Ультразвуковое охранное устройство
Построение структурной схемы
Особенности микроконтроллеров фирмы Atmel
Построение принципиальной схемы
Расчёт потребляемой мощности
Выбираю диоды, у которых значение выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетное
Расчет быстродействия
Разработка печатной платы
Базовое програмное обеспечение
Среда проектирования
Экономическая часть
Расчет заработной платы и статей калькуляции
Анализ опасных и вредных факторов при изготовлении устройства
Организационные мероприятия
Вопрос экологии
Навигация
Построение принципиальной схемы
Охранная система с дистанционным управлением
114489
знаков
21
таблица
10
изображений
4. Построение принципиальной схемы
По построенной структурной схеме и выбранной элементной базе строю принципиальную схему. Схема электрическая принципиальная и перечень элементов приведены в ПРИЛОЖЕНИИ В.
За ядро всего устройства выбран PIC контроллер серии PIC18F452. Данный выбор придаёт устройству гибкость, низкую стоимость, упрощает процесс проектирования. Частоту тактового генератора для микроконтроллера выбираю 4 МГц для оптимальной настройки внутренних таймеров, используемых при опросе ИК-приёмника, внешних датчиков и обмене данными с ПК.
4.1 Построение блока питания
Блок питания состоит из трансформатора Т1, диодного моста VD1, ограничивающего диода VD2, конденсаторов C1 и C2, стабилизатора в интегральном исполнении LM7806. Переменное напряжение с трансформатора поступает на диодный мост, выпрямляется и через диод VD2 поступает на стабилизатор. Данный диод необходим для того, чтобы сглаживающий конденсатор C1 не оказывал влияние на пульсирующее напряжение, подаваемое на вход синхронизации для работы СИФУ.
4.2 Построение блока индикации
Для построения блока индикации использован ЖК-модуль MT16S2D фирмы МЭЛТ. Данный ЖКИ позволяет отображать две строки по 16 символов и имеет встроенный знакогенератор, что значительно упрощает написание процедуры для вывода информации на дисплей. Данный ЖКИ имеет сравнительно невысокую стоимость, малое энергопотребление и, что самое главное, наглядное отображение информации. Резистор R19 необходим для задания контрастности ЖКИ. Чем меньше сопротивление данного резистора, тем выше контрастность и наоборот.
4.3 Построение преобразователя уровня
В качестве преобразователя уровня использована микросхема MAX232 фирмы MAXIM. Она преобразует сигналы ТТЛ уровня в уровни последовательного порта ПК. Данная микросхема имеет малое количество внешних элементов, сравнительно невысокую стоимость и не требует настройки. Конденсаторы C3…C6 необходимы для задания рабочего режима микросхемы.
В качестве ИК-приёмника использована микросхема TSOP1730 фирмы VISHAY TELEFUNKEN. Данный приёмник имеет на входе частотный фильтр на 36 кГц, который необходим для подавления помех от нагревательных приборов и иных источников инфракрасного излучения. Данный приёмник позволяет производить приём данных на скорости до 1200 бит\с.
4.4 Подключение различных датчиков
Цифровой термометр выполнен на микросхеме DS1621 фирмы Dallas semiconductor. Данная микросхема подключается по интерфейсу I2C в качестве ведомого устройства и позволяет производить обмен данными на скорости до 400 кГц (высокоскоростной режим работы). Микросхема имеет встроенную функцию термостата и позволяет подключать к сильноточному порту вывода ключ для управления нагрузкой. Максимальный втекающий ток порта 1мА, вытекающий – 4мА. Диапазон измеряемых температур лежит в пределах от -55о до +125о С. Подтягивающие резисторы R17 и R18 необходимы для правильного функционирования интерфейса I2C.
Оптроны DA3 и DA4, подключенные к портам микроконтроллера, служат для гальванической развязки при подключении внешних датчиков разбития окна и открывания двери. К остальным входам портов подключены подтягивающие резисторы R4, R9…R16, которые служат для создания потенциала логического “0”. Оптроны на данных входах отсутствуют. Это сделано для снижения себестоимости всего устройства и при необходимости гальваническая развязка может быть установлена вне ОС.
К портам ввода вывода могут быть подключены различные датчики. Если один из датчиков срабатывает, он должен выставлять на данный порт логическую “1”, в противном случае он остается в состоянии логического “0”. На каждой линии ввода-вывода, куда подключаются датчики, установлены подтягивающие резисторы для исключения влияния наводок и помех на работу микроконтроллера.
4.5 Построение блока управления
Для управления нагрузкой используются силовые ключи, выполненные на оптосимисторах DA6…D8 и мощных симисторах VS1…VS4. Оптосимисторы необходимы для гальванической развязки микроконтроллера с высоковольтной частью схемы. Резисторы R21…R22 служат для ограничения тока, протекающего через внутренние светодиоды оптосимисторов. Мощные симисторы позволяют коммутировать нагрузку, мощностью до 1 кВт на каждый канал, если установлены на теплоотвод.
4.6 Построение ПДУ
Для управление ОС необходимо создать ПДУ, которое будет выдавать четыре различных команды. Его схема приведена на рисунке 4.6.1.
Рисунок 4.6.1 – принципиальная схема ПДУ.
ПДУ построено на микроконтроллере PIC16F630. Данный микроконтроллер выбран из-за его низкой стоимости.
К порту RC4 подключен ик-диод, формирующий импульсы, которые создают пакет данных. К порту RC5 подключен красный светодиод, предназначенный для индикации рабочего режима. RA0, RA2, RA3 подключены к разъёму внутрисхемного программирования. Это позволяет производить перепрограммирование памяти данных микроконтроллера, в которой храниться передаваемый пароль. Формат передаваемого пакета подробно описан в разделе 6.1. Для передачи команды необходимо сначала нажать клавишу “ON”, после чего загорится светодиод на 5 секунд. В это время необходимо нажать клавишу для передачи команды, иначе светодиод погаснет и ПДУ переходит в SLEEP режим для снижения энергопотребления. Это сделано для того чтобы увеличить срок службы батарей, от которых питается ПДУ.
Похожие работы
... , элементы питания – 2400 мм2) высота пульта управления с учётом ширины корпуса будет равна 10 мм. 7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 7.1 Характеристика проекта Проектируемая система представляет собой систему охранной сигнализации автомобилей. В разрабатываемой системе будут реализованы функции, как автономной охраны, так и централизованной. Так, например, она будет в режиме «Тревога» ...
... полностью выключена и автомобиль в таком состоянии можно отдавать в сервис, сняв со связки ключей все брелки. Вам не придется обучать слесаря, которого вы видите в первый раз, всем премудростям охранной системы автомобиля. Зачем ему это! Таким образом, никто кроме вас не будет знать где и какие охранные системы установлены на вашем автомобиле. Другой функцией выключателя «Valet» является то, что ...
... (магнитные защелки, задвижки и т.п.) закрывающих элементов с возможностью перемещения их вручную при открывании или закрывании в экстремальных условиях Рассмотрим требования к основным компонентам СКУД. Требования к устройствам идентификации Считыватели должны обеспечивать надежное считывание кода с идентификаторов преобразование его в электрический сигнал и передачу на контроллер. ...
... охраны имеют слабую защищенность от саботажа и как правило являются системами одноразового действия, поэтому их целесообразно применять только в комплексе с другими периметральными системами охранной сигнализации. При оснащении объектов, имеющих ограждения (заборы), в качестве периметральных систем охранной сигнализации рекомендуется использовать в основном емкостные, радиолучевые, радиоволновые ...
0 комментариев