Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Телемеханика»


НазваниеМетодические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Телемеханика»
страница6/14
Дата публикации07.03.2013
Размер1.47 Mb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Информатика > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Пример 4.15. Разработать принципиальную электрическую схему системы, предназначенной для охраны объектов, оборудованных датчиками, контакты которых размыкаются при срабатывании. Предусмотреть возможность взятия объекта под охрану и снятия с нее, прослушивания шумов и других звуков в охраняемых помещениях, обнаружения попыток замыкания проводов, идущих от датчиков к системной плате, а также введения пожарной сигнализации.

Решение. В соответствии с техническим заданием, к описываемой системе охраны может быть подключено до 64 датчиков, причем для соединения их с контроллером достаточно 16 проводов — восьми групповых и восьми разрядных линий (рисунок 4.19).

Датчики В1—В64 размещены в охраняемых помещениях, остальные узлы (в том числе системная плата, принципиальная схема которой показана на рисунке 4.20) – в блоке контроллера, установленном на рабочем месте дежурного оператора. Для опроса датчиков групповые (S1–S8) и разрядные (S9–S16) ключи поочередно замыкаются по сигналам Г1–Г8 и Р1–Р8 от системной платы, причем в каждый момент замкнут только один из S1–S8 и один из S9–S16. Принципиальная схема группового ключа изображена на рисунке 4.21,а, а разрядного – на рисунке 4.21, б. Как видно, и тот, и другой собраны на двух транзисторах, функции собственно ключей выполняют транзисторы VT2.

Каждый из охраняемых объектов оборудуют в соответствии со схемой, показанной на рисунке 4.22. Датчик может быть любого типа (механический, радиолокационный, инфракрасный, ультразвуковой), важно только, чтобы при срабатывании контакты S1 его выходной цепи размыкались. Кроме того, потребуются резисторы R1 и R2 и диод VD1. Все остальное монтируют при необходимости. Узел S1R1R2 должен быть конструктивно выполнен таким образом, чтобы исключить доступ злоумышленника непосредственно к контактам S1. В этом случае все попытки заблокировать датчик, «закоротив» идущие к нему провода, будут зафиксированы системой. Этим свойством можно воспользоваться для подключения (как показано штриховой линией) нормально разомкнутых контактов S2 датчика пожарной сигнализации. Подаваемый контроллером сигнал «Замыкание» будет и сигналом «Пожар». Правда, точно узнать, что случилось, можно будет лишь, как говорится, «лично прибыв на место».

B1

B9

B57

B58

B10

B2

B8

B16

B64

S16

S10

S9

К вых. 2

S9-S16

К вых. 3

S9-S16

К вых. 1

S1-S8
S2

4 5

4 5

4 5

1

1

1

4

4

4

5

5

5

R2 1к

R3 2к

R4 2,4к

Г2
Г1

Г8
.

.

.

.

.
М

+5 В
2

2

2

0 В
К вых. 3 S1-S8
R1 100

+12 В
P2

. . . . . . . .

P8

P1

Линии разрядов
Линии групп
S1

S8

Рисунок 4.19 – Схема подключения датчиков
4-1half qal 2
Рисунок 4.20 – Принципиальная электрическая схема системной платы

4

3

4

5

5

R3 10 к

R5 75 к

R4 10 к

R3 2,4 к

R2 10 к

R1 510

R2 2,4 к

R1 10 к

R4 75 к

а)

3

1

2

2

1

б)

VT2

KT503Г

VT1

KT3107И

VT2

KT502Г

VT1

KT3102Г

Рисунок 4.21 – Схема подключения ключей: а – группового; б – разрядного


ОАК (к SB9.2)

R4 15 к

R3 4,7 к

VT1 KT3102Г

А1

АК (к УМЗЧ)

0 В

ВМ1

VD2

КД522Б

U1 АОУ103Б

R5 120

4

1

ВАК

С1

22 мк х

х 25 В

S2

S1

R1

150к

R2 120

VD1 КД522Б

2

3

К разрядной линии

К групповой линии

Рисунок 4.22 – Схема оборудования объекта
Микрофон ВМ1 и усилитель А1 предназначены для прослушивания оператором шумов в охраняемом помещении. Тип и принципиальная схема усилителя не приводятся — они могут быть различными в зависимости от выбранного микрофона, требуемой чувствительности и т. п. Важно, чтобы постоянная составляющая напряжения на выходе работающего усилителя была достаточна для открывания диода VD2, через который звуковой сигнал по общей для всех датчиков цепи АК (акустический контроль) поступает на вход УМЗЧ.

