*ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ**ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ*

«Ανάπτυξη Αυτόνομου Συστήματος Διαχείρισης Διατάξεων «Ανάπτυξη Αυτόνομου Συστήματος Διαχείρισης Διατάξεων

Ανίχνευσης Αερίων Μιγμάτων-Οσμών»Ανίχνευσης Αερίων Μιγμάτων-Οσμών»

Ανδρέας Καββαδίας – Αλεξάνδρα ΤσακίρηΑνδρέας Καββαδίας – Αλεξάνδρα Τσακίρη

Σκοπός ΕργασίαςΣκοπός Εργασίας

Η σχεδίαση και η υλοποίηση αυτόνομου Η σχεδίαση και η υλοποίηση αυτόνομου συστήματος με χρήση μικροελεγκτή και δύο συστήματος με χρήση μικροελεγκτή και δύο

ελεγχόμενων αισθητήρων καταγραφής χημικών ελεγχόμενων αισθητήρων καταγραφής χημικών συστάσεων αέριας μορφής για την επίτευξη της συστάσεων αέριας μορφής για την επίτευξη της

καταγραφής σύστασης, αρχικά οριζόμενης, καταγραφής σύστασης, αρχικά οριζόμενης, ποσότητας αέρα, στο χημικό στοιχείο ποσότητας αέρα, στο χημικό στοιχείο

NN22((ΆζωτοΆζωτο))..

ΕξοπλισμόςΕξοπλισμός

Αναπτυξιακό Αναπτυξιακό Atmel STKAtmel STK 500 500.. Επιπρόσθετη πλακέτα τοποθέτησης Επιπρόσθετη πλακέτα τοποθέτησης

microcontrollermicrocontroller τύπου τύπου TQFP 100 pinTQFP 100 pin, , Atmel STKAtmel STK 503.503.

Microcontroller Atmel AtMegaMicrocontroller Atmel AtMega 2560. 2560. Δύο αισθητήρες Δύο αισθητήρες BrooksBrooks 5850 5850s s για τον έλεγχο για τον έλεγχο

της σύστασης συγκεκριμένου χημικού στοιχείου της σύστασης συγκεκριμένου χημικού στοιχείου ανά ορισμένη ποσότητα δειγματοληψίας. ανά ορισμένη ποσότητα δειγματοληψίας.

Σχεδιάσαμε και κατασκευάσαμε πλακέτα Σχεδιάσαμε και κατασκευάσαμε πλακέτα εισόδων-εξόδων τύπου εισόδων-εξόδων τύπου RSRS 232 για την 232 για την αμφίδρομη επικοινωνία του μικροελεγκτή με αμφίδρομη επικοινωνία του μικροελεγκτή με τους αισθητήρες και με τους αισθητήρες και με terminal terminal ελέγχου.ελέγχου.

Σχεδίαση Σχεδίαση HardwareHardwareΠροσδιορισμός ΠροδιαγραφώνΠροσδιορισμός Προδιαγραφών

Η πτυχιακή μας εργασίας υπαγόρευε την Η πτυχιακή μας εργασίας υπαγόρευε την αμφίδρομη επικοινωνία του μικροελεγκτή μας αμφίδρομη επικοινωνία του μικροελεγκτή μας με:με:

Ένα Ένα terminal terminal μέσω σειριακής επικοινωνίαςμέσω σειριακής επικοινωνίας

καικαι Δύο αισθητήρες Δύο αισθητήρες BrooksBrooks 5850 5850s s μέσω σειριακής μέσω σειριακής

επικοινωνίας.επικοινωνίας.

Σχεδίαση Σχεδίαση

Βασικό συστατικό της πλακέτας είναι οι Βασικό συστατικό της πλακέτας είναι οι RsRs232 232 Dual Drivers Dual Drivers που χρησιμοποιεί. Πιο που χρησιμοποιεί. Πιο συγκεκριμένα στην πλακέτα συγκεκριμένα στην πλακέτα χρησιμοποιήθηκαν οι παρακάτω χρησιμοποιήθηκαν οι παρακάτω drivers.drivers.

