Курсовая работа по микропроцессорам на тему Управляемые системы распределения питания на базе микроконтроллера на базе Arduino

Управляемые системы распределения питания (УСРП) – это комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих целенаправленное регулирование подачи электроэнергии к потребителям с возможностью дистанционного контроля и изменения режимов работы.
К основным компонентам УСРП относятся следующие элементы:
– контролирующий модуль (микроконтроллер или программируемый логический контроллер (ПЛК)) – выполняет обработку данных и формирование управляющих сигналов;
– силовые коммутационные устройства (реле, контакторы, твердотельные реле, симисторы) – осуществляют физическое подключение/отключение нагрузки.
– датчики параметров сети (датчики напряжения, тока, мощности, коэффициента мощности) – обеспечивают обратную связь о показателях качества электрической энергии;
– интерфейсы связи (UART, Bluetooth, Wi‑Fi, Ethernet) – обеспечивают удалённое управление и мониторинг.
К дополнительным функциональным элементам относятся:
– блоки питания – преобразует сетевое напряжение в рабочие напряжения электронных компонентов (как правило – до 5,5 В постоянного тока);
– защитные устройства (автоматы, УЗО, предохранители) – для обеспечения электробезопасности.
Микроконтроллер – полноценный компьютер, потому что у него есть процессор (может быть многоядерным), система памяти (RAM или ROM) и некоторые периферийные устройства. В отличии от стандартного компьютера микроконтроллер полностью помещается на одном интегрированном чипе, обладает низкой мощностью потребления и низкой стоимостью [2].
УСРП на базе микроконтроллеров систем имеют ряд преимуществ, которые обуславливают их распространённое использование [3]:
– высокая точность и быстродействие (микропроцессоры способны обрабатывать большие объемы данных с высокой скоростью, что повышает точность и скорость принятия решений в аварийных ситуациях);
– уменьшение затрат на обслуживание (автоматизация процессов управления снижает затраты на персонал и обеспечивает более эффективное использование ресурсов);
– возможность удаленного мониторинга и управления (микропроцессорные системы обеспечивают возможность удаленного контроля и управления электроэнергетическим комплексом).
В качестве простой и доступной микроконтроллерной базы УСРП могут быть использованы микроконтроллеры Arduino.