Отже в результаті впливу факторів, що змінюють стан системи мікроконтролерна система формує на каналах виводу дискретні значення, високого та низького рівнів, тим самим керуючи протікання процесу.
В момент завантаження пиломатеріалів система знаходиться в стані „повна зупинка процесу сушки”. В цьому стані не працюють повітряний та рідинний контур обігріву, електрокалорифер вимкнений, не здійснюється вентилювання в камері також зачинений клапан вентилювання, не ввімкнений витяжний вентилятор. Потім відбувається прогрів камери з пиломатеріалами, він триває з розрахунку 1 год. на 1см. деревини.
Наступним етапом є старт мікроконтролерної системи (надалі МКС) з пристроями збору інформації.
МКС формує запит на бажані значення вологості для кожного з трьох ступенів сушіння. Також виконується запит на значення вологості та температури в камері для трьох ступенів сушіння відповідно.
Після вводу оператором значення дається команда на початок процесу сушіння.
МКС зчитує значення вологості завантажених пиломатеріалів і на основі отриманої інформації установка переходить в режим сушіння по першому з трьох ступенів.
Сушіння в межах певного ступінню виконується до тих пір поки виконується умова ( Wd. < Wd.c.*) достатня для переходу на наступну ступінь.
Де: Wd. – вологість дошки в момент збору інформації,
Wd.c.* - бажана вологість дошки для даного ступеню сушіння (вводиться оператором на початку процесу сушіння).
Тепер детальніше опишемо алгоритм роботи установки в межах ступеню сушіння.
МКС отримує від давачів поточні значення температури в камері та вологості в камері (Tk, Wk). Дані значення температури і вологості порівнюються з тими які відповідають значенням що потрібно досягнути для даного ступеню сушіння. В результаті порівняння МКС формує керуючі сигнали на пристрої що регулюють температуру та здійснюють вентилювання камери тим самим зменшують вологість повітря в камері. При виконанні умови Tк < Tк.с.(*) вмикається електрокалорифер, в протилежному випадку МКС дає сигнал на вимкнення. Відкриття клапану вентилювання та включення вентилятору витяжки відбувається при виконанні умови Wк < Wк.с.(*).
Де: Tк - поточне значення температури в камері.
Tк.с.(*) – граничне значення температури в камері для даного ступеню сушки.
Wк – поточне значення вологості в камері
Wк.с.(*) - граничне значення вологості в камері для даного ступеню сушки.
В залежності від стадії сухості пиломатеріалів змінюється циклічність зміни станів системи та тривалість перебування в певному стані.
Запропонований алгоритм роботи трьохступеневої сушарки пиломатеріалів дозволяє здійснювати автоматичну роботу сушки, та адаптувати його до апаратних засобів збору технічних параметрів, також дозволяє створити просту програму, що мінімально затрачає ресурси мікроконтролера.
5.Проектування пристрою
5.1 Загальні відомості про систему проектування друкованих плат P-CAD
Для проектування приладу було обрано CAD систему P-CAD.
Система P-CAD призначена для проектування багатошарових друкованих плат (ДП) обчислювальних і радіоелектронних пристроїв. До складу P-CAD входять чотири основних модулі - P-CAD Schematic, P-CAD PCB, P-CAD Library Executive, P-CAD Autorouters і ряд інших допоміжних програм.
P-CAD Schematic і P-CAD PCB - відповідно графічні редактори принципових електричних схем і ДП. У бібліотеках, що постачаються разом із системою, закордонних цифрових IМС є три варіанти графіки: Normal - нормальний (у стандарті США), DeMorgan - позначення логічних функцій, IEEE - у стандарті Інституту інженерів по електротехніці (найбільш близький до російських стандартів).
Редактор P-CAD PCB може запускатися автономно і дозволяє розмістити модулі на обраному монтажно-комутаційному полі і проводити ручне, напівавтоматичне й автоматичне трасування провідників. Якщо P-CAD PCB викликається з редактора P-CAD Schematic, то автоматично складається список з'єднань схеми і на поле ДП переносяться зображення корпусів компонентів із вказівкою ліній електричних з'єднань між їхніми виводами - упакуванням схеми на друковану плату. Потім формується контур ДП, на ньому розміщаються компоненти і, нарешті, виконується трасування провідників. Застосування шрифтів True Type дозволяє використовувати на схемі і ДП написи російською мовою.
Автотрасувальники викликаються з керуючої оболонки P-CAD РСВ, де і виконується настроювання стратегії трасування. Інформацію про особливості трасування окремих ланцюгів можна за допомогою стандартних атрибутів ввести на етапах створення принципової схеми або ДП. Перший трасувальник QuickRoute відноситься до трасувальника лабіринтового типу і призначений для трасування найпростіших ДП. Другий автоматичний трасувальник PRO Route трасує ДП із числом сигнальних шарів до 32. Трасувальник Shape-Based Autorouter - безсіткова програма автотрасувння ДП. Програма призначена для автоматичного трасування багатошарових друкованих плат з високою щільністю розміщення елементів. Ефективна при поверхневому монтажі корпусів елементів, виконаних у різних системах координат. Є можливість розміщення провідників під різними кутами на різних шарах плати, оптимізації їхньої довжини і числа перехідних отворів.