Формируемый контроллером импульс ВАК (включение акустического контроля) поступает одновременно на все датчики, но реагирует на него только тот из них, который в данный момент «выбран» замкнувшимися групповым и разрядным ключами. В результате открывается его транзистор VT1, через светодиод оптрона U1 течет коллекторный ток, открывается фототиристор оптрона, и на усилитель А1 подается напряжение питание. Усилитель остается включенным до тех пор, пока цепь ОАК (отключение акустического контроля)
не будет кратковременно разорвана в контроллере, что приведет к закрыванию тиристора.

Вернемся к принципиальной схеме системной платы контроллера (см. рисунок 4.20). Ее основа – микроконтроллер КР1850ВЕ35 (DD2), управляющая программа (таблица 4.2) которого хранится в ППЗУ DD13. Микроконтроллер обращается к внешней памяти программ, формируя сигнал РМЕ. Микросхемы DD7 и DD9 образуют регистр адреса, запись в который происходит по сигналу АLЕ, причем старшие разряды адреса микроконтроллер выводит через разряды Р20–Р23 своего порта Р2.

Небольшое число периферийных регистров позволило, исключив дешифратор, пользоваться для их выбора отдельными разрядами шины адреса. Микроконтроллер обращается к регистрам по адресам:

0001Н – регистр состояния органов управления DD5 (чтение), триггер DD4.1 (запись);

0002Н – регистр управления DD8 (только запись);

0004Н — регистр индикатора оперативной информации DD12 (только
запись);

0008Н – регистр индикатора постоянной информации DD6 (только
запись).

Выходные сигналы регистра управления DD8 включают и выключают опрос датчиков (Q0), а также индикаторы оперативной информации (Q1), взятия под охрану (Q2) и снятия с нее (QЗ). На выходе Q4 этого регистра формируется сигнал тревоги, а Q5 управляет электронным ключом (транзисторы VT1, VT2), подающим сигнал включения акустического контроля. К выходам регистров оперативной (DD12) и постоянной (DD6) информации подключено по две ячейки цифровых индикаторов Н1—Н4. Выполнены они по схеме, показанной на рисунке 4.23.
Таблица 4.2 – Управляющая программа микроконтроллера

