Схемы на мк своими руками.  Электроника,схемы на микроконтроллере

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»

Лысьвенский филиал

Факультет среднего профессионального образования

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему «Разработка домашней охранной сигнализации на базе микроконтроллера»

студента группы ВТ-10-1 по специальности 230101

«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

Руководитель проекта: ____________________________(В.Г. Лопатин)

Консультант по экономической части: ______________(Л.А. Стругова)

Консультант по БЖД ______________________________(В.В. Хмеляр)

Консультант по охране труда _______________________(В.В. Хмеляр)

Рецензент: ___________________________________(____________)

Допуск к защите: ______________________________(Е.Л. Федосеева)

Лысьва 2013 г.

РЕФЕРАТ

Дипломный проект содержит 57 листов машинописного текста, 9 таблиц, 29 рисунков, 8 использованных источников, 1 приложение.

Ключевые слова:

ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, СИГНАЛИЗАЦИЯ, ПРОЕКТ, ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА, ЗАТРАТЫ, ДАТЧИК.

В ходе дипломной работы были выполнены следующие этапы:

-разработана домашняя охранная сигнализация на базе микроконтроллера;

-определены технические характеристики охранного устройства;

-выполнена сборка и монтаж охранного устройства;

-произведен расчет затрат на выполнение работы;

-рассмотрены вопросы техники безопасности при ремонте и изготовке охранного устройства;

-рассмотрены вопросы об охране окружающей среды при изготовке охранного устройства.

Условные сокращения

ГОСТ - Государственный стандарт;

СНИП - Строительные нормы и правила;

СН - Санитарные нормы;

ПЭВМ - Персональные компьютеры серии единой системы;

ЭМП - Электромагнитное поле;

ПК - Персональный компьютер;

КПД - Коэффициент полезного действия;

ПДК - Предельно допустимая концентрация;

ПОС - Припой оловянно-свинцовый;

ПОСК - Припой оловянно-свинцовый-кадмиевый;

ВКР - Выпускная квалификационная работа

НДФЛ - Налог на доходы физических лиц;

НЧП - Норматив чистой продукции;

СЧП - Субъекты частного предпринимательства;

ФФОМС - Федеральный Фонд обязательного медицинского страхования.

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1Выбор и описание ресурсов микроконтроллера

1.1.1Описание микроконтроллера

1.1.2Описание расположения и назначения выводов микроконтроллера

2 Принцип работы охранной сигнализации на базе микроконтроллера PIC16F628

1.2.1 Алгоритм работы охранной сигнализаций

2.2 Принципиальная схема охранной сигнализации

1.3 Описание программных средств для написания программы

4 Описание элементной базы охранной сигнализации

1.4.1 Датчик движения

4.2 Звуковая сирена

4.4 Транзистор

4.6 Резисторы

4.7 Конденсатор

4.8 Цифровой сегментный индикатор

4.9 Кнопки ввода

5 Аккумулятор

5.1 Стабилизатор

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

1.2 Подготовка печатной платы к Травлению и Лужению

1.3 Травление и лужение печатной платы

2.2 Определение зон установки датчиков для обеспечения охраны объекта

3 Монтаж домашней охранной сигнализации в охраняемой зоне объекта

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет затрат по заработной плате

2 Расчет затрат по материалам

3 Расчет затрат по электроэнергии

4 Определение экономической эффективности результатов проекта

4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 Анализ вредных воздействий при изготовлении охранного устройства

2 Охрана труда при пайке деталей, узлов и наладке устройства

3 Освещение при изготовлении и наладке устройства

4 Электробезопасность на рабочем месте

5 Организация рабочего места

6 Микроклимат на рабочем месте

7 Вредные факторы при работе персонального компьютера

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

1 Методы зашиты при пайке электроэлементов

5.2 Методы зашиты при травлений печатных плат

3 Утилизация и вторичная переработка компонентов электронных устройств

4 Методы и устройства защиты от электромагнитного излучения персонального компьютера

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ

С появлением частной собственности появились лица, которые захотели ее получить незаконным путем. Благодаря этому тенденция к хищению постоянно растет. Чтобы противостоять этому, целесообразно устанавливать дополнительные охранные устройства. Эффективным методом, является использование систем охранной сигнализации. Существующие ныне системы охранной сигнализации обладают недостаточными функциональными возможностями или большой стоимостью. Следовательно, есть потребность в разработке дешевых, не сложных в производстве и установке системы охранной сигнализаций, которая в то же время обладает достаточной функциональной насыщенностью, надежностью чтобы без ущерба выполнять свои функции - предотвратить кражу имущества. Для расширения функциональных возможностей и для снижения стоимости при разработке охранной системы необходимо использовать микропроцессоры, что позволит реализовать аппаратуру с улучшенными техническими и потребительскими характеристиками.

Микроконтроллерная техника является одной из наиболее динамично развивающихся областей современной вычислительной техники. Без микроконтроллеров сегодня не мыслим ни один современный прибор. Микроконтроллеры широко используются в различных изделиях вычислительной, измерительной, лабораторной и научной техники; в системах управления промышленным оборудованием, транспорта и связи; в бытовой технике и других областях.

