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Bachelorarbeit - Fakultät 06

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Bachelorarbeit Simulation und mikrocontroller-gestützte Messung der Temperierung medizinischer Flüssigkeiten in einem Temperaturschrank 3.2. Problemstellung der Validierung des Regelkreises Die Validierung des Regelkreises ist durch die vorhandenen Komponenten nicht problemlos zu realisieren, da der Prototyp keine Daten-Logging Funktion für zwei unabhängig gesteuerte Kammern bietet. Eine Regelkreis Analyse kann jedoch nur über eine zeitabhängige Temperatur- wertabfrage und Sicherung realisiert werden. 4. Systementwurf Abbildung 7 Systemsteuerung Hochschule für angewandte Wissenschaften FH München Fakultät 06 für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik Ziel der Arbeit ist der Ent- wurf einer Steuerung, wel- che die Daten-Logging- Funktion in gewünschter Weise ermöglicht. Kern der Steuerung ist ein Mikrocon- troller, welcher die Kommu- nikationsschnittstelle zur Datenverwaltung zwischen Temperaturschrank und PC bildet. Der Mikrocontroller steuert den Temperaturschrank, in Form von vorab ein- gestellten Parametern. Nach Bestätigung der Parametereingabe dient der Mikro- controller zur Daten-Logging Funktion, der vier Sensor Ist-Werte des Zweikam- mersystems, sowie der zwei gesetzten Sollwerte der Kammertemperatur. Die Kommunikation zum Temperaturschrank ist durch eine serielle Schnittstelle reali- siert. Ebenso wird ein Datentransfer der sechs Abgespeicherten Temperaturwerte des abgelaufenen Intervalls zum PC vorgenommen. Die Datenübermittlung, sowie der Vergleich von Soll- zu Ist-Werten erfordert eine vorhergehende Datenmanipu- lation. Dies ist bedingt durch den vom Temperaturschrank verwendeten Datentyp. Die am Mikrocontroller eingehenden Daten sind in ASCII-Zeichenformat kodiert, welches eine Vergleichsoperation erschwert. Somit ist es erforderlich, die aus dem erhaltenen zum Temperaturwertvergleich relevanten Informationen zu extrahieren und in einen geeigneten Datentyp zu überführen. Anschließend findet ein Daten- transfer der gesammelten Messwerte zum PC statt. Wie in Abbildung 7 dargestellt, Simon Schlosser Seite | 14

Bachelorarbeit Simulation und mikrocontroller-gestützte Messung der Temperierung medizinischer Flüssigkeiten in einem Temperaturschrank befindet sich das Interface zwischen PC und Temperaturschrank und sorgt für die Datenverwaltung, den Datenabgleich von Ist- zu Sollwerten, sowie der Datenkon- vertierung. 4.1. Systemsteuerung Wie bereits in den vorhergehenden Punkten beschrieben, ist die zu entwickelnde Systemsteuerung der Baustein im Versuchsaufbau, welcher für die Datenverwal- tung verantwortlich ist. Der Mikrocontroller ruft mittels Befehl an den Temperaturschrank die gewünschten Informationen ab, konvertiert die eingehenden Daten in einen verwertbaren Daten- typ und speichert sie im intern verbauten Flash-Speicher ab. Anschließend ver- gleicht er diese und sendet das Datenpaket während der Intervallphase an den PC zur Zwischenspeicherung (siehe Abbildung 8). Abbildung 8 Datenfluss des Gesamtaufbaus Hochschule für angewandte Wissenschaften FH München Fakultät 06 für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik Simon Schlosser Seite | 15

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