Презентация ПП4

1. Разработка модуля функционального генератора на Arduino с настройкой режимов в SCADA-системе

ФГАОУ ВО “Уральский федеральный университет имени первого
Президента России Б. Н. Ельцина”
Институт новых материалов и технологий
Кафедра электронного машиностроения
РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО
ГЕНЕРАТОРА НА ARDUINO С НАСТРОЙКОЙ
РЕЖИМОВ В SCADA-СИСТЕМЕ
Студенты группы НМТЗ-423501:
Абсатаров Э.Р. - исполнитель
Федорова Д.В. – руководитель
Рогова Е.Н. – исполнитель
Березин А.Ю. - администратор

2. Цель: Улучшение подготовки студентов в области схемотехники автоматизированных систем. Подготовка лабораторной базы.

3. Введение

Данный проект посвящен разработке модуля функционального
генератора на базе Arduino с возможностью настройки режимов
работы через SCADA-систему. SCADA (Supervisory Control and
Data Acquisition) представляет собой систему управления и
мониторинга, которая широко используется в промышленности
для контроля технологических процессов в реальном времени.
Интеграция функционального генератора с SCADA-системой
позволит пользователям удобно управлять параметрами
сигналов, визуализировать данные и осуществлять мониторинг
работы устройства.

4. Вариант реализации проекта.

Мы остановились на варианте реализации проекта с
использованием Arduino с внешним ЦАП.
Для формирования аналоговых сигналов требуемых форм и
параметров в проекте целесообразно использовать
микроконтроллерную платформу Arduino в сочетании с
внешним цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), в
нашем случае MCP4921. Такое решение обеспечивает
оптимальный баланс между стоимостью, функциональностью
и качеством выходных сигналов.

5. Разработка основного решения.

1. Оборудование:
• Arduino Uno R3
• Аппаратный модуль (AD98303)
• ЦАП (MCP4921)
• Операционный усилитель (LM358AP)
• Выходной фильтр (R1 и C1)
• Байпасные конденсаторы (C2, C3, C4)
• Соединительные провода
2. SCADA-система:
• Simp Light
• Proteus 8
3. Программное обеспечение:
• EasyEDA
• MATLAB+Simulink
• Компас 3D
• Arduino IDE

6. Принципиальная схема генератора DDS с модулем AD9833

7. Распределение элементов на беспаечной плате Arduino

8. Разработка чертежа корпуса.

9. Создание печатной платы в EasyEDA

10. Создание 3Д модели печатной платы в EasyEDA

11. Настройка связи между Arduino и SCADA-системой

Настройка связи между Arduino и SCADAсистемой
1. С помощью библиотеки
Modbus в SimpLight создали
канал связи
2. Сконфигурировали каналы в
SimpLight.

12.

3. Протестировали каналы
журналом работы Arduino в
Simp Light.
4. Оформили монитор оператора
в SimpLight.

13.

5. Написали и загрузили код для
DDS генератора в Arduino IDE.
6. Создали симуляцию
генератора цифровых сигналов
на Arduino в Proteus 8.

14. Демонстрация работы:

15. Заключение

В ходе разработки модуля функционального генератора на базе Arduino с
возможностью настройки режимов работы через SCADA-систему была
достигнута поставленная цель — создание универсального и
функционального устройства, способного генерировать различные типы
сигналов с заданными параметрами. Интеграция с SCADA-системой
значительно расширила функциональные возможности генератора,
обеспечив удобный интерфейс для управления и мониторинга.
Проект полностью соответствует техническому заданию. Разработанная
система может использоваться в учебных лабораториях для изучения
принципов DDS-генерации, аналоговой электроники и промышленных
SCADA-систем. Все требования выполнены в полном объёме.

16. Спасибо за внимание.