2022./2023.

Tema državnog natjecanja iz područja automatike je bio model automatskih okretnih vrata.

Materijal i oprema koji su se koristiti na državnom natjecanju a osiguravalo ih je državno povjerenstvo bili su:

Natjecatelji su sa sobom donijeli sljedeće:

- Računalo s instaliranom potrebnom programskom podrškom za odabrano mikroupravljačko sučelje

- Mikroupravljačko sučelje s potrebnim kablovima za spajanje na računalo

- Univerzalni mjerni instrument

- Eksperimentalna pločica s 400 utora ili manja

- Produžni kabel s najmanje 3 utičnice

- Sjekača kliješta

- Kliješta za skidanje izolacije

- Križni odvijač

- Skalpel

- Špičasta kliješta

- Lemilica

- Žica za lemljenje

- Termo bužir 3 mm, 1 m ili traka za izoliranje

- Pištolj za vruću plastiku i barem 5 patrona

- Dodatni spojni kablovi za međusobno spajanje elemenata, po potrebi povećalo

- Ručna akumulatorska bušilica i svrdla za metal od 3 i 4 mm

Zadatak:

Model automatskih okretnih vrata

Uvod:

Automatska okretna vrata, koja su ti sigurno poznata, često se nalaze na ulazima u trgovačke centre. Osnovna svrha im je da ljudi ulaze u prostor, i izlaze iz njega, bez doticanja vrata. Takva vrata imaju nekoliko senzora, senzore koji otkrivaju objekte koji prilaze vratima, senzore koji otkrivaju ima li ikoga unutar prostora samih vrata te sigurnosne senzore koji zaustavljaju okretanje u slučaju zapinjanja vrata (npr, ako nekome zapne ruka između vrata i okvira).

 Tvoja će vrata imati sljedeće elemente:

-      dva ultrazvučna senzora koji služe za otkrivanje prilaženja objekata vratima,

-      senzor mase, koji služi za otkrivanje objekata unutar prostora vrata,

-      servomotor za pokretanje osovine okretne pregrade,

-      elektromagnetski senzor (reed relay) koji služi za određivanje početnog položaja okretne pregrade,

-      dva trajna magneta

-      potenciometar za podešavanje brzine okretanja okretne pregrade,

-      dvije svjetleće diode.

Zadatak se sastoji od tri dijela, izrade konstrukcije, izrade upravljačkog sklopa te izrade koda za upravljanje modelom okretnih vrata.

1.)   Izrada konstrukcije:

-      Prema priloženim uputama, od dobivenih dijelova sastavi postolje okretnih vrata.

-      Na osovinu okretne pregrade (aluminijska cijev promjera 10 mm) postavi potrebne okrugle drvene podložne pločice koje međusobno zalijepi. Stolnom bušilicom probuši provrt kroz tako zalijepljene pločice i aluminijsku osovinu. Umetni vijak kroz provrt i učvrsti ga maticom. Koristi podložne pločice!

-      Na osovinu postavi veći drveni zupčanik i zalijepi ga za podložne pločice. Na taj će se način osovina okretati istovremeno sa zupčanikom.

-      Pričvrsti postolje servomotora na za to predviđeno mjesto.

-      U postolje servomotora postavi servomotor i pričvrsti ga vijcima.

-      Na servomotor postavi manji drveni zupčanik i učvrsti ga vijkom.

-      Umetni osovinu okretne pregrade u predviđeni dosjed u postolju vrata.

-      Provjeri podudaraju li se položaji oba zupčanika.

-      Postavi okvir vrata.

-      Postavi i učvrsti okretnu pregradu na osovinu.

-      Postavi i učvrsti krov okvira vrata.

-      Postavi ultrazvučne senzore na krov okvira vrata, po jednog iznad svakog prolaza.

-      Na jedan stup okvira vrata postavi elektromagnetski senzor.

-      Na okretnu pregradu postavi dva stalna magneta.

2.)   Izrada upravljačkog sklopa:

-      Na eksperimentalnu pločicu, prema priloženoj elektroničkoj shemi, postavi potrebne elektroničke elemente.

-      Zalemi kontaktne letvice na AD pretvornik.

-      Spoji vodiče senzora mase s AD pretvornikom.

-      Prema priloženoj shemi spoji sve elemente s mikroupravljačkim sučeljem.

-      Pripazi da vodiči ne budu predugački. Ako je potrebno, skrati vodiče. Ako vodiče treba produljiti, na zalemljene spojeve navuci termo bužir ili omotaj izolirajućom trakom.

-      Provjeri jesu li svi elementi ispravno povezani s mikroupravljačkim sučeljem.

-      Ako je sve u redu, poveži sučelje s računalom i, ako je potrebno, s izvorom napajanja.

-         

 3.)   Izrada koda za upravljanje modelom okretnih vrata prema sljedećim zahtjevima:

-      Na početku programa se pale obje svjetleće diode i nakon jedne sekunde se gase. To se odvija samo jednom. Ovaj dio programa služi kao kontrola ispravnosti spajanja svjetlećih dioda.

-      Okretna pregrada se automatski postavlja u početni položaj, sa zatvorenim prolazima (ako nije u tom položaju).

-      Pali se zelena svjetleća dioda.

-      Kada ultrazvučni senzor detektira „objekt“ (prepreka na udaljenosti manjoj od 5 cm), okretna pregrada se počinje okretati. Crvena svjetleća dioda se pali, a gasi se zelena svjetleća dioda. Po potrebi, brzinu okretanja pregrade podesi pomoću potenciometra.

-      Pregrada se vrti dok god je ispred nekog od dva ultrazvučna senzora prepreka na udaljenosti manjoj od 5 cm i dok senzor mase detektira neku masu unutar samih vrata.

-      Ako ispred ultrazvučnih senzora nema prepreke i senzor mase ne detektira masu unutar vrata, okretna pregrada se vrti do početnog položaja i tada se zaustavlja. Gasi se crvena svjetleća dioda, a pali se zelena svjetleća dioda.

Bitne napomene:

Kad završiš program, i ako je sve u redu, pozovi ocjenjivačko povjerenstvo. Nakon ocjenjivanja zadatka, ako imaš još vremena, pokušaj napraviti funkcionalnu nadogradnju uređaja.

 Pri radu obrati pažnju na sljedeće elemente koji će se ocjenjivati:

-        organizacija radnog mjesta tijekom rada,

-        pravilna uporaba alata i opreme i primjena zaštite pri radu,

-        urednost tehničke tvorevine,

-        preglednost tehničke tvorevine,

-        funkcionalnost tehničke tvorevine,

-        inovativnost dovršene tehničke tvorevine.