Целью выпускной квалификационной работы являются:

-разработать домашнюю охранную сигнализацию на базе микроконтроллера;

-предоставить знания, полученные на лекционных и практических занятиях, а так же навыки, полученные в ходе производственной практики.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Выбор и описание ресурсов микроконтроллера

Среди представленных в таблице 1 микроконтроллеров, был выбран микроконтроллер «PIC16F628» , по таким критериям как:

-память программ;

-память данных.

Таблица 1 - Основные характеристики микроконтроллеров

НазваниеПамятьТемпературный диапазон ЦенаПрограмм (FLASH)Данных (ОЗУ)EEPROMPIC16F6282048224128-40...+85°С220 рубPIC16F6271024224128-40...+85°С115 рубPIC12F629102464128-40...+85°С140 руб

1.1.1 Описание микроконтроллера

Восемнадцативыводной «FLASH» микроконтроллер «PIC16F628» входит в состав распространенного семейства «PICmicro PIC16CXX». Микроконтроллеры этого семейства имеют восьми разрядную, высокопроизводительную и полностью статическую «RISC» архитектуру.

«PIC16F628» имеет восьми уровневый аппаратный стек и большое количество внутренних и внешних прерываний. В гарвардской архитектуре «RISC» ядра микроконтроллер разделен на четырнадцатиразрядную память программ и восьми разрядную память данных. Такой подход позволяет выполнить все инструкции за один машинный цикл, кроме команд ветвления, которые выполняются за два машинных цикла. Ядро микроконтроллеров поддерживает тридцать пять простых в изучении, но очень эффективных инструкций. Дополнительные регистры управления и архитектурные новшества позволяют создавать высокоэффективные устройства.

По сравнению с восьми разрядными микроконтроллерами этого класса, при использовании «PIC16F628» выигрыш в эффективности использования памяти программ достигает два к одному, а в производительности четыре к одному.

Специальные особенности микроконтроллера «PIC16F628» позволяют сократить число внешних компонентов, что в свою очередь снижает стоимость конечного устройства, повышает надежность системы и уменьшает энергопотребление. Дополнительную гибкость в разработках дает широкий выбор режимов тактового генератора.

Энергосберегающий режим «SLEEP», позволяет эффективно использовать микроконтроллеры в устройствах с питанием от батареек или аккумуляторов. Выход из режима «SLEEP» происходит при возникновении внешних, некоторых внутренних прерываниях и сбросе микроконтроллера. Высоконадежный сторожевой таймер с собственным генератором предотвращает «зависание» программы.

Микроконтроллер удовлетворяет ряду параметров для его использования от зарядных устройств до удаленных датчиков с малым потреблением электроэнергии. «FLASH» технология и большое количество периферийных модулей, совместимые с предыдущими микроконтроллерами, позволяют быстро и удобно разрабатывать программное обеспечение. Высокая производительность, малая стоимость, легкость в использовании и гибкость портов ввода/вывода - делают «PIC16F628» универсальным микроконтроллером.

1.1.2 Описание расположения и назначения выводов микроконтроллера

Расположение выводов микроконтроллера «PIC16F628» приведено на рисунке 2.

Рисунок 2 - Расположение выводов микроконтроллера «PIC16F628»

Назначение выводов микроконтроллера «PIC16F628», приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Назначение выводов микроконтроллера «PIC16F628»

RA0/AN0Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратораRA1/AN1Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратораRA2/AN2VreFДвунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора, выход источника опорного напряжения VrefRA3/AN3CPM1Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора, выход компаратораRA4/TOCKICPM2Двунаправленный порт ввода/вывода, может использоваться как TOCKI, выход компаратораRA5/MCLR/THVВход сброса микроконтроллера, вход напряжения программированияRA6/OSC2/CLKOUTДвунаправленный порт ввода/вывода, выход генератора для подключения резонатораRA7/ OSC2/CLKINДвунаправленный порт ввода/вывода, вход генератора, вход внешнего тактового сигнала, выход ER смещенияRB0/INTДвунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход внешнего прирыванияRB1/RX/DTДвунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход приемника USART, линия данных в синхронном режиме USARTRB2/TX/CKДвунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, выход передатчика USART, линия тактового сигнала в синхронном режимеRB3/CCP1Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вывод модуля ССРRB4/PGMДвунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Когда разрешено низковольтное программирование, запрещены прерывания по изменению сигнала на входе, а подтягивающий резистор отключенRB5Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEPRB6/T1OSO/T1CKIДвунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Выход генератора таймера 1RB7/T1OSIДвунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Вход генератора таймера 1VSSОбщий выходVDDПоложительное напряжение питания

1.2 Принцип работы охранной сигнализации на базе микроконтроллера PIC16F628

2.1 Алгоритм работы охранной сигнализаций

Упрощенный алгоритм работы охранной сигнализаций показан на рисунке 3.

