se skládá z dokumentace návrhu elektrického schématu a desky plošných spojů v prostředí EAGLE, dokumentace návrhu firmwaru pro mikroprocesor v prostředí STMCubeIDE a dokumentace testování a dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
In this bachelor thesis I am working on design and construction of ice thickness measuring device. A strain gauge load cell was used, the output signal from this cell is amplified by an instrumentation amplifier and converted to digital form by an A/D converter, then forwarded to microprocessor afterwards. Data are then postprocessed, filtered and converted to real weight by using linear scale calibration. This real weight is then sent to ThingSpeak.com database via Ethernet. The device contains inner tempetaure regulation provided by heat spirals controlled by MOSFET transistors. This bachelor thesis consists of documentation of design of electrical scheme and printed circuit board in EAGLE environment, documentation of design of microprocessor firmware in STMCubeIDE and documentation of testing and achieved results.
V této bakalářské práci se věnuji návrhu, stavbě a zprovoznění přístroje pro měření tloušťky námrazy. Je použit váhový senzor s tenzometrickým můstkem, výstupní signál z tohoto můstku je zesílen přístrojovým zesilovačem a převeden A/D převodníkem do digitální podoby, kterou zpracuje mikroprocesor. Data jsou pak postprocesována, filtrována a přepočítána na skutečnou váhu po kalibraci lineárním závažím. Tato skutečná váha pak je přes Ethernet posílána do databáze ThingSpeak.com. Součástí zařízení je regulace vnitřní teploty pomocí topných spirál spínaných MOSFET tranzistory. Tato bakalářská práce se skládá z dokumentace návrhu elektrického schématu a desky plošných spojů v prostředí EAGLE, dokumentace návrhu firmwaru pro mikroprocesor v prostředí STMCubeIDE a dokumentace testování a dosažených výsledků.
Anotace v angličtině
In this bachelor thesis I am working on design and construction of ice thickness measuring device. A strain gauge load cell was used, the output signal from this cell is amplified by an instrumentation amplifier and converted to digital form by an A/D converter, then forwarded to microprocessor afterwards. Data are then postprocessed, filtered and converted to real weight by using linear scale calibration. This real weight is then sent to ThingSpeak.com database via Ethernet. The device contains inner tempetaure regulation provided by heat spirals controlled by MOSFET transistors. This bachelor thesis consists of documentation of design of electrical scheme and printed circuit board in EAGLE environment, documentation of design of microprocessor firmware in STMCubeIDE and documentation of testing and achieved results.
Zpracujte rešerši již používaných zařízení, metod a postupů ohledně námrazoměrů.
Vytvořte vlastní návrh celého zařízení (zvolte klíčové komponenty, navrhněte blokové schéma a elektrické schéma). Vyberte vhodné senzory, obvody a mikropočítač. Navrhněte regulaci vyhřívání vnitřní části námrazoměru.
Sestavte hardware podle schématu nejprve na nepájivém kontaktním poli, a potom navrhněte desku plošných spojů, kterou osaďte a oživte.
Vytvořte firmware podle předem sestaveného vývojového diagramu. Data se budou odesílat přes ethernet do internetové databáze, např. ThingSpeak.com.
Osaďte předem připravenou skříňku námrazoměru pro zabudování zařízení a zajistěte ochranu proti vlhkosti.
Otestujte sestavené zařízení v simulovaných podmínkách nebo přímo venku. Zhodnoťte dosažené parametry.
Zásady pro vypracování
Zpracujte rešerši již používaných zařízení, metod a postupů ohledně námrazoměrů.
Vytvořte vlastní návrh celého zařízení (zvolte klíčové komponenty, navrhněte blokové schéma a elektrické schéma). Vyberte vhodné senzory, obvody a mikropočítač. Navrhněte regulaci vyhřívání vnitřní části námrazoměru.
Sestavte hardware podle schématu nejprve na nepájivém kontaktním poli, a potom navrhněte desku plošných spojů, kterou osaďte a oživte.
Vytvořte firmware podle předem sestaveného vývojového diagramu. Data se budou odesílat přes ethernet do internetové databáze, např. ThingSpeak.com.
Osaďte předem připravenou skříňku námrazoměru pro zabudování zařízení a zajistěte ochranu proti vlhkosti.
Otestujte sestavené zařízení v simulovaných podmínkách nebo přímo venku. Zhodnoťte dosažené parametry.
Seznam doporučené literatury
\renewcommand{\labelenumi}{[\theenumi]}
VEDRAL, Josef a Jan FISCHER. Elektronické obvody pro měřící techniku. Vyd. 2. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02966-2.
NORRIS, Donald. Programming with STM32: Getting Started with the Nucleo Board and C/C++. 2018. McGraw-Hill Education TAB. p. 304. ISBN: 9781260031324.
Datasheety vybraných obvodů.
Seznam doporučené literatury
\renewcommand{\labelenumi}{[\theenumi]}
VEDRAL, Josef a Jan FISCHER. Elektronické obvody pro měřící techniku. Vyd. 2. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02966-2.
NORRIS, Donald. Programming with STM32: Getting Started with the Nucleo Board and C/C++. 2018. McGraw-Hill Education TAB. p. 304. ISBN: 9781260031324.
Datasheety vybraných obvodů.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.