Адрес

Значение

0000

0010

0020

0030

0040

0050

0060

0070

0080

0090

00A0

00B0

00C0

00D0

00E0

00F0

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 04 29 EF 1D BF

FF EE 1D BE FF ED 1D C5 83 C5 B8 01 80 53 01 96

3A B9 34 BC 08 27 Al 19 EC 35 27 AE AF 23 FF 3A

B8 02 27 90 B8 01 80 53 02 96 5B D5 BF FF BE 0F

BE 01 14 1D 80 53 02 96 5B 24 42 B8 01 80 53 04

96 72 D5 BF FF BE 0F BD 01 14 1D B0 53 04 96 72

24 74 B8 01 80 53 01 96 89 D5 BF FF BZ 0F BD 01

14 1D 80 53 01 96 89 24 14 B9 34 27 AA AB Fl AD

BC 08 FD 53 01 96 A9 FD 77 AD FA 17 57 AA 1B EC

92 19 F9 D3 3C 96 8E 04 3D FB 39 D5 BF FF BE 0F

BD 01 14 1D 46 97 D5 BF FF BX 20 BD 01 14 1D 46

97 BB 01 B0 53 08 96 F8 B8 04 FA 90 B8 02 23 12

90 D5 BF FF B1 FF BD 05 14 1D 27 90 B8 20 FA A0

B8 08 90 BB 01 90 B8 02 23 20 90 D5 BF FF BE FF

BD 01 14 1D 27 90 04 97 B8 20 F0 DA C6 97 B8 04

0100

0110

0120

0130

0140

0150

0160

0170

0180

0190

01A0

01B0

01C0

01D0

01E0

01F0

FA 50 B8 02 23 12 90 D5 BF FF BX FF B0 05 14 1D

27 90 01 97 23 02 A5 90 FE 47 53 F0 AE B8 04 0A

37 47 53 0F 4E AE 90 B8 01 80 53 01 C5 1D D5 BF

FF BZ 0F BD 01 14 1C 80 53 01 C6 1C B8 02 27 90

04 89 B8 04 FE 90 23 02 A8 90 27 AF AC FE DC C6

5B 1F FC 17 57 AC 24 4D B8 01 80 53 02 C6 5A D5

BF FF B1 0F BD 01 14 1D 80 53 02 C6 5A B8 02 27

AE 90 04 5B B8 04 FE 90 23 02 A5 90 B8 01 80 53

F0 AD FF 77 77 77 53 1F 03 34 A9 Fl AA FF 53 07

AC 43 00 C6 9A FA 77 AA EC 95 FD DE 96 D2 BB 02

23 06 90 FA 43 01 AA B8 01 80 53 04 C6 A9 05 BF

FF BE 0F BD 01 14 1D 80 53 04 C6 A9 FF 53 07 AC

43 00 C6 C9 FA E7 AA EC C4 FA Al B8 02 27 AE 90

04 72 1D FD DE 96 E2 B8 02 23 0A 90 FA 53 FE AA

24 A7 1D FD DE 96 FE FA 53 01 96 F3 B8 02 23 0A

90 24 A7 B8 02 23 06 90 24 A7 00 00 00 00 1D FD

0200

0210

0220

0230

0240

0250

0260

0270

0280

0290

02A0

DE 96 42 B9 34 27 AC B8 01 80 53 04 C6 09 B8 02

27 90 BB 08 Fl AA FA 53 01 C6 2F B8 04 FC 90 B8

02 23 06 90 D5 BF FF B1 FF BD 03 14 1D 27 90 FC

17 57 AC FA 77 AA EB 16 19 F9 D3 3C 96 12 27 AE

24 CB 1D FD DE 96 74 B8 01 80 53 04 C6 49 D5 BF

FF BE 0F B0 01 14 1D 80 53 04 C6 49 BB 04 23 11

90 B8 02 23 06 90 B9 34 Fl 43 FF Al 19 F9 03 3C

96 6B 24 CB 1C FD DE 96 A4 B8 01 80 53 04 C6 7B

D5 BF FF BE 0F BD 01 14 1D 80 53 04 C6 7B BB 04

23 99 90 B8 02 23 0A 90 B9 34 Fl 53 00 Al 19 F9

D3 3C 96 9A 24 CB

A

B

C

D

E

F

G
A

B

C

D

E

F

G
3

9

14
1

13

10

8

7

2

11
5

4

3

2

1

7

6
131211109

15

14
7

1

2

6
4
1

2

3

4
5

6
7
К выв. 16 DD1

К выв. 8 DD1

DD1 К514ИД2

Б19-3-1в 360
HL1 АЛС324Б

1

2

4

8
E

Рисунок 4.23 – Ячейки цифровых индикаторов

Микроконтроллер последовательно опрашивает датчики, выводя в порт Р1 коды их номеров. В соответствии с ними дешифраторы DD14 и DD15 формируют сигналы опроса Г1–Г8, Р1–Р8. Состояние датчика, находящегося на пересечении групповой и разрядной линий, ключи которых в данный момент замкнуты, определяется по падению напряжения на нем, создаваемому током, протекающим по цепи (см. рисунок 4.19): источник питания +12 В, измерительный резистор R1, замкнутый групповой ключ, датчик, замкнутый разрядный ключ, общий провод. В исходном состоянии (при отсутствии тревоги) сопротивление датчика и падающее на нем напряжение малы (но не равны нулю), при срабатывании — велики.

К точке соединения измерительного резистора с групповыми ключами (цепь М) подключены входы компараторов DА1 и DА2 (см. рисунок 4.20). Порог срабатывания первого из них равен 8 В и находится между уровнями напряжения, соответствующими сработавшему и не сработавшему датчикам. Компаратор DА2 реагирует на входное напряжение менее 6,8 В, т.е. ниже уровня, характерного для не сработавших датчиков. Это позволяет фиксировать замыкания подходящих к датчикам линий. При необходимости пороги компараторов могут быть изменены подборкой резисторов RЗ и R7.

Нештатная ситуация (тревога) фиксируется при срабатывании любого из компараторов и наличии во внутреннем ОЗУ микроконтроллера отметки, что данное помещение взято под охрану. Сигнал СРН, включающий сирену или другое исполнительное устройство, подается только при подтверждении срабатывания датчика через 20 мс после его первого обнаружения. Одновременно включается светодиод НL3 («Тревога»), а если сработал компаратор DА2. то включается и светодиод НL2 («Замыкание»). Номер датчика отображается на цифровом индикаторе оперативной информации (НЗ, Н4) и запоминается во внутреннем регистре R20 микроконтроллера. Кроме того, подается сигнал ВАК длительностью примерно 20 мс, включающий микрофонный усилитель в помещении, где сработал датчик.