Рисунок 3 - Алгоритм работы устройства

Стартовым элементом служит датчик движения. Когда в пространстве действия датчика движения появляется человек, замыкается общий провод, далее начинается отсчет времени от 9 до 0 секунд. Это время высвечивается на индикаторе. За это время с помощью кнопок необходимо ввести правильный код. После чего сигнализация отключается.

Для набора кода используются четыре кнопки: key 1, key 2, key 3, key 4. Эти кнопки могут располагаться в любом месте наборной клавиатуры, но нажиматься должны именно в правильной последовательности. Все остальные кнопки key all соединены параллельно. При нажатий любой из них набор кода сбрасывается и все нужно начинать сначала. Когда счётчик времени высвечивает 0 набор кода запрещается.

1.2.2 Принципиальная схема охранной сигнализации

Для создания принципиальной схемы охранной сигнализации используется программа «SPlan».

«SPlan» очень удобеная в использовании программа. В комплект программы включено большое количество готовых библиотек электронных компонентов, возможно создание и сохранение собственных шаблонов компонентов.

Добавляемые компоненты просто «перетаскиваются» с находящейся слева панели, справа от которой находится панель инструментов для рисования линий и различных геометрических форм, добавления надписей, вставки растровых изображений и т.д. Нумерация компонентам может присваиваться как автоматически, так и вручную.

Принципиальная схема охранной сигнализации показана на рисунке 4.

Рисунок 4 - Принципиальная схема охранной сигнализации

1.3 Описание программных средств для написания программы

Программа для микроконтроллерной системы, написана с помощью программы «Flowcode V4 for PICmicros».

Пример написания программы представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 - Пример написания программы

Основные характеристики программы «Flowcode V4 for PICmicros»:

-простой в использовании интерфейс;

-обширная подпрограмма высокого уровня компонентов;

-открытая архитектура, позволяющая просматривать и прокомментировать «Ассамблер» код, генерируемый из блок-схем;

-полностью поддерживаются спектр материалов для обучения и развития встраиваемых систем.

Преимущества:

-позволяет быстро и без ошибок создавать электронные системы;

-быстрая разработка простых и сложных встраиваемых систем.

Для более читабельного вида, данную программу необходимо перевести на язык программирования «Assembler».

Для этого воспользуемся такими программами как:

-Hex Editor Neo;

-PicDisasm.

Получившийся файл (представленный на рисунке 1) необходимо открыть с помощью программы «Hex Editor Neo».

После выполнения данных действии содержимое программы изменит свой первоначальный вид, теперь программа сгенерирована в шестнадцатеричный вид счисления.

Пример перевода программы в шестнадцатеричный вид счисления представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 - Пример программы

Получившийся файл переводим на язык программирования «Assembler».

Для этого открываем получившуюся программу с помощью дешифратора «PicDisasm».

Пример перевода программы на язык программирования «Assembler» представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Пример программы

Программа приобретает свой конечный вид.

Часть программы представлена в [ПРИЛОЖЕНИЙ А].

1.4 Описание элементной базы охранной сигнализации

4.1 Датчик движения

Среди представленных в таблице 3 датчиков движения, был выбран датчик «LX-28B SEN4», по таким критериям как:

-угол обзора;

-цена.

Таблица 3 - Основные характеристики датчиков движения

НазваниеУгол обзораДальность обнаруженияРабочее нагрузкаЦенаLX-28B SEN4360°12 м230 Вт420 рубPIR 500110°12 м300 Вт297 рубPIR-150180°10 м300 Вт250 руб

Датчик движения «LX-28B SEN4» - объемный (инфракрасный) пассивный датчик, обнаруживающий перемещение человека. Сигнал тревоги формируется при пересечений объекта, имеющий температуру отличную от температуры помещения, секторов, определяющих конфигурацию и размеры зоны обнаружения.

Датчик движения «LX-28B SEN4» .

Основные характеристики:

-угол обзора - 360°;

-дальность обнаружения - 12 м;

-рабочая нагрузка - 230 Вт;

-время задержки срабатывания 4 - 8 с;

-освещенность 3000 лк;

-высота установки 1 - 1,6 м;

-питание ~220 - 240 В/50 - 60 Гц.

1.4.2 Звуковая сирена

Среди представленных в таблице 4 звуковых сирен, была выбрана сирена «SC 530», по таким критериям как:

-громкость;

-цена.

Таблица 4 - Основные характеристики звуковых сирен

НазваниеГромкостьРабочая температураПитаниеЦенаСирена SC 530 115 дБ -20...+80°С 12 В 150 рубСирена проводная SAPSAN 110 дБ -30...+55°С 12 В 300 рубБеспроводная звуковая сирена SAPSAN 100 дБ -10...+50 °С 12 В 1 200 руб

Звуковая сирена «SC 530».

Основные характеристики:

-громкость - 115 дБ;

-питание - 12 В, 150 мА;

-цвет - черный;

-габариты - 300 x 250 x 320 мм;

-рабочая температура - -20...+80°С.

