Стенд предназначен для изучения периферийных устройств, которые могут применяться в технических системах на базе следующих электронных устройств:
- микроконтроллеры и микропроцессоры;
- программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС);
- вычислительные узлы и их комплексы.
К подобным техническим системам относятся практически все современные системы, в том числе и робототехнические.
Состав
- Модуль «Датчики» (1 шт.)
- Модуль «Исполнительные механизмы» (1 шт.)
- Модуль «Микроконтроллер Atmega32» (1 шт.)
- Комплект соединительных, приборных проводов (1 шт.)
- USB кабель для соединения с компьютером (3 шт.)
- Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
- Программное обеспечение (1 компакт-диск).
| Название комплектации | Состав |
|---|---|
| МПУ-ЭД | Содержит базовую комплектацию, настольный вариант |
| МПУ-ЭД-К | Дополнительно к базовой комплектации МПУ-ЭД содержит комплект персонального компьютера (системный блок, монитор, клавиатура и мышь) |
| МПУ-ЭД-Н | Дополнительно к базовой комплектации МПУ-ЭД содержит ноутбук |
| PU-СК | Дополнительно к базовой комплектации МПУ-ЭД содержит комплект персонального компьютера и стендовый стол, на котором смонтированы все элементы. |
| PU-СН | Дополнительно к базовой комплектации МПУ-ЭД содержит ноутбук и стендовый стол, на котором смонтированы все элементы. |
Функциональность стенда и его структура
В состав стенда входит три настольных модуля – «Датчики», «Исполнительные механизмы» и «Микроконтроллер ATmega32». Первый содержит некоторые широко распространенные датчики с выведенными на лицевую панель контактами. Во втором модуле представлены различные приводы и иные электромеханические исполнительные механизмы, используемые отдельно или совместно с встроенным генератором сигналов. Третий модуль коммутируется с первым и вторым модулем по отдельности и совместно для обработки показаний датчиков и управления на их основе приводами. Разбиение стенда на модули упрощает коммутацию и делает модули логически завершенными.
Для работы множества технических устройств необходимы датчики и сенсоры, являющиеся искусственными органами чувств системы. Чем более они разнообразны, тем более эффективным и интересным становится процесс создания автоматического устройства. Именно такую цель преследовали создатели модуля, расположив в компактном корпусе большой ассортимент датчиков.
Перечень датчиков:
- Инфракрасный приёмник.
- Датчик оттенка цвета.
- Датчик газа.
- Гироскоп.
- Датчик Холла.
- Микрофон.
- Фоторезистор.
- Датчики расстояния (ультразвуковой, инфракрасный).
- Акселерометр.
Конструктивные особенности модуля:
- Габариты (ШхВхД): 180х60х135 мм;
- Пультовое исполнение: лицевая панель расположена под углом, облегчающим восприятие;
- Клеммные разъемы, допускающие быстрое соединение между собой;
- Материал корпуса: пластик;
- Для предотвращения скольжения по столу предусмотрены 4 резиновые ножки;
- Лицевая панель выполнена из металла методом металлографики;
- USB-BF розетка для соединения с компьютером, расположенная в задней части модуля.
Модуль «Исполнительные механизмы»
Основная задача модуля – осветить основные принципы управления электромеханическими устройствами и двигателями, использующимися в разработке современных различных автоматических систем, таких как 3D-принтеры, квадрокоптеры, роботы и пр. Именно поэтому в состав модуля вошли современные сервоприводы и двигатели.
Исполнительные механизмы:
- Сервоприводы (аналоговый, цифровой).
- Бесколлекторный двигатель постоянного тока.
- Шаговый двигатель.
- Двигатель постоянного тока с редуктором.
Генератор сигналов воспроизводит управляющие последовательности для подключения к приводам. Начинающему разработчику это особенно полезно, так как он может подключиться к клеммам логическим анализатором и наблюдать сигналы управления.
Модуль «Микроконтроллер ATmega32»
Соединив модули стенда с микроконтроллером по отдельности или совместно, обучающийся получает возможность написать программу для микроконтроллера, которая будет управлять процессами получения информации с датчиков и управления приводами. Например, получив информацию с датчика расстояния о том, что препятствие близко, студент может уменьшить количество оборотов двигателей постоянного тока, используемых для вращения колёс робота, совместно с вращением сервопривода, находящего применение в рулевых механизмах для поворота платформы.
Учебно-методическая часть
Обучаясь на стенде, студенты получают навыки построения настоящих систем управления, работы с реальными компонентами, входящими в состав технической системы, применения знаний из различных областей знаний, умения творчески подходить к решению задачи и развивают образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел.
Лабораторный практикум
- Знакомство со стендом. Датчики. Фоторезистор как датчик освещенности. Датчик Холла для измерения магнитного поля (наличия магнита).
- Датчик оттенка цвета. Приближенное определения оттенка цвета.
- Датчики. ИК-приёмник. Протоколы. Получение данных.
- Датчики. Гироскоп. Назначение. Получение информации угловых скоростях.
- Датчики расстояния. Измерение расстояний до объектов.
- Датчики. Акселерометр. Назначение и использование. Определение ускорений по осям.
- Датчики. Микрофон в качестве датчика громкости звука.
- Исполнительные механизмы. Двигатель постоянного тока. Определение количества оборотов. Поддержание заданного числа оборотов без потери мощности.
- Исполнительные механизмы. Шаговый двигатель. Типы и разновидности. Устройство. Режимы работы.
- Исполнительные механизмы. Бесколлекторный двигатель. Методика управления, направление вращения. Определение количества оборотов.
- Исполнительные механизмы. Сервоприводы. Внутреннее устройство. Различие между цифровыми и аналоговыми сервоприводами, методика управления.
Модули доступны для приобретения отдельно.
Количество рабочих мест: 3.
