Bakalářská práce se zabývá návrhem číslicového regulátoru pomocí mikroprocesoru řady ATmega, pro řízení teploty tiskové podložky 3D tiskárny. Srdcem celého regulátoru je mikroprocesor ATmega 2560 na vývojové platformě Arduino. Vizualizace a ovládání regulátoru probíhá pomocí dotykového displeje Nextion. Pro získání údaje o teplotě slouží digitální teplotní čidlo DS18B20, platinový odporový snímač teploty Pt100 a termistor. Pro záznam dat regulace je vytvořena aplikace na PC, se kterou mikroprocesor komunikuje po sériové lince. Největší důraz v práci je kladen na vývoj programové části regulátoru a jeho vizualizaci. Součástí je deska plošných spojů obsahující vstupně výstupní obvody. Software pro regulátor je napsán v jazyku C++ za pomoci knihovny Wiring. Program pro PC zajištující záznam dat je napsán v jazyku C#.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with digital controller design by microprocessor ATmega series, for temperature control of 3D printer pad. At the heart of the controller is the ATmega 2560 microprocessor on the Arduino development platform. The controller is controlled and visualized using the Nextion touch screen. To obtain a temperature data are used a digital temperature sensor DS18B20, platinum resistance sensor Pt100 and thermistor. For data recording, is created a PC application with which the microprocessor communicates over the serial line. The greatest emphasis is put on the development of the program part and visualization of the controller. It includes a printed circuit board containing input output circuits. The controller software is written in C ++ using the Wiring library. A data logging PC program is written in C #.
Klíčová slova
regulátor, ATmega2560, Arduino, Nextion, 3D tisk
Klíčová slova v angličtině
controller, ATmega2560, Arduino, Nextion, 3D print
Rozsah průvodní práce
73 s., A - 2 s., B - 13 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zabývá návrhem číslicového regulátoru pomocí mikroprocesoru řady ATmega, pro řízení teploty tiskové podložky 3D tiskárny. Srdcem celého regulátoru je mikroprocesor ATmega 2560 na vývojové platformě Arduino. Vizualizace a ovládání regulátoru probíhá pomocí dotykového displeje Nextion. Pro získání údaje o teplotě slouží digitální teplotní čidlo DS18B20, platinový odporový snímač teploty Pt100 a termistor. Pro záznam dat regulace je vytvořena aplikace na PC, se kterou mikroprocesor komunikuje po sériové lince. Největší důraz v práci je kladen na vývoj programové části regulátoru a jeho vizualizaci. Součástí je deska plošných spojů obsahující vstupně výstupní obvody. Software pro regulátor je napsán v jazyku C++ za pomoci knihovny Wiring. Program pro PC zajištující záznam dat je napsán v jazyku C#.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with digital controller design by microprocessor ATmega series, for temperature control of 3D printer pad. At the heart of the controller is the ATmega 2560 microprocessor on the Arduino development platform. The controller is controlled and visualized using the Nextion touch screen. To obtain a temperature data are used a digital temperature sensor DS18B20, platinum resistance sensor Pt100 and thermistor. For data recording, is created a PC application with which the microprocessor communicates over the serial line. The greatest emphasis is put on the development of the program part and visualization of the controller. It includes a printed circuit board containing input output circuits. The controller software is written in C ++ using the Wiring library. A data logging PC program is written in C #.
