Ανάπτυξη Συστήματος με μικροελεγκτή και LabView για την αυτοματοποίηση της λειτουργίας διάταξης μέτρησης θερμοφωταύγειας:
Creators: name: Δαφνομήλης, Κωνσταντίνος Αγγελου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: θερμοφωταύγεια
μικροελεγκτής
αυτοματοποίηση
thermoluminescence
microcontroller
Labview

description: Η εργασία έχει ως αντικείμενο την ανάπτυξη ηλεκτρονικού συστήματος για τον έλεγχο της διάταξης μέτρησης θερμοφωταύγειας 7188 της ELSEC που αποτελεί εξοπλισμό του εργαστηρίου πυρηνικής φυσικής του ΑΠΘ. Κορμός μιας τέτοιας διάταξης είναι ένας εργαστηριακός φούρνος που θερμαίνει το δείγμα υπό κατάλληλες συνθήκες περιβάλλοντος για τη μέτρηση της θερμοφωταύγειας. Η παρέμβαση στη διάταξη ήταν αναγκαία για να γίνει αυτή λειτουργική, καθότι απουσίαζε βασικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός της. Αναπτύχθηκε έτσι ένα σύστημα μικροελεγκτή (ATmega168/Atmel) και Labview που δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα ελέγχου της διάταξης από υπολογιστή, αναλυτική εποπτεία της διάταξης και υλοποίηση διαφόρων προγραμμάτων θέρμανσης καθώς και αυτοματοποίηση της λειτουργίας της. Ο μικροελεγκτής επικοινωνεί από τη μία με τα ηλεκτρονικά μέρη της διάταξης και από την άλλη με τον υπολογιστή, έχοντας στην ευθύνη του την εκτέλεση όλων των λειτουργιών, αφήνοντας στο Labview το ρόλο του διαδραστικού περιβάλλοντος με τον χρήστη (επιλογή τιμών και εντολών όπως και προβολή μετρήσεων, διαγραμμάτων, κατάστασης προόδου, αποτελεσμάτων κτλ). Η αντικατάσταση του προηγούμενου ηλεκτρονικού συστήματος της διάταξης, αναπτυγμένο αρχές της δεκαετίας του ’90, με το νέο, έφερε αναβάθμιση στην ίδια τη διάταξη, καθώς εύκολα τώρα, με προγραμματισμό, μπορούν να προστεθούν νέες δυνατότητες, να γίνουν τροποποιήσεις, επεκτάσεις κ.α. Παρόλο που το σύστημα αναπτύχθηκε πάνω στις προδιαγραφές του συγκεκριμένου εργαστηριακού φούρνου, μπορεί, λόγω και των νέων δυνατοτήτων που περιγράφηκαν, με λίγες προσαρμογές να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της λειτουργίας οποιουδήποτε άλλου εργαστηριακού φούρνου παρόμοιων λειτουργιών. Για την προσαρμογή του συστήματος στη διάταξη κατασκευάστηκε PCB με τον μικροελεγκτή που αντικαθιστά προηγούμενες PCB και το πρόγραμμα του Labview έγινε ένα αρχείο εγκατάστασης για χρήση σε οποιονδήποτε υπολογιστή. Δεν έγινε εφικτό να δοκιμαστεί το σύστημα στην πράξη, αφού παρουσιάστηκαν βλάβες κυρίως στο σύστημα θέρμανσης του φούρνου. Έγιναν όμως δοκιμές με αναλογικά κυκλώματα που προσομοιώνουν τη διαδικασία θέρμανσης και επιβεβαιώθηκε η ορθή λειτουργία του συστήματος. Στην εργασία προτείνονται οι ρυθμίσεις που πρέπει να γίνουν στον κώδικα του μικροελεγκτή μετά την επισκευή της διάταξης.
description: The objective of this thesis is the development of an electronic system controlling the ELSEC 7188 thermoluminescence arrangement, owned by the laboratory of Nuclear Physics of the Aristotle University of Thessaloniki. Basis of such an arrangement is a laboratory oven that heats the sample under suitable conditions for thermoluminescence measurements. Intervention in the arrangement was necessary to make it functional, as it lacked fundamental electronic equipment. Therefore a microcontroller (ATmega168/Atmel) and Labview system was developed that provides the user with the ability to control by computer the oven apparatus and supervise its function. It also implements various heating programs and automatic function. The microcontroller communicates with both the oven apparatus and the computer, implementing all system operations. Labview on the other hand is left to interact with the user in matters such as configuring parameters, taking commands, screening measurements, diagrams, progress, results etc. Replacing the arrangement’s old electronic system, developed in the early nineties, with the new one, upgraded the arrangement since it is now easy - by programming - to add new features, make adjustments and expansions. Even though the system is developed on the 7188 characteristics, it could work on any other similar oven apparatus, only by few adjustments. A PBC with the microcontroller on was manufactured to replace other PCBs on the arrangement and a setup file with the Labview program was created for usage on any computer. It was not possible to test this system on the apparatus itself, since it presented malfunctions, mainly on the heating mechanism. There were tests, whatsoever, with analog circuits that simulates the heating process, that affirmed the system’s proper working. In the thesis are recommended the regulations that must be made on the microcontroller code, after the apparatus is repaired.