Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Электротехнический факультет,

кафедра «Автоматика и телемеханика»

Отчет о выполнение курсового проекта по дисциплине «Встроенные микропроцессорные системы»

Тема «Система мониторинга стиля управления машиниста электропоезда»

Исполнитель: студент группы ТК-12-бз Р.Р. Шаймухаметов

Проверил доцент О.В. Гончаровский

Пермь 2016

Содержание:

Задание……………………………………………………………………….3

Введение…………………………………………………………………......5

Список функциональных требований……………………………………..6

Список нефункциональных требований…………………………………...7

Расчет количества памяти для хранения лога………………………….....10

Структура лога данных……………………………………………………..10

Реализация системы на OEM……………………………………..………..10

OEM-модуль Crumb128……………………………………………………..11

Разработка подсистемы измерения ……………………….……………….12

Разработка подсистемы питания …………………………….…………….13

Разработка схемы подключения модулей ……………...…………………14

Заключение…………………………………………………………………..17

Список литературы………………………………………………………….18

Задание

на выполнение курсового проекта

по дисциплине «Встроенные микропроцессорные системы»

Исполнитель – студент группы ТК-12-бз Шаймухаметов Р.Р.

Тема курсового проекта по дисциплине:

Система мониторинга стиля управления машиниста электропоезда.

Цель курсового проекта по дисциплине:

– освоение этапов проектирования встроенных систем, реализующих систему реального времени.

– освоение выбора структуры аппаратной части встроенной системы с заданными требованиями.

Задачи, решаемые при выполнении комплексного индивидуального задания по модулям:

– анализ и обобщение научно-технических материалов по системам регулирования температуры помещения;

– обоснование структурной схемы аппаратной части встроенной системы.

Результаты выполнения курсового проекта по дисциплине:

– должна быть разработана схема аппаратной части встроенной системы.

Исходные данные:

Разработать систему мониторинга, обеспечивающую запись силы тяги, расхода энергии и сигналов управления электропоездом, инициируемых машинистом с целью оценки его водительских качеств.

Параметры тяги и расхода энергии (значения параметров должны быть введены в систему только в одной из кабин локомотива):

• Ток тягового электродвигателя постоянный <600А (выбрать датчик);

• Ток вспомогательного источника переменный < 100А (выбрать датчик);

• Напряжение на тяговом электродвигателе постоянного тока 750В (выбрать датчик);

• Напряжение на шины вспомогательного источника переменного тока 110В (выбрать датчик).

Стиль вождения (сигналы должны быть введены в систему в обеих кабинах локомотива):

• Положение ручки управления (позиции от 0 до 4, TTL уровни ) ;

• Положение переключателя торможения (вкл/выкл, TTL уровень);

• Сигнал (импульс) изменения положения видеокамеры (Cam,TTL уровень);

• сигнал положения видеокамеры (4 линии, TTL уровни, 16 положений).

Синхронизация и пройденный путь (значения сигналов должны быть введены в систему только в одной из кабин локомотива):

• Для получения сигналов времени могут быть использованы GPS-модем или часы реального времени (RTC);

• Пройденный путь измеряется с помощью имеющегося оптического энкодера, установленного на оси колеса. Импульс TTL уровня формируется каждые 2⁰. Диаметр колеса составляет 1,1 м. Максимальная скорость транспортного средства составляет 80 км/ч.

Регистрация данных.

Система должна работать в течение 2 часов и иметь хранилище данных (энергонезависимая память) в виде твердотельная памяти (например, SD-карта илиSPIFlash).

Следующая информация должна поступать в энергонезависимую памяти каждые 0,1 секунды:

• Время в формате, определенном разработчиком.

• Напряжение на тяговом электродвигателе с точностью 16 бит.

• Тока тягового электродвигателя с точностью 16 бит.

• Потребляемая мощность тягового электродвигателя (напряжение*ток).

• Напряжение вспомогательного источника с точностью 12 бит.

• Ток вспомогательного источника с точностью 12 бит.

• Пройденный путь.

• Положение ручки управления.

• Положение переключателя торможения.

• Количество изменений положения видеокамеры.

• Положение видеокамеры.

Источник питания. Питание от аккумуляторных батарей. Система должна работать в течение 2 часов.