Этот проект касается внедрения системы мониторинга процессов с использованием графического пользовательского интерфейса (GUI) Arduino и MATLAB. Одна из основных областей применения в приборостроении связана с мониторингом различных параметров процесса, таких как температура, давление, уровень, скорость потока, pH, проводимость, вязкость и т. д.
Переменная процесса (PV) может отображаться на ЖК-дисплее и / или контролироваться на ПК в диспетчерской. Наряду с текущим значением PV на дисплее также отображается важная информация, такая как максимальное, минимальное и среднее значение PV. Кроме того, дисплей ПК также отображает графические тренды PV с помощью программного обеспечения сбора данных (DAQ).
Эта схема подключения с графическим интерфейсом, построена на платформе MATLAB, предоставляет следующие возможности системы мониторинга: температуру процесса, максимальное значение температуры процесса, минимальное значение температуры процесса и отображение температуры процесса в режиме реального времени. Графический интерфейс этого проекта показан на рис. 1.
Рис. 1: MATLAB GUI для мониторинга и графического отслеживания температуры процесса
Схема и работа
Датчик температуры LM35 подключен к Arduino, как показано на рис. 2.
Принципиальная схема проекта
Рис. 2: Принципиальная схема проекта
Это плата разработки на базе микроконтроллера (MCU) AVR ATmega328P с шестью аналоговыми входами и четырьмя цифровыми выводами ввода / вывода. MCU имеет флэш-память ISP 32 КБ, 2 КБ ОЗУ и 1 КБ EEPROM. Плата обеспечивает возможность последовательной связи через UART, SPI и I2C. MCU может работать на тактовой частоте 16 МГц.
В этом проекте аналоговый вывод А1 Arduino используется для считывания выходного напряжения с вывода 2 датчика температуры LM35. Преобразование измеренного напряжения в соответствующее значение температуры выполняется в исходном коде MATLAB.
Это прецизионный датчик температуры ИС, который выдает выходное напряжение, которое линейно пропорционально температуре (в градусах Цельсия). LM35 демонстрирует типичные значения точности ± 1–4 ° C при комнатной температуре и ± 3–4 ° C в полном температурном диапазоне от –55 до + 150 ° C.
Этот датчик обеспечивает чувствительность 10 мВ / ° C.
В этом проекте вывод Vout (вывод 2) микросхемы LM35 подключен к выводу аналогового входа A1 Arduino. Контакты 1 и 3 LM35 подключены к + 5V и GND Arduino Uno соответственно.
Переменная процесса (PV) может отображаться на ЖК-дисплее и / или контролироваться на ПК в диспетчерской. Наряду с текущим значением PV на дисплее также отображается важная информация, такая как максимальное, минимальное и среднее значение PV. Кроме того, дисплей ПК также отображает графические тренды PV с помощью программного обеспечения сбора данных (DAQ).
Эта схема подключения с графическим интерфейсом, построена на платформе MATLAB, предоставляет следующие возможности системы мониторинга: температуру процесса, максимальное значение температуры процесса, минимальное значение температуры процесса и отображение температуры процесса в режиме реального времени. Графический интерфейс этого проекта показан на рис. 1.
Рис. 1: MATLAB GUI для мониторинга и графического отслеживания температуры процесса
Схема и работа
Датчик температуры LM35 подключен к Arduino, как показано на рис. 2.
Принципиальная схема проекта
Рис. 2: Принципиальная схема проекта
Это плата разработки на базе микроконтроллера (MCU) AVR ATmega328P с шестью аналоговыми входами и четырьмя цифровыми выводами ввода / вывода. MCU имеет флэш-память ISP 32 КБ, 2 КБ ОЗУ и 1 КБ EEPROM. Плата обеспечивает возможность последовательной связи через UART, SPI и I2C. MCU может работать на тактовой частоте 16 МГц.
В этом проекте аналоговый вывод А1 Arduino используется для считывания выходного напряжения с вывода 2 датчика температуры LM35. Преобразование измеренного напряжения в соответствующее значение температуры выполняется в исходном коде MATLAB.
Это прецизионный датчик температуры ИС, который выдает выходное напряжение, которое линейно пропорционально температуре (в градусах Цельсия). LM35 демонстрирует типичные значения точности ± 1–4 ° C при комнатной температуре и ± 3–4 ° C в полном температурном диапазоне от –55 до + 150 ° C.
Этот датчик обеспечивает чувствительность 10 мВ / ° C.
В этом проекте вывод Vout (вывод 2) микросхемы LM35 подключен к выводу аналогового входа A1 Arduino. Контакты 1 и 3 LM35 подключены к + 5V и GND Arduino Uno соответственно.