Тревога продолжается 3 с, после чего о нештатной ситуации свидетельствует только номер сработавшего датчика, перенесенный на индикатор постоянной информации (Н1, Н2). Если контакты выключателя SА1 разомкнуты, сигнал СРН останется активным и после истечения трехсекундного интервала. Отключают его переводом SА1 в замкнутое положение.

Индикатор постоянной информации можно погасить нажатием кнопки SВ9 («Сброс»). Ее вторая контактная группа разрывает цепь ОАК, отключая прослушивание охраняемого помещения. Пока индикатор не погашен, микроконтроллер, обнаружив сработавший датчик, сравнивает его номер с хранящимся в регистре R20. Если они совпали, новых событий не произойдет, а если нет (сработал еще один датчик), вновь будет подан сигнал тревоги.

Несколько одновременно сработавших датчиков обрабатываются поочередно, начиная с того, у которого номер наименьший. Именно он зафиксируется в регистре Р20 и будет выведен на индикатор постоянной информации. Каждые 3 с будет подаваться сигнал тревоги, а на индикаторе оперативной информации появляться номер очередного сработавшего датчика.

Управляют системой охраны командами, коды которых оператор набирает, пользуясь кнопками SВ2—SВ6. Код команды — двузначное десятичное число, в старшем разряде которого находится цифра N, совпадающая с заданной в двоичном виде перемычками Х1—Х4. На принципиальной схеме (см. рисунок 4.20) они показаны в положении, соответствующем цифре 5. При необходимости ее легко изменить, переставив перемычки.

Предусмотрены следующие команды: N0 – взять помещение под охрану; N1 – снять помещение с охраны; N2 – проверить, взято ли помещение под охрану; N3 – поочередно показать на индикаторе номера всех помещений, взятых под охрану; N4 – взять под охрану все помещения; N5 – снять с охраны все помещения.

Первые три команды требуют предварительного набора номера помещения (датчика). Для этого нажимают на одну или одновременно на несколько кнопок SВ2–SВ6 с таким расчетом, чтобы сумма их значений была равна старшему разряду номера. Введенная цифра будет показана в младшем разряде индикатора оперативной информации и занесена в память микроконтроллера, хотя после отпускания кнопок индикатор погаснет. Аналогично вводят вторую цифру номера. Она появится в младшем разряде индикатора, а ранее введенная в старшем. Если допущена ошибка, достаточно повторить все с начала, введя правильные значения. После того, как правильный номер набран, нажимают на кнопку SВ7 («ВД» – ввод данных).

Аналогично набирают коды команд, но вводят их нажатием кнопки SВ8 («ВК» – ввод команды). Режим выбранного помещения отображается светодиодами НL4 («Под охраной») и НL1 («Без охраны»). Исполнение команд
взятия под охрану и снятия с нее приводит к изменению со стояния соответствующих разрядов внутреннего ОЗУ микроконтроллера. Команда поочередного вывода номеров помещений, взятых под охрану, изменений в ОЗУ не производит.

Кнопка SВ1 («Уст. 0») предназначена для перезапуска контроллера и используется в основном при отладке устройства и поиске неисправностей. Однако если нажать ее одновременно с кнопкой SВ6 («0»), все помещения, обслуживаемые системой, будут сняты с охраны.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Похожие рефераты:

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основания и фундаменты»
Основания и фундаменты. Методические указания к курсовому проектированию. – Павлодар: Издательство ниц
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основания и фундаменты»
Основания и фундаменты. Методические указания к курсовому проектированию. – Павлодар: Издательство ниц
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Теория организации»
Настоящие методические указания разработаны с целью закрепления лекционного материала, приобретения студентами навыков в решении...
Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «основы...
Методические рекомендации по выполнению курсового проекта разработаны преподавателем спец дисциплин Н. А. Салий
Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальностей
Основания и фундаменты: Методические указания / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; с о с т. В. И. К у м а...
Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности...
Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 1-25 01 07 «Экономика и управление на предприятии»...
К курсовому проектированию для студентов специальности 1-50 01 02
Методические указания к курсовому проекту по курсу «Композиция костюма» для студентов специальности 50. 01. 02 «Конструирование...
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Механика...
Основная цель настоящих методических указаний состоит в том, чтобы помочь студентам освоить основные принципы проектирования и устройства...
Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Гидротехнические сооружения» Часть 2
Гидротехнические сооружения: Методические указания / Брестский государственный технический университет/ Сост. М. Ф. Мороз, Н. Н....
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий»
Авторы: Раймхен Е. П. Методические указания курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий» для студентов специальности...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза