Тема выпускной квалификационной работы: «Разработка портативного устройства определения типов пластика на основе методов спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне». В рамках работы выполнен проект по созданию прототипа устройства, работающего на основе контроллера, распознающего типы перерабатываемого пластика с помощью датчиков спектра, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне. Решены задачи создания принципиальных схем разводки печатных плат, подбора компонентов, монтажа устройства и программирования контроллера под поставленные задачи, тестирования прототипа. Поблочное тестирование устройства показало, что и программная и аппаратная часть работают корректно. Общее тестирование устройства свидетельствует о том, что устройство справляется с задачей различения типов пластика и доведения информации о типе пластика до пользователя.

The subject of the master’s degree thesis is "Development of a portable device for determining plastic types based on near-infrared spectroscopy methods". For purpose of the master’s degree research, a project was carried out to create a prototype of a device based on a controller that recognizes the types of recycled plastic using spectrum sensors operating in the near-infrared range. Tasks managed throughout the project: creating circuit diagrams, wiring of printed circuit boards, selection of components, installation of devices and programming of the controller for the assigned tasks, testing of the prototype. Block-by-block testing of the device showed that both the software and hardware work correctly. The overall testing of the device indicates that the device copes with the task of distinguishing the types of plastic and bringing information about the type of plastic to the user.

• СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
  • 1.1. Основные понятия и определения
  • 1.2. Физика процесса
  • 1.3. Типы пластика
  • 1.4. Анализ датчиков
  • 1.5. Обзор существующих решений
  • 1.6. Постановка задачи
  • 1.7. Актуальность и новизна
• 2. Аппаратная разработка
  • 2.1. Разработка принципиальной схемы устройства
    • 2.1.1. Инфракрасный спектральный датчик
    • 2.1.2. Усиление сигнала датчика
    • 2.1.3. Формирование напряжений в 5 и 2.5 вольт
    • 2.1.4. Управление фильтром
    • 2.1.5. Обработка информации с термистора
    • 2.1.6. Микроконтроллер
  • 2.2. Разводка платы, содержащей датчики
    • 2.2.1. Разводка основной платы
    • 2.2.2. Проектирование ЦАП по средствам ШИМ
• 3. Алгоритм работы программы, распознающей типы пластика
  • 3.1. Тестирование алгоритма
• 4. Программная разработка
  • 4.1. Создание проекта в CubeIDE
  • 4.2. Программное управление полосовым фильтром датчика
  • 4.3. Программа
• 5. Тестирование и результаты
  • 5.1. Тестирование
    • 5.1.1. Тестирование DC/DC преобразования
    • 5.1.2. Тестирование формирования контрольного напряжения для DC/DC
    • 5.1.3. Тестирование инвертора напряжения
    • 5.1.4. Тестирование блока, формирующего смещение
    • 5.1.5. Тестирование аналоговых переключателей
    • 5.1.6. Тестирование операционных усилителей
    • 5.1.7. Тестирование всей семы без датчиков
    • 5.1.8. Тестирование всей семы с датчиками
    • 5.1.9. Общее тестирование
  • 5.2. Результаты
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПЛАТЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ЛИСТИНГИ