Устройство для проверки тумблеров «Щелкунчик»

Техническое задание

На основе аппаратной вычислительной платформы Arduino создать устройство тестирования тумблеров. Разрабатываемое устройство должно механически переключать тумблер, записывать количество переключений в энергонезависимую память EEPROM, транслировать количество переключений в Serial port, а также сигнализировать при выходе тумблера из строя.

Основные элементы «Щелкунчика»

Одно из преимуществ «Щелкунчика» его универсальность. Устройство позволяет выполнять тестирование тумблеров различных типов и габаритов благодаря съемным сёдлам.

Типы тестируемых тумблеров

Запитать устройство возможно как от USB, так и от внешнего источника питания. При подаче питания в зависимости от положения тумблера сервопривод, руководствуясь командой от микроконтроллера, начинает вращать поворотную платформу либо по часовой стрелке, либо против. Механически воздействуя на рубильник, платформа переключает тумблер. Как только рубильник переключился, происходит разрыв (либо замыкание) цепи тумблера. Микроконтроллер фиксирует это переключение в ПЗУ и подает команду сервоприводу на противоположное вращение. При последующих переключениях число, записываемое в ПЗУ, увеличивается на единицу.

Принципиальная электрическая схема устройства

Чтобы прочитать количество переключений из ПЗУ, необходимо зажать кнопку вывода данных K3. После данной манипуляции данные начинают транслироваться в Serial port. Их легко можно считать в Arduino IDE (Serial Monitor), либо в любом другом терминале. Кнопка К2 служит инструментом сброса счётчика. При нажатии на неё в ПЗУ записывает ноль. Это особенно актуально при замене испытуемого тумблера на новый.

Реальная модель «Щелкунчика»

Так как основная задача «Щелкунчика» это тестирование тумблеров на прочность, то не исключается вероятность их поломки. В этом случае цепь тумблера становится либо постоянно замкнутой, либо постоянно разомкнутой. Микроконтроллер установив, что поворотная платформа не может переключить тумблер, посылает ей сигнал возврата в исходное положение. При этом микроконтроллер фиксирует данную аварийную ситуацию и через 10 секунд манипуляция повторяется вновь. Когда количество аварийных ситуаций подряд достигнет трёх, «Щелкунчик» засыпает на 6 часов, а на Freeduino зажигается красный светодиод.

Работу выполнил

Студент 4 курса Добриков Филипп, 2011 год