Апаратно-програмне забезпечення для автоматизації спектрофотометра сф-26

В магістерській роботі створено апаратне та програмне забезпечення для автоматизації спектрофотометра СФ-26. Даний прилад призначений для комп’ютеризованих вимірювань спектральних характеристик матеріалів.
Актуальність створення даного продукту пояснюється необхідністю удосконалення комп’ютерного забезпечення для інформаційно-вимірювальних систем.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ………………………………….……….10
ВСТУП……………………………………………………………………………11
1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ……………………………………………………13
1.1. Оптичні характеристики матеріалів та засоби для їх
дослідження………………………………………………………...13
1.2. Спектрофотометри…………………………………………………14
1.3. Спектрофотометр СФ-26………………………………….……….15
1.4. Об’єкти спектрофотометричних вимірювань…………….……..16
1.5. Огляд аналогів…………………………………………….……….19
2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ ВИМІРЮВАНЬ…………………………..…23
2.1. Методика проведення вимірювань СФ-26…………………………23
2.2. Методика проведення автоматизованих вимірювань аналогом…26
3. РОЗРОБКА АПАРАТНОГО І ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ
АВТОМАТИЗАЦІЇ СФ-26……………………………………………………...28
3.1. Опис використаних у розробці структурних елементів……………
3.1.1. Основні елементи схеми модуля спряження……………..28
3.1.1.1. Цифрово-аналоговий перетворювач AD7822 та
MAX1241……………………………………………..……………28
3.1.1.2. Стабілізатор напруги L78L05…………………….31
3.1.1.3. Мікросхема К155ЛА3.……………………………. 32
3.1.1.4. Мікросхема К155ИЕ7. .…………………………….32
3.1.1.5. Мікросхема К155ИД4………………………………33
3.1.1.6. Транзистор 2SC5060………………………………..34
3.1.2. Порядок обміну по інтерфейсу Centronics………………..35
3.1.3. Крокові двигуни……………………………………………..38
3.2. Розробка функціональної схеми модуля спряження…………..…42
3.3. Розробка принципової схеми модуля спряження………………...44
3.4. Конструкторсько-технологічна розробка модуля спряження…..47
8
3.4.1. Розробка друкованої плати………………………………….47
3.4.2. Розробка збірного креслення……………………………….47
3.5. Розробка алгоритмів роботи програмного забезпечення для
проведення вимірювань комп’ютеризованим СФ-26………………….……49
3.5.1. Обґрунтування вибору програмних засобів………………49
3.5.2. Алгоритми роботи програмного забезпечення…………..50
3.5.2.1. Алгоритм створення калібровочного файлу для
двигуна шкали довжини хвилі……………………………………50
3.5.2.2. Алгоритм створення калібровочного файлу для
двигуна шкали ширини щілини…………………………………..52
3.5.2.3. Алгоритм проведення вимірювань………………..54
3.6. Загальний алгоритм роботи автоматизованого СФ 26…….………55
3.7. Розробка коду програмного забезпечення автоматизованого
СФ-26……………………………………………………………………………57
4. ТЕСТУВАННЯ КОМП’ЮТЕРИЗОВАНОГО СФ-26………………………58
4.1. Тестування апаратної частини………………………………………58
4.2. Тестування режимів роботи програмної частини………………….59
4.3. Проведення тестових вимірювань комп’ютеризованим СФ-26…..62
5. ЗАСОБИ ЗАХИСТУ ТА ОХОРОНА ПРАЦІ………………………………..65
ВИСНОВКИ…………………………………………………………………...…69
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………………………...70
ДОДАТКИ………………………………………………………………………..71
Додаток 1.Функціональна схема
Додаток 2. Принципова схема.
Додаток 3. Перелік елементів
Додаток 4. Друкована плата
Додаток 5. Збірне креслення
Додаток 6. 3d зображення
Додаток 7. Загальний алгоритм роботи
9