- •1. Спеціальна частина 6
- •2. Конструкторсько-технологічна частина 60
- •3. Охорона праці 78
- •4. Техніко-економічна частина 84
- •1. Спеціальна частина
- •1.1. Огляд літератури та постановка завдання по заданому напрямку проектування
- •1.2. Розробка та обґрунтування алгоритму функціонування та структурної схеми пристрою
- •1.3. Розробка схеми електричної функціональної охоронного пристрою
- •1.4. Розробка та розрахунок схеми електричної принципової охоронного пристрою по блокам
- •1.4.1. Вибір елементної бази
- •1.4.2. Вхідний блок
- •1.4.3. Блок індикації активності датчиків
- •1.4.4. Блок пасивного режиму охорони
- •1.4.5. Блок активного режиму охорони
- •1.4.6. Блок узгодження модулів кодового доступу
- •1.4.7. Модуль кодового доступу
- •1.4.9. Блок пожежної охорони
- •1.4.10. Блок живлення охоронного пристрою
- •2. Конструкторсько-технологічна частина
- •2.1. Розробка конструкції блока пристрою
- •2.2. Розрахунок надійності проектованого пристрою
- •3. Охорона праці
- •3.1. Заходи по забезпеченню охорони праці при виготовленні охоронного пристрою
- •3.2. Заходи по забезпеченню охорони праці при експлуатації охоронного пристрою
- •4. Техніко-економічна частина
- •4.1. Керування та організація промислового підприємства
- •4.2. Розрахунок економічного ефекту проектованого пристрою
- •Висновки
- •Список використаних джерел
- •Додатки
- •Лістинг програми мікроконтролера pic16f84-041/p
- •Перелік елементів
1.4.4. Блок пасивного режиму охорони
Блок пасивного режиму охорони призначений для обробки сигналів, що надходять з вхідного блока. Принципова електрична схема блока наведена на рисунку 1.7. Сигнали з 8 датчиків надходять на логічний елемент 8І-НІ, який реалізований на мікросхемі К155ЛА2, через групу перемичок, яка «програмує» належність кожного датчика до певного режиму охорони або взагалі ігнорується звуковою індикацією системи. Датчики, які потрібні для режиму пасивної охорони, з’єднуються із виходами мікросхеми D3, які належать до активного режиму – із D5, а ті, що взагалі не сигналізуватимуться звуком – підключаються до зальної шини «+5В». Таким чином відбувається «програмування» належності датчиків до кожної групи. З виходу D3 сигнал активності хоча б одного датчика подається на електронний ключ, що виконаний на елементах DD2.4, Т9 і Т10. Ключі відкриватимуться на короткий час при заряджанні конденсатора С1 і С2 відповідно і вмикатимуть кожен свій генератор імпульсів, що навантажений світло діодом та п’єзокерамічним випромінювачем звуку. Якщо відрегулювати частоту генераторів різну, то при порушенні датчика запищить один тон, а при відновленні – інший. В обох випадках засвітиться світлодіод D9 або D10. Тривалість сигналізації залежить від ємності конденсаторів С1 і С2.
Частота першого генератора розраховується наступним чином:
T = 1,4 * R30*C3 = 1,4 * 10 * 10-6 * 100 * 103 = 1400 * 10-3 с
F=1 / T = 1 / 1400 * 10-3 = 1400 Гц
Частота другого генератора розраховується так само:
T = 1,4 * R31*C3 = 1,4 * 5 * 10-6 * 100 * 103 = 700 * 10-3 с
F=1 / T = 1 / 700 * 10-3 = 700 Гц
Схема генератора має два динамічних стану. У першому з них, коли на виході DD4.1 стан лог. "1" (вихід DD4.2 лог. "0"), конденсатор С3 заряджається. У процесі заряду напруга на вході інвертора DD4.1 зростає, і при досягненні значення Uпор = 0,5 Uжив відбувається стрибкоподібний перехід у другий динамічний стан, в якому на виходах DD4.1 лог. "0", DD4.2 – "1". У цьому стані відбувається перезаряд ємності (розряд) струмом зворотного напрямку. При досягненні напруги на С3 Unop відбувається повернення схеми в перший динамічний стан. Резистор R32 є обмежувальним, і його опір не повинен бути менше 1 кОм, а щоб він не впливав на розрахункову частоту, номінал резистора R32 вибираємо значно більше R33 (R33 <0,01 R32). Обмежувальний резистор (R32) іноді встановлюють послідовно з конденсатором. При використанні неполярного конденсатора С3 тривалість імпульсів (tи) і пауза (tо) будуть майже однаковими: tи = to = 0,7 R31C3. Повний період T = 1,4 R31C3. Резистор R31 і конденсатор С3 можуть знаходитися в діапазоні 20 к0м … 10 МОм, 300 пф … 100 мкФ.