Document Toolbox - додаткова опція P-CAD РСВ і P-CAD Schematic для розміщення на кресленнях схем або ДП різних діаграм і таблиць, складання різних списків і звітів, що динамічно обновляються, таблиць сверління, даних про структуру плати, технологічної й облікової інформації, розміщення на кресленнях схем списків з'єднань, виводів підключення живленя й іншої текстової інформації.
P-CAD Library Executive - менеджер бібліотек. Інтегровані бібліотеки P-CAD містять як графічну інформацію про символи і типові корпуси компонентів, так і текстову інформацію (число секцій у корпусі компонента, номери й імена виводів, коди логічної еквівалентності виводів і т.д.). Програма має вбудовані модулі: Symbol Editor — для створення і редагування символів компонентів і Pattern Editor — для створення і редагування посадкового місця і корпуса компонента. Модуль має засіб перегляду бібліотечних файлів, пошуку компонентів, символів і корпусів компонентів по всіх можливих атрибутах.
Основні характеристики системи проектування P-CAD приведені нижче.
· 32-розрядна база даних;
· здатність, що дозволяє, P-CAD РСВ і інших програм дорівнює 0,001мм;
· до 100 відкритих одночасно бібліотек;
· число компонентів в одній бібліотеці - необмежено;
· до 64 000 електричних ланцюгів в одному проекті;
· до 10 000 виводів в одному компоненті;
· до 5000 секцій (вентилів) в одному компоненті;
· до 2000 символів в атрибуті компонента;
· до 2000 символів у текстовому рядку;
· до 20 символів в імені виводу, імені ланцюга, позиційному позначенні виводу (пробіли, знаки табуляції, крапки і дужки не допускаються);
· до 16 символів в імені типу компонента (пробіли і знаки табуляції не допускаються);
до 30 символів у позиційному позначенні компонента (двокрапка, пробіли, знаки табуляції, крапка і крапка з коми не допускаються);
до 8 символів в імені файлу (у тому числі і при роботі в середовищі Windows);
багатокроковий «відкат» уперед та назад. За замовчуванням кількість кроків, що запам'ятовуються, установлено рівним 10, але цю величину можна при необхідності змінити, редагуючи файл конфігурації *.ini.
мінімальний крок сітки 0,1 mil в англійській системі і 0,001 мм у метричній системі (1 mil = 0,001 дюйма = 0,0254 мм, 1 мм = 40 mil). Систему одиниць можна змінювати в будь-якій фазі проекту.
5.2 Графічний редактор принципових схем P-CAD Schematic
· до 99 аркушів схем в одному проекті, максимальний розмір листа 60 х 60 дюймів;
· підтримка стандартних форматів аркушів від А до Е, АО-А4 і ін. форматів;
· дискретність кута повороту компонента 90°;
· працює утиліта ERC для перегляду і сортування помилок у принципових схемах;
· перехресні зв'язки між P-CAD Schematic і P-CAD РСВ дозволяють для обраної на схемі ланцюга висвітити на ДП відповідний їй провідник і навпаки;
· можлива передача даних у програму моделювання Dr. Spice A/D.
5.3 Графічний редактор друкованих плат, P-CAD РСВ
· до 99 шарів у ДП, з них 11 шарів попередньо визначені;
· максимальний розмір ДП 60 х 60 дюймів;
· автоматична корекція принципових схем по змінах у друкованій платі і навпаки (корекція «назад» і «уперед»);
· до 64 000 типів контактних площадок у проекті;
· ширина провідника на ДП до 10 мм;
· до 64 000 стилів стеків контактних площадок у проекті;
· контактні площадки різних форм: еліпс, овал, прямокутник, округлений прямокутник, наскрізний перехідний отвір, перехрестя для свердління (target), безпосереднє з'єднання, тепловий бар'єр з 2 або 4 перемичками;
· контроль дотримання зазорів і повноти ровідомості ДП;
· мінімальний дискрет кута повороту тексту і графічних об'єктів — 0,1 град;
· підтримка керуючих файлів фотоплоттеров Gerber і свердлильних верстатів із ЧПУ типу Excellon.
5.4 Структура бібліотек P-CAD
Бібліотеки в системі P-CAD називаються інтегрованими з тієї причини, що бібліотека (*.lib), крім інформації про малюнок символу компонента на електричній схемі і посадковому місці компонента на друкованій платі, містить також і текстову інформацію про внутрішню структуру і функції окремих складового компонента. Кожен компонент складається з однієї або декількох (однакових або різних) логічних секцій (вентилів), що упаковуються в один корпус. Компоненти з різними іменами можуть мати ту саму графіку корпуса або символу. Корпуси і символи в цьому випадку повинні знаходитися в одній і тій же бібліотеці.