Klíčová slova
regulátor, ATmega2560, Arduino, Nextion, 3D tisk
Klíčová slova v angličtině
controller, ATmega2560, Arduino, Nextion, 3D print
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh a realizace číslicového regulátoru. Základem regulátoru bude mikropočítač řady ATmega a dotykový display, určený k realizaci HMI. Regulátor bude disponovat obvyklými funkcemi komerčně vyráběných zařízení. V úvodu práce bude provedena rešerše tématu, se zaměřením na zpracovávané téma. Pro potřeby měření a ovládání vybraných technologických veličin budou navrženy a realizovány příslušné elektronické, vstupně-výstupní obvody. Jedná se o obvody pro připojení vybraných typů snímačů teploty (termistoru, odporového snímače teploty a elektronického senzoru teploty - například DS18B20). Regulátor bude umožňovat práci jak v režimu automatické regulace (například dvoustavový a PSD regulátor), ručního řízení a monitorování stavu regulovaného procesu. Navržený regulátor bude umožňovat záznam a vizualizaci průběhu regulačních pochodů. Součástí práce bude kompletní výrobní dokumentace elektronického regulátoru, okomentované zdrojové kódy realizovaného software a přehledný uživatelský návodu k obsluze regulátoru.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh a realizace číslicového regulátoru. Základem regulátoru bude mikropočítač řady ATmega a dotykový display, určený k realizaci HMI. Regulátor bude disponovat obvyklými funkcemi komerčně vyráběných zařízení. V úvodu práce bude provedena rešerše tématu, se zaměřením na zpracovávané téma. Pro potřeby měření a ovládání vybraných technologických veličin budou navrženy a realizovány příslušné elektronické, vstupně-výstupní obvody. Jedná se o obvody pro připojení vybraných typů snímačů teploty (termistoru, odporového snímače teploty a elektronického senzoru teploty - například DS18B20). Regulátor bude umožňovat práci jak v režimu automatické regulace (například dvoustavový a PSD regulátor), ručního řízení a monitorování stavu regulovaného procesu. Navržený regulátor bude umožňovat záznam a vizualizaci průběhu regulačních pochodů. Součástí práce bude kompletní výrobní dokumentace elektronického regulátoru, okomentované zdrojové kódy realizovaného software a přehledný uživatelský návodu k obsluze regulátoru.
Seznam doporučené literatury
MATOUŠEK, D., Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR-3.díl, edice uP a praxe, 2. vydání, BEN - technická literatura, 2006, ISBN 80-7300-209-4
ZÁHLAVA, V., Návrh a konstrukce DPS, BEN-technická literatura, 2010, ISBN 978-80-7300-266-4
MAIXNER, L. a kol., Mechatronika, Brno, Computer Press, 2006, ISBN 80-251-1299-3
Seznam doporučené literatury
MATOUŠEK, D., Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR-3.díl, edice uP a praxe, 2. vydání, BEN - technická literatura, 2006, ISBN 80-7300-209-4
ZÁHLAVA, V., Návrh a konstrukce DPS, BEN-technická literatura, 2010, ISBN 978-80-7300-266-4
MAIXNER, L. a kol., Mechatronika, Brno, Computer Press, 2006, ISBN 80-251-1299-3
Přílohy volně vložené
1 CD-ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Práce svým zaměřením patří do kapitoly aktuálně zpracovávaných témat zaměřujících se na práci konstruktéra elektronických zařízení, určených k realizaci automatického řízení. Celkové zpracování práce je na velmi dobré úrovni. Práce je zpracována pečlivě a jeho funkčnost je otestována v dostatečném rozsahu na cílovém zařízení - vyhřívané podložce 3D tiskárny. Využitelnost výsledků této práce v praxi, vzhledem k jejímu zaměření, je velmi dobrá. Cíle práce byly splněny. Vzhledemk zaměření práce, kdy je od studenta požadováno komplexní řešení, které se týká návrhu a realizace zadaného typu zařízení, patří tato práce k náročnějším pracem.
Určitá část práce vykazuje značnou shodu s jinými podobně zaměřenými pracemi. Je to dáno začleněním textové části práce, zabývající se publikací sestavených zdrojových kódů vizualizační aplikace, realizované v jazyce C# ve vývojovém prostředí software "Visual Studio". Jedná se tedy o shodu v automaticky generovaných částech zdrojového kódu, generovaných použitým vývojovým prostředím a tudíž neovlivnitelnou částí řešení práce studenta. Samostný text práce vykazuje v textové části s jinými dostupnými publikacemi do hodnoty menší naž 5 %. Z tohoto důvodu lze předkládanou práci považovat za vlastní tvorbu studenta.
Komise navrhuje práci na ocenění za vynikající tvůrčí výsledky dle článku 3, písm. b) Stipendijního řádu Univerzity Pardubice.