Реле - электрическое устройство, предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей <#"justify">Реле «801H-1C-C 05VDC»

Основные характеристики:

-ток питания обмотки - постоянный;

-количество обмоток - 1;

-сопротивление обмотки - 69 Ом;

-сопротивление изоляции - 1000 мОм;

-минимальное рабочее напряжение - 3,5 В;

-номинальное рабочее напряжение - 5 В;

-корпус - герметичный.

Схема выводов Реле «801H-1C-C 05VDC» представлена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Схема выводов Реле «801H-1C-C 05VDC»

1.4.4 Транзистор

Транзистор «KT315Г» - кремниевый высокочастотный биполярный транзистор малой мощности n-p-n проводимости в корпусе KT-13, получивший самое широкое распространение в советской радиоэлектронной аппаратуре.

Транзистор «KT315Г».

Основные характеристики:

-структура - NPN;

-максимально допустимый ток - 0,1 А;

-граничная частота коэффициента передачи тока - 250 МГц;

-максимальная рассеиваемая мощность - 0,15 Вт;

-корпус - KT-13.

Схема выводов Транзистора «KT315Г» представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Схема выводов Транзистора «KT315Г»

Диод «КД522А» - двухэлектродный электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.

Диод «КД522А»

Основные характеристики:

-максимальное постоянное обратное напряжение - 75 В;

-максимальное импульсное обратное напряжение - 100 В;

-максимальный прямой(выпрямленный за полупериод) ток - 0,05 А;

-максимально допустимый прямой импульсный ток - 0,15 А;

-максимальное прямое напряжение - 1 В;

-рабочая температура - -65…150 С°.

1.4.6 Резисторы

Резистор - элемент электрической цепи, в котором происходит необратимое преобразование электромагнитной энергии в тепловую или в другие виды энергии.

Резисторы с номинальным сопротивлением один кОм

Основные характеристики:

-количество - 5 шт;

-тип - С1-4;

-

-единица измерения - кОм;

-точность - 5%;

-

-

-

Резистор с номинальным сопротивлением 390 Ом

Основные характеристики:

-тип - С1-4;

-номинальное сопротивление - 1;

-единица измерения - кОм;

-точность - 5%;

-номинальная мощность - 0,50 Вт;

-максимальное рабочее напряжение - 250 В;

-рабочая температура - -55…125 С°.

1.4.7 Конденсатор

Конденсатор - двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом.

Конденсатор «К104А Н50».

Основные характеристики:

-тип - К104А

-рабочее напряжение - 50 В;

-номинальная емкость - 0,1;

-единица измерения - мкФ;

-допуск номинала - 50…-20 %;

-температурный коэффициент емкости - Н50;

-рабочая температура - -60…125 С°.

1.4.8 Цифровой сегментный индикатор

Цифровой сегментный индикатор - устройство отображения цифровой информации. Это - наиболее простая реализация индикатора, который может отображать арабские цифры. Для отображения букв используются более сложные многосегментные и матричные индикаторы.

Цифровой сегментный индикатор «КИПЦ-09И 2/7К»

Основные характеристики:

-материал - GaAsP/GaP;

-цвет свечения - зеленый;

-длина волны - 625 нм;

-минимальная сила света - 1,9 мКд;

-максимальная сила света - 8 мКд;

-при токе - 10 мА.

Схема выводов индикатора «КИПЦ-09И 2/7К» представлена на рисунке 19.

Рисунок 19 - Схема выводов индикатора «КИПЦ-09И 2/7К»

1.4.9 Кнопки ввода

Тактовая кнопка «TC-0104» представлена на рисунке 20.

Основные характеристики:

-тип - прямая;

-количество - 9 шт;

-способ монтажа - в отверстия на плату;

-рабочее напряжение - 12 В;

-рабочий ток - 0,05 А.

1.5. Аккумулятор

Аккумулятор «Duracell 9V» .

1.5.1 Стабилизатор

Основные характеристики:

-номинальный выходной ток - 0,1 А;

-максимальное входное напряжение - 40 В;

-выходное напряжение - 5 В;

Стабилизатор «78L05».

КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Изготовка домашней охранной сигнализации

охранный сигнализация транзистор датчик

2.1.1 Изготовка схемы печатной платы

Для изготовки схемы печатной платы используется программа «Sprint Layout».

Основным достоинством «Sprint Layout» является интуитивно понятный интерфейс, включающий в себя лишь самые необходимые инструменты для подготовки печатных плат размером 300 на 300 мм. Программа позволяет работать с двумя слоями (проводников и маркировки) для каждой стороны платы.

Простой, но в тоже время очень эффективный программный пакет для проектировки и разводки печатных плат малой и средней сложности.

Программа очень популярна среди Российских радиолюбителей.

Схема печатной платы представлена на рисунке 23.

Рисунок 23 - Схема печатной платы

Для дальнейшего изготовления печатной платы данную схему необходимо распечатать на листе глянцевой бумаги формата А4.