Max 232N Max 232N της Ττης Τexas Instruments exas Instruments

ADM 202ADM 202 της της Analog Devices Analog Devices

Σχηματικό ΠλακέταςΣχηματικό Πλακέτας

Παρουσίαση Παρουσίαση PCBPCB

ΠρόγραμμαΠρόγραμμα

Απαιτήσεις ΠρογράμματοςΑπαιτήσεις Προγράμματος

Αρχικό μενού επιλογής αισθητήρα Αρχικό μενού επιλογής αισθητήρα Επιλογή ποσότητας αέρα που θα ελεγχθεί Επιλογή ποσότητας αέρα που θα ελεγχθεί Συνεχής καταγραφή σύστασης Συνεχής καταγραφή σύστασης NN22 ((ΑζώτοΑζώτο)) στην στην

προεπιλεγμένη ποσότηταπροεπιλεγμένη ποσότητα Δυνατότητα διακοπής της καταγραφής για Δυνατότητα διακοπής της καταγραφής για

επιλογή του δεύτερου αισθητήρα επιλογή του δεύτερου αισθητήρα

Διαδικασία πριν τον προγραμματισμόΔιαδικασία πριν τον προγραμματισμό

Επικοινωνία σε χαμηλό επίπεδο, Επικοινωνία σε χαμηλό επίπεδο, χρησιμοποιώντας εντολή 11 του χρησιμοποιώντας εντολή 11 του συγκεκριμένου πρωτόκολλου για την συγκεκριμένου πρωτόκολλου για την εξαγωγή των τριών δεκαεξαδικών εξαγωγή των τριών δεκαεξαδικών byte byte που αποτελούν την διεύθυνση του που αποτελούν την διεύθυνση του εκάστοτε αισθητήρα.εκάστοτε αισθητήρα.

Για αυτήν την διαδικασία χρησιμοποιήθηκε Για αυτήν την διαδικασία χρησιμοποιήθηκε ένα πρόγραμμα, τύπου ένα πρόγραμμα, τύπου Hyper Terminal Hyper Terminal που ονομάζεται που ονομάζεται DockLight VDockLight V1.6 1.6

Υπολογισμός Υπολογισμός tagtag και καταγραφή και καταγραφή της διεύθυνσης της διεύθυνσης

Τελική Σύνταξη Εντολής 11Τελική Σύνταξη Εντολής 11

Πρώτος ΑισθητήραςΠρώτος Αισθητήρας

Δεύτερος ΑισθητήραςΔεύτερος Αισθητήρας

Απαντήσεις Εντολής 11Απαντήσεις Εντολής 11

Πρώτος Αισθητήρας:Πρώτος Αισθητήρας:

To To μήνυμα που παίρνω σαν απάντηση περιέχει τον μοναδικό μήνυμα που παίρνω σαν απάντηση περιέχει τον μοναδικό κωδικό που είναι σε αυτή την περίπτωση: κωδικό που είναι σε αυτή την περίπτωση: 49 49 BB3 313 31

Δεύτερος Αισθητήρας:Δεύτερος Αισθητήρας:

To To μήνυμα που παίρνω σαν απάντηση περιέχει τον μοναδικό κωδικό μήνυμα που παίρνω σαν απάντηση περιέχει τον μοναδικό κωδικό που είναι σε αυτή την περίπτωση: που είναι σε αυτή την περίπτωση: 49 49 BB3 323 32

Εντολή 236Εντολή 236

Αυτή η εντολή θα μας δώσει την ευκαιρία να σετάρουμε ποσοστιαία Αυτή η εντολή θα μας δώσει την ευκαιρία να σετάρουμε ποσοστιαία την χωρητικότητα του δοχείου δειγματοληψίας του αισθητήρα. την χωρητικότητα του δοχείου δειγματοληψίας του αισθητήρα. Όπως βλέπουμε και παρακάτω και για τους δύο αισθητήρες.Όπως βλέπουμε και παρακάτω και για τους δύο αισθητήρες.

Εντολή 6Εντολή 600

Αυτή η εντολή θα μας δώσει την ευκαιρία να διαβάσουμε την αναλογική Αυτή η εντολή θα μας δώσει την ευκαιρία να διαβάσουμε την αναλογική έξοδο αλλά και το ποσοστό ύπαρξης του επιθυμητού αερίου στο έξοδο αλλά και το ποσοστό ύπαρξης του επιθυμητού αερίου στο χώρο δειγματοληψίας που σετάραμε με την προηγούμενη εντολή.χώρο δειγματοληψίας που σετάραμε με την προηγούμενη εντολή.

Πρώτος Αισθητήρας:Πρώτος Αισθητήρας:

Δεύτερος Αισθητήρας:Δεύτερος Αισθητήρας:

Απάντηση Εντολής 60Απάντηση Εντολής 60

Μια πιθανή απάντηση μετά την αποστολή μηνύματος, με Μια πιθανή απάντηση μετά την αποστολή μηνύματος, με την σύνταξη τη εντολής 60 είναι η παρακάτω: την σύνταξη τη εντολής 60 είναι η παρακάτω:

Η σύσταση σε άζωτο, ποσοστιαία, είναι 70.399994%.Η σύσταση σε άζωτο, ποσοστιαία, είναι 70.399994%.

ΠρόγραμμαΠρόγραμμα

Χρήση του struct για διαμερισματοποίηση της 32 bit πληροφορίας σε 4 char (8 bit).

Χρήση του union για δέσμευση μνήμης 32 bit

ΠρόγραμμαΠρόγραμμα

Για να διακόπτουμε το πρόγραμμα χρησιμοποιήθηκε η Για να διακόπτουμε το πρόγραμμα χρησιμοποιήθηκε η συνεχής παρατήρηση του συνεχής παρατήρηση του flag flag της σειριακής της της σειριακής της εκάστοτε σειριακής πόρτας.εκάστοτε σειριακής πόρτας.

Μέθοδος μετατροπής τεσσάρων Μέθοδος μετατροπής τεσσάρων char bytes (hex) char bytes (hex) σε σε 32 32 bit floating point (dec)bit floating point (dec)

Μέθοδος μετατροπής 32 Μέθοδος μετατροπής 32 bit floating point (dec)bit floating point (dec) σε σε τέσσερα τέσσερα char bytes (hex)char bytes (hex)

Περιγραφή λειτουργίας του προγράμματοςΠεριγραφή λειτουργίας του προγράμματος Το πρόγραμμα ξεκινάει από ένα αρχικό Το πρόγραμμα ξεκινάει από ένα αρχικό menu menu επιλογής επιλογής com.com. Ορίζεται η χωρητικότητα δειγματοληψίας του αισθητήρα Ορίζεται η χωρητικότητα δειγματοληψίας του αισθητήρα

ποσοστιαία.ποσοστιαία. Ο μικροελεγκτής αρχίζει να διαβάζει συνεχώς τις τιμές του Ο μικροελεγκτής αρχίζει να διαβάζει συνεχώς τις τιμές του

αζώτου, που δέχεται σε μορφή τεσσάρων δεκαεξαδικών αζώτου, που δέχεται σε μορφή τεσσάρων δεκαεξαδικών αριθμών.αριθμών.

Σχηματίζονται οι τελικές Σχηματίζονται οι τελικές 32 floating point 32 floating point πληροφορίες.πληροφορίες. Εμφανίζεται η τελική ποσοστιαία τιμή του αζώτου ανά 1 Εμφανίζεται η τελική ποσοστιαία τιμή του αζώτου ανά 1

δευτερόλεπτοδευτερόλεπτο.. Η παραπάνω διαδικασία μπορεί να διακοπεί κατά βούληση του Η παραπάνω διαδικασία μπορεί να διακοπεί κατά βούληση του

χρήστη εισάγοντας από το χρήστη εισάγοντας από το terminal terminal ελέγχου τους χαρακτήρες ελέγχου τους χαρακτήρες ‘ ‘aa’ σε περίπτωση που χρησιμοποιείται η ’ σε περίπτωση που χρησιμοποιείται η com 1 com 1 και ‘και ‘bb’’ για την για την

com 2com 2.. Στην συνέχεια το πρόγραμμα επιστρέφει στο αρχικό Στην συνέχεια το πρόγραμμα επιστρέφει στο αρχικό menu menu

επιλογής επιλογής com com και η καταγραφή σταματάει.και η καταγραφή σταματάει.

Τέλος Παρουσίασης Τέλος Παρουσίασης

ΕυχαριστούμεΕυχαριστούμε

Ανδρέας Καββαδίας – Αλεξάνδρα ΤσακίρηΑνδρέας Καββαδίας – Αλεξάνδρα Τσακίρη