606. ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙI Σημειώσεις παραδόσεων θεωρίας-ενότητες 1η & 2η • Περιεχόμενα 5. Το μάθημα 606.Μηχατρονική ΙI 6. Διδακτική προσέγγιση 7. Τεχνική έκθεση ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 0 1η Ενότητα: Μάθημα 606.Μηχατρονική ΙΙ • ταυτότητα του μαθήματος • συνοπτικά στοιχεία • πρόγραμμα εξαμήνου ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 1 Ταυτότητα 606. Μηχατρονική ΙΙ Τεχνολογικό υπόβαθρο της Μηχατρονικής. Αισθητήρια και διατάξεις συλλογής δεδομένων. Στοχεία και διατάξεις ενεργοποίησης: βασικά φαινόμενα και εφαρμογές. Μέθοδοι και διατάξεις για την προσαρμογή και μετατροπή αναλογικών και ψηφιακών σημάτων. Æ Æ κατεύθυνση σπουδών "Βιομηχανικού Αυτοματισμού και Μηχατρονικής", Ομάδα Μαθημάτων ΙΙΙ (Β.Α.Μ.), Ε' εξάμηνο υποχρεωτικό, μικτό, 4 διδ. μονάδες • εργαστήριο (2 ώρες / εβδομάδα) • θεωρία (2 ώρες / εβδομάδα) ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 2 Το θεωρητικό μάθημα Æ Πέμπτη 10:00-12:00, Γ021, Γ. Χαμηλοθώρης Æ επικοινωνία Πέμπτη 15:00-16:00, [email protected] Æ αξιολόγηση: • 80% τελική εξέταση (0-8 μονάδες) • 20% εξαμηνιαίες εργασίες (0-2 μονάδες) Æ βιβλιογραφία: σημειώσεις (παραδόσεις θεωρίας, internet) + βιβλιογραφία Æ σύστημα ποιότητας: συλλογή δεδομένων συμμετοχής, δελτίο παρατηρήσεων ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 3 Θεματολογία εξαμήνου ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Εισαγωγή (κοινή Μηχατρονική Ι και ΙΙ) Γενικά, αρχές μηχανικής κίνησης Ενισχυτές, απομόνωση Ηλεκτροκινητήρες Διακόπτες Ψηφιακές προδιαγραφές Φωτεινά, υπέρυθρα στοιχεία Μέτρηση θέσης, ταχύτητας Βηματικοί κινητήρες Υπέρηχοι Φυσικά μεγέθη και μετρήσεις Άλλα όργανα ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 4 Τρέχον εξάμηνο ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Εισαγωγή (κοινή Μηχατρονική Ι και ΙΙ) Γενικά, αρχές μηχανικής κίνησης Ενισχυτές, απομόνωση Ηλεκτροκινητήρες Διακόπτες Ψηφιακές προδιαγραφές Φωτεινά, υπέρυθρα στοιχεία Μέτρηση θέσης, ταχύτητας ΕΞΑΜΗΝΙΑΙΕΣ Βηματικοί κινητήρες ΕΡΓΑΣΙΕΣ Υπέρηχοι Φυσικά μεγέθη και μετρήσεις Άλλα όργανα ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 5 2η Ενότητα: ∆ιδακτική προσέγγιση • αντικείμενο • διδακτικοί στόχοι ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 6 Γενικό αντικείμενο Æ διαφορετικές τεχνολογίες οργάνων δράσης και αισθητηρίων Æ όργανο + διάστρωμα = υποσύστημα Æ μετατροπή σημάτων από/πρός κοινό πρότυπο (ψηφιακή επεξεργασία) "Τεχνολογία Οργάνων" ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 7 ∆ιδακτικοί στόχοι 1ος Στόχος: Æ βασική αντίληψη των τεχνολογιών "οργάνων" • • • • φυσικά μεγέθη και μέτρα φυσικά φαινόμενα αρχές μετατροπής ενέργειας αρχές "μετατροπής πληροφορίας" ΑΝΑΛΥΣΗ και ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 8 ∆ιδακτικοί στόχοι 2ος Στόχος: Æ παράμετροι κατάταξης και κριτήρια επιλογής οργάνων • • • • ασφάλεια λειτουργικά χαρακτηριστικά ενέργεια σήματα ΑΝΑΛΥΣΗ και ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 9 ∆ιδακτικοί στόχοι 3ος Στόχος: Æ ευελιξία, εξοικείωση • πηγές πληροφοριών (π.χ. τεχνική βιβλιογραφία) • εναλλακτικές προσεγγίσεις και λύσεις • "τεχνολογική παιδεία" ΑΝΑΛΥΣΗ και ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 10 Σημαντικό! • σύνδεση με τα θέματα και συντονισμός με τις παραδόσεις και τις ασκήσεις του εργαστηρίου. . . 606 Θ 606 Ε περιστροφική κίνηση, Η/Κ οδήγηση με δύο τροχούς 2 εβδομάδες ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 11 606. ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙI Σημειώσεις παραδόσεων θεωρίας-ενότητες 3η, 4η & 5η • Περιεχόμενα 8. Εισαγωγή στο σύστημα μικροελεγκτή BX24 9. Δομή υλικού και λογισμικού 10. Γλώσα BasicXpress ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 12 3η Ενότητα: Εισαγωγή στο σύστημα μικροελεγκτή ΒΧ24 • • • • αρχιτεκτονική ακροδέκτες χαρακτηριστικά pinout ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 13 Γενική διάταξη Ολοκληρωμένο σύστημα μικρο-ελεγκτή (μΕ) στηριγμένο στον επεξεργαστή ATMEL 90S8535 Ρυθμιστής Τάσης ακίδα #1 Μνήμη 32ΚΒ Σειριακή θύρα Κρύσταλλος ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής Επεξεργαστής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 14 Κύρια χαρακτηριστικά Æ 16 είσοδοι-έξοδοι (8 αναλογικές) Æ 32 ΚΒ μνήμη EEPROM Æ 400 byte μνήμη RAM Æ μέγιστη ταχύτητα δειγματοληψίας 6K sec-1 Æ σειριακή επικοινωνία 2400 έως 460 K Æ πολυ=επεξεργασία (multitasking) Æ αριθμητική κινητής υποδιαστολής (floating point math) Æ SPI, D1W κ.α. επικοινωνίες Æ γλώσσα Basic Xpress ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 15 4η Ενότητα Θεματολογία ΜΧΤΡ2 • διάφορα... ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 16 Ουρές (Queues) ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ τί είναι η ουρά αναμονής διαδικασίες (λειτουργίες) εξυπηρέτησης FIFO, LIFO παράδειγμα εντολές ΒΧ24 τυπικές χρήσεις ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 17 Σειριακή επικοινωνία Æ Πρότυπο RS232 Æ rate (Baud) ταχύτητα Æ parity Æ πολικότητα Æ handshake Æ Hyperterminal Æ Σειριακή επικοινωνία BX24 ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 18 Τεκμηρίωση προγράμματος Æ σύνδεση Æ Σκοπός Æ επικοινωνία - χρήστη Æ επικοινωνία – μηχανή Æ παράδειγμα ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 19 Τεκμηρίωση Æ Æ Module title Operation • what • how Æ Hardware • links • requirements Æ Software • processing logic • User Interface • Machine communications Æ Æ Æ Library Document(ation) Code ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 20 Σχολιασμός (Comments) Declarations Const Right = 114 ‘ASCII code for the letter r Private Temp(1 to N) As Single ‘temporary array for storing intermediate results Main programme ‘Select the direction of the turn Select Case (Move) Case Right ... ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 21 5η Ενότητα Σειριακή επικοινωνία • πρωτόκολλο • εντολή • ξκε ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ Ι 22 Γενική διάταξη Ολοκληρωμένο σύστημα μικρο-ελεγκτή (μΕ) στηριγμένο στον επεξεργαστή ATMEL 90S8535 Ρυθμιστής Τάσης ακίδα #1 Μνήμη 32ΚΒ Σειριακή θύρα Κρύσταλλος ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής Επεξεργαστής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 23 "Αυτόματα" Æ ένα Æ σύνολο από αριθμήσιμες "καταστάσεις" Αυτόματα πεπερασμένων καταστάσεων Æ ατάσταση = σύνολο από λειτουργικά χαρακτηριστικά που εμφανίζονται ταυτόχρονα (ομού) Æ χαρακτηρίζει ένα "σημείο" λειτουργίας Æ πεπερασμένος αριθμός καταστάσεων ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 24 Κατάσταση (State) Æ κατάσταση = σύνολο από λειτουργικά χαρακτηριστικά που εμφανίζονται ταυτόχρονα (ομού) Æ χαρακτηρίζει ένα "σημείο" λειτουργίας Æ πεπερασμένος αριθμός καταστάσεων ΤΕΙ Πειραιά Γ. Χαμηλοθώρης Τμήμα Αυτοματισμού Εργαστήριο Ελέγχου Κίνησης κ Μηχατρονικής ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ 25