2.1.2 Подготовка печатной платы к Травлению и Лужению

Если вы решили собрать понравившуюся электрическую схему, а раньше этим никогда не занимались, то вам пригодятся приводимые ниже советы, а со временем, при появлении опыта, вы сможете выбрать наиболее удобную для себя методику.

Вся современная радиоаппаратура собирается на печатных платах, что позволяет повысить ее надежность, а также упростить сборку. Несложно научиться делать печатные платы своими руками, тем более что особых секретов в технологии нет.

Итак, вы выбрали нужную схему и приобрели необходимые детали.

Для изготовки печатной платы вам потребуются:

-текстолит;

-ацетон;

-ножницы по металлу;

-наждачная бумага;

-ватные диски;

-резиновые перчатки;

-схема печатной платы;

-маркер;

-линейка;

-утюг;

-раствор хлорного железа (FeCl3);

-ванна для травления печатных плат;

-микродрель;

-свинцово-оловянный припой;

-паяльник.

Теперь можно приступать к разводке топологии печатных проводников, учитывая реальные габариты деталей. Удобнее это делать на миллиметровой бумаге, но можно взять и обычный лист в клеточку. Рисуем контуры платы, габариты которой будут определяться с учетом размещения ее в каком-то готовом корпусе, что наиболее удобно, так как изготовление потребует много времени и не каждый сможет его сделать аккуратно и красиво.

Разводку топологии платы выполняют карандашом, отмечая места отверстий для выводов радиоэлементов и пунктиром контуры самих элементов. Линии соединения элементов выполняются в соответствии с электрической схемой по кратчайшему пути при минимальной длине соединительных проводников. Входные и выходные цепи схемы должны быть разнесены друг относительно друга по возможности дальше, что исключит наводки и самовозбуждение схем усилителей.

Наилучшее размещение элементов с первой попытки, как правило, не получается, и приходится пользоваться ластиком при изменении компоновки деталей.

После размещения всех элементов необходимо еще раз проверить соответствие топологии платы электрической схеме и устранить все выявленные ошибки.

2.1.3 Травление и лужение печатной платы

Чтобы приступить к изготовлению платы. Для этого из фольгированного текстолита вырезается заготовка печатной платы (ножовкой, резаком или ножницами по металлу). К заготовке закрепляем рисунок топологии (липкой лентой или пластырем). По рисунку, с помощью керна или шила, намечаются отверстия для выводов радиоэлементов и крепления платы.

Сверлим отверстия, сняв бумагу, сверлом диаметром 0,9...1,5 мм для радиоэлементов 3...3,5 мм -для крепления платы.

После сверления мелкой наждачной шкуркой (нулевкой) слегка зачищаем фольгу, чтобы снять заусенцы и окисную пленку, - это ускоряет процесс травления.

Перед нанесением рисунка топологии плату нужно обезжирить техническим спиртом или ацетоном.

Для выполнения рисунка проводников используется тонкий водостойкий маркер.

Для нанесения рисунка можно воспользоваться двумя методами:

берется рейсфедер или перо (или маркер) и рисуются проводники от отверстия к отверстию в соответствии с рисунком топологии;

2во втором методе покрывается лаком вся поверхность платы и при его подсыхании счищаются лишние участки лака при помощи скальпеля и линейки, оставляя закрашенными только токопроводящие дорожки.

Первый метод более быстрый, и чаще используется именно он, а второй иногда необходим для изготовления различных высокочастотных схем и схем с очень высокой плотностью монтажа.

После нанесения рисунка, когда лак подсохнет, топологию проводников можно подретушировать и скорректировать, аккуратно соскоблив скальпелем лишние участки лака. Затем плату помещаем в ванночку с раствором хлорного железа. Если плата двухсторонняя, чтобы заготовка не легла рисунком проводников на дно, необходимо в крепежные отверстия вставить диэлектрические клинья или любым другим способом обеспечить зазор.

Весь процесс травления займет около часа, но если вы хотите его ускорить, то раствор должен быть слегка теплым и при травлении иногда его помешивайте (время зависит и от концентрации раствора хлорного железа в воде).

После окончания травления заготовку промываем под струёй воды и отверткой соскабливаем лак с платы (его можно также растворить, например ацетоном, но это дольше и создает больше грязи).

Для удобства монтажа, проводники платы необходимо облудить припоем ПОС-61 с использованием жидкого спирто-канифольного флюса (для лучшей пайки плату можно слегка зачистить мелкой шкуркой). Прикосновения паяльника должны быть легкими и недолгими, иначе медная фольга дорожек начнет отслаиваться.

Остатки канифоли после облуживания удаляют с платы ацетоном или спиртом.

На этом процесс изготовления печатной платы считается законченным и можно приступать к монтажу элементов на ней.

В заключение отметим, что существует способ изготовления печатной платы без использования химических реактивов. При этом зазоры между контактными дорожками выполняются резаком при помощи металлической линейки, но этот метод требует больше сил и определенных навыков, так как резак может соскочить и порезать нужные участки фольги. Поэтому этим методом обычно пользуются очень редко, когда топология очень простая, а хлорного железа нет под руками.