Рисунок 1.7 - Принципова
електрична схема блока пасивного режиму
охорони.
1.4.5. Блок активного режиму охорони
Блок активного режиму охорони призначений для обробки сигналів, що надходять з вхідного блока. Принципова електрична схема блока наведена на рисунку 1.8. Сигнали з 8 датчиків надходять на логічний елемент 8І-НІ, який реалізований на мікросхемі К155ЛА2, через групу перемичок, яка «програмує» належність кожного датчика до певного режиму охорони або взагалі ігнорується звуковою індикацією системи. Датчики, які потрібні для режиму пасивної охорони, з’єднуються із виходами мікросхеми D3, які належать до активного режиму – із D5, а ті, що взагалі не сигналізуватимуться звуком – підключаються до зальної шини «+5В». таким чином відбувається «програмування» належності датчиків до кожної групи. З виходу D5 сигнал активної охорони йде на логічний ключ-тригер на елементах DD6.3 – DD6.4. Функцію засолки виконує діод D15, який подає сигнал керування з виходу ключа на його вхід, цим самим його, блокуючи. В навантаження ключа ввімкнений складений транзистор по схемі Дарлінгтона., який вмикає 12-ти вольтове реле сирени К1 та світлодіод D13. Частота генератора вибрана приблизно 1-2 Гц, щоб було помітно активність режиму активної охорони.
Частота генератора розраховується наступним чином:
T = 1,4 * R31*C3 = 1,4 * 1 * 10-6 * 1 * 103 = 1,4 * 10-3 с
F=1 / T = 1 / 1,4 * 10-3 = 1,4 Гц
Схема генератора має два динамічних стани. У першому з них, коли на виході DD6.1 стан лог. "1" (вихід DD6.2 лог. "0"), конденсатор С6 заряджається. У процесі заряду напруга на вході інвертора DD6.1 зростає, і при досягненні значення Uпор = 0,5 Uжив відбувається стрибкоподібний перехід у другий динамічний стан, в якому на виходах DD6.1 лог. "0", DD6.2 – "1". У цьому стані відбувається перезаряд ємності (розряд) струмом зворотного напрямку. При досягненні напруги на С6 Unop відбувається повернення схеми в перший динамічний стан. Резистор R39 є обмежувальним, і його опір не повинен бути менше 1 кОм, а щоб він не впливав на розрахункову частоту, номінал резистора R40 вибираємо значно більше R39. Обмежувальний резистор (R39) іноді встановлюють послідовно з конденсатором. При використанні неполярного конденсатора С6 тривалість імпульсів (tи) і пауза (tо) будуть майже однаковими: tи = to = 0,7 R40C6. Повний період T = 1,4 R40C6. Резистор R40 і конденсатор С6 можуть знаходитися в діапазоні 20 к0м … 10 МОм, 300 пф … 100 мкФ.
Резистор R41 є додатковим баластом та потрібен для чіткого спрацювання логіки. Його номінал може бути в межах 1- 10 Ком.
Резистори R37 та R38 потрібні для чіткого спрацьовування транзистора Т11. R37=1-5 Ком, а R38=100 Ом – 1 Ком.
Рисунок 1.8 - Принципова
електрична схема блока активного режиму
охорони.