Для травления печатной платы необходим раствор хлорного железа и ванна для травления печатных плат.

В ванну с раствором погружаем печатную плату и оставляем на 60-70 минут. Далее удаляем нанесенный ранее тонер с помощью ацетона и ватного тампона.

2.2 Определение зон установки датчиков для обеспечения охраны объекта

Для определения зон установки датчиков составляется схема охраняемого помещения.

Схема представлена на рисунке 26.

Рисунок 26 - Схема охраняемого помещения

В прихожей устанавливается потолочный инфракрасный датчик движения «LX-28B SEN4», в кладовой устанавливается настенная приборная панель охранной сигнализаций.

Согласно составленной схеме охраняемого помещения представленной на рисунке 24, выполняется монтаж домашней охранной сигнализаций.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Существующие ныне системы охранной сигнализации обладают недостаточными функциональными возможностями или большой стоимостью.

Так как часть имущества на охраняемом объекте не застраховано, есть потребность в разработке дешевых, не сложных в производстве и установке систем охранной сигнализации, которые в то же время обладают достаточной функциональной насыщенностью, надежностью, чтобы без ущерба выполнять свои функции - предупредить о хищений.

Целью экономической части диплома является определение трудоемкости дипломной работы, оценка результатов проекта, определение экономической эффективности результатов проекта.

Затраты на разработку охранной сигнализации являются производственными затратами. Это одноразовые затраты на все работы, которые выполняет студент-дипломник и другие работники организации.

3.1 Расчет затрат по заработной плате

В данном разделе рассчитывается заработная плата специалистов других организаций и студента-дипломника.

Заработная плата студента-дипломника не рассчитывается.

Ежедневная заработная плата определяется исходя из месячного оклада специалиста согласно квалификации:

-программист;

-монтажник систем безопасности;

-инженер-проектировщик систем безопасности.

Первым делом необходимо определить отчисления с заработной платы сотрудников данных специалистов.

Рассмотрим размер отчислений с заработной платы программиста.

Размер ежемесячной заработной платы программиста составляет 43500 руб.

Рассмотрим размер отчислений с заработной платы монтажника систем безопасности.

руб. - сотруднику начислена зарплата;

руб. - удерживается и перечисляется НДФЛ (ставка 13%);

руб. - выплачивается сотруднику;

руб. - отчисление в Фонд социального страхования (ставка 2.9%);

руб. - отчисление в Пенсионный фонд в части ФФОМС(ставка 5.1%);

руб. - отчисление в Пенсионный фонд в части СЧП (ставка 16%);

руб. - отчисление в Пенсионный фонд в части НЧП (ставка 6%);

руб. - отчисление в Фонд социального страхования (ставка 0.2%).

Размер ежемесячной заработной платы монтажника систем безопасности составляет 21750 руб.

Рассмотрим размер отчислений с заработной платы инженера-проектировщика систем безопасности.

руб. - сотруднику начислена зарплата;

руб. - удерживается и перечисляется НДФЛ (ставка 13%);

руб. - выплачивается сотруднику;

руб. - отчисление в Фонд социального страхования (ставка 2.9%);

руб. - отчисление в Пенсионный фонд в части ФФОМС(ставка 5.1%);

руб. - отчисление в Пенсионный фонд в части СЧП (ставка 16%);

руб. - отчисление в Пенсионный фонд в части НЧП (ставка 6%);

руб. - отчисление в Фонд социального страхования (ставка 0.2%).

Размер ежемесячной заработной платы инженера-проектировщика систем безопасности составляет 30450 руб.

Ежедневная заработная плата определяется по формуле:

(1)

где ЗПсд - общая заработная плата специалистов за период выполнения работы, руб.;

ЗПп - ежедневная заработная плата программиста с учетом НДФЛ, руб.;

ЗПи - ежедневная заработная плата инженера-проектировщика систем безопасности с учетом НДФЛ, руб.;

ЗПм - ежедневная заработная плата монтажника систем безопасности с учетом НДФЛ, руб.;

Кдн - количество рабочих дней за месяц, дней.

Квп - количество рабочих дней для выполнения работы, дней.

(2)

Общая заработная плата специалистов за период выполнения работы составляет 4102 рубля.

3.2 Расчет затрат по материалам

В данном разделе сравниваются затраты по материалам специалистов других организаций и студента-дипломника.

В калькуляцию по статье «Материалы» относят затраты на электроэнергию, основные и вспомогательные материалы.

Стоимость использованных материалов определяется по формуле:

(3)

где Ср - стоимость использованных материалов, руб.;

К - количество, шт.;

Цшт - стоимость за одну единицу материала, руб.

Расчеты затрат по материалам, студента-дипломника, представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Расчеты затрат по материалам студента-дипломника

Затраты по материалам студента-дипломника составляет 1395 рублей.

Расчеты затрат по материалам, специалистов других организаций, представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Расчеты затрат по материалам специалистов других организаций

Материалы и другие материальные ресурсыЕдиница измеренийКоличествоЦена за шт. руб.Сумма, руб.Сиренашт1150150Индикаторшт15050Конденсаторшт13030Резисторшт6530Светодиодшт155Диодшт133Микроконтроллершт1150150Транзисторшт13636Батарейкашт13030Релешт14848Кнопки вводашт927243Стабилизаторшт11010Кнопки включенияшт22040Датчик движенияшт1420420Хлорид железаграмм250150150Всего1395

Затраты по материалам специалистов составляют 1395 рублей.

3.3 Расчет затрат по электроэнергии

Так как для выполнения работы требуются приборы, которые используют электроэнергию, необходимо рассчитать затраты на электроэнергию.

Для студента-дипломника требуются такие приборы как:

-компьютер, 1шт.;

-паяльник, 1шт.;

-лазерный утюг, 1шт.;

-микродрель, 1шт.

(4)

где Эстд - затраты на электроэнергию студента-дипломника;

T - тариф, т.е. стоимость использования 0,6 кВт электроэнергии, руб.;

tп - количество часов использования паяльника за период ВКР, час;

tл - количество часов использования лазерного утюга за период ВКР, час;

tд - количество часов использования микродрели за период ВКР, час.

(5)

Затраты на электроэнергию студента-дипломника составляет 189 рублей.

Для специалистов других организаций требуются такие приборы как:

-компьютер, 2 шт.;

-луминатор, 1 шт.;

-микродрель, 1шт.;

-паяльник, 1 шт.

(6)

где Эспец - затраты на электроэнергию специалистов;

М - мощность оборудования, т.е. количество энергии, потребляемой за единицу времени, кВт/час;

T - тариф, т.е. стоимость использования 20 кВт электроэнергии, руб.;

k - количество используемых элементов, шт.;

tк - количество часов использования компьютера за период ВКР, час;

tл - количество часов использования луминатора за период ВКР, час;

tм - количество часов использования микродрели за период ВКР, час;

tп - количество часов использования паяльника за период ВКР, час.

Бывает идешь мимо припаркованных машин, и замечаешь краем глаза, что кто то уже давно, судя по тусклому свечению ламп, забыл свет выключить. Кто то и сам так попадал. Хорошо когда есть штатный сигнализатор не выключенного света, а когда нету поможет вот такая поделка: Незабывайка умеет пищать, когда не выключен свет и умеет пропикивать втыкание задней передачи.

Схема цифрового индикатора уровня топлива обладает высокой степенью повторяемости, даже если опыт работы с микроконтроллерами незначителен, поэтому разобраться в тонкостях процесса сборки и настройки не вызывает проблем. Программатор Громова – это простейший программатор, который необходим для программирования avr микроконтроллера. Программатор Горомова хорошо подходит как для внутрисхемного, так и для стандартного схемного программирования. Ниже приведена схема контроля индикатора топлива.

Плавное включение и выключение светодиодов в любом режиме (дверь открыта, и плафон включен). Так же авто выключение через пять минут. И минимальное потребление тока в режиме ожидания.

Вариант 1 - Коммутация по минусу. (с применением N-канальных транзисторов) 1) "коммутация по минусу", т.е такой вариант при котором один питающий провод лампы соединен с +12В аккумулятора (источника питания), а второй провод коммутирует ток через лампу тем самым включает ее. В данном варианте будет подаваться минус. Для таких схем нужно применять N-канальные полевые транзисторы в качестве выходных ключей.

Сам модем небольшого размера, недорог, работает без проблем, четко и быстро и вообще нареканий нет к нему. Единственный минус для меня был, это необходимость его включать и выключать кнопкой. Если его не выключать, то модем работал от встроенного аккумулятора, который в итоге садился и модем снова было нужно включать.

Принцип работы прост: привращении крутилки регулируется громкость, при нажатии - выключение-включение звука. Нужно для кар писи на винде или андройде

Изначально в Lifan Smily (да и не только) режим работы заднего дворника - единственный, и называется он «всегда махать». Особенно негативно воспринимается такой режим в наступивший сезон дождей, когда на заднем стекле собираются капли, но в недостаточном для одного прохода дворника количестве. Так, приходится либо слушать скрип резины по стеклу, либо изображать робота и периодически включать-выключать дворник.

Немного доработал схему реле времени задержки включения освещения салона для автомобиля Форд (схема разрабатывалась для вполне конкретного автомобиля, как замена штатного реле Ford 85GG-13C718-AA, но была успешно установлена в отечественную "классику").

Уже не первый раз проскакивают такие поделки. Но почему-то люди жмуться на прошивки. Хотя в большинстве своём они основаны на проекте elmchan "Simple SD Audio Player with an 8-pin IC". Исходниник не открывают аргументируя, что пришлось исправлять проект, что в у меня качество лучше… и т.д. Короче взяли open source проект, собрали, и выдаёте за своё.

Итак. Микроконтроллер Attiny 13- так сказать сердце данного устройства. С его прошивкой долго мучился, никак не мог прошить.Ни 5ю проводками через LPT, ни прогромматором Громова. Компьютер просто не видит контроллер и все.

В связи с нововведениями в ПДД, народ стал думать о реализации дневных ходовых огней. Один из возможных путей это включение ламп дальнего света на часть мощности, об этом и есть данная статья.

Это устройство позволит ближнему свету автоматически включиться при начале движения и регулирует напряжение на лампах, ближнего света, в зависимости от скорости с которой вы едите. Так же, это послужит более безопасному движению и продлит срок службы ламп.

Предлагаем схему универсальной охранной сигнализации на небольшом 8-ми выводном микроконтроллере ATTINY-13, при всей своей простоте реализующей множество удобных режимов работы.

Принципиальная схема охранного устройства

Алгоритм работа схемы

1. При включении питания, через 10 сек схема переходит в режим охраны, сигнализируя об этом подачей импульса длительностью 0,5 сек на сирену (при условии, что шлейфы замкнуты на корпус) и подается питание на светодиод который отображает «статус» системы.

1.1. Если на момент перехода в режим охраны один из шлейфов разорван то на сирену подается три импульса продолжительностью 0,5 сек и интервалом 0,5 сек, а светодиод «статус» начинает мигать 1 раз (если разорван шлейф №1), 2 раза (если разорван шлейф №2) и 3 раза (если разорваны шлейф №1 и №2) продолжительностью 1 сек и интервалом 0,5 сек с перерывом 4 сек, режим охраны не включается.

2. Если в режиме охраны шлейф №1 разрывается, то с задержкой 3 сек (для ручного снятия с охраны) начинается оповещение (импульс на сирену продолжительностью 60 сек и импульс продолжительностью 3 сек на светодиод оптопары).
Светодиод «статус» начинает мигать, как указано в п.1.1.

2.1. Если, с момента первого разрыва шлейфа №1, в течении 3-х минут шлейф не восстановлен то выдается повтор оповещения.

2.2. Если, с момента первого разрыва шлейфа №1, в течении 6-ти минут шлейф не восстановлен то выдается повтор оповещения.

2.3 Если, с момента первого разрыва шлейфа №1, шлейф не восстановлен в течении 7-ми минут то на светодиод оптопары подается 6 импульсов продолжительностью 3 сек с периодичностью 60 минут. На период разрыва шлейфа №1 охрана ведется по шлейфу №2.

2.4 Если во время процессов оповещения по шлейфу №1 происходит разрыв шлейфа №2, то оповещение по шлейфу №2 происходит с задержкой 60 сек.

2.5 Если по истечению 60 сек. после первого разрыва шлейф №1 восстановлен на период 10 сек., на любом этапе, то через 10 сек. схема продолжает работу с п.2, за исключением светодиода «статус» который запоминает что шлейф №1 был разорван (повторение п.2.5 возможно не более 10 раз).

3. Если в режиме охраны шлейф №2 разрывается начинается оповещение (импульс на сирену продолжительностью 60 сек и импульс продолжительностью 3 сек на светодиод оптопары). Светодиод «статус» начинает мигать, как указано в п.1.1.

3.1. Если, с момента первого разрыва шлейфа №2, в течении 3-х минут шлейф не восстановлен то выдается повтор оповещения.

3.2. Если, с момента первого разрыва шлейфа №2, в течении 6-ти минут шлейф не восстановлен то выдается повтор оповещения.

3.3 Если, с момента первого разрыва шлейфа №2, шлейф не восстановлен в течении 7-ми минут то на светодиод оптопары подается 6 импульсов продолжительностью 3 сек с периодичностью 60 минут. На период разрыва шлейфа №2 охрана ведется по шлейфу №1.

3.4 Если во время процессов оповещения по шлейфу №2 происходит разрыв шлейфа №1, то оповещение по шлейфу №1 происходит с задержкой 60 сек.

3.5 Если по истечении 60 сек. после первого разрыва шлейф №2 восстановлен на период 10 сек., на любом этапе, то через 10 сек. схема продолжает работу с п.3 за исключением светодиода «статус» который запоминает что шлейф №2 был разорван (повторение п.3.5 возможно не более 10 раз).

В данной статье предлагается схема цифрового термометра на микроконтроллере AVR ATtiny2313, датчике температуры DS1820 (или DS18b20), подключенному к микроконтроллеру по протоколу 1-wire, и ЖК-дисплее 16x2 на контроллере HD44780. Описываемое устройство может найти широкое применение среди радиолюбителей.

Программа для микроконтроллера написана на ассемблере в среде AVR Studio. Монтаж выполнен на макетной плате, кварцевый резонатор на 4МГц, микроконтроллер ATtiny2313 можно заменить на AT90S2313, предварительно перекомпилировав исходный код программы. Погрешность датчика DS1820 около 0,5 С. В архиве также находится прошивка для случая если используется датчик DS18B20. Опрос датчика производится каждую секунду.

WAV-плеер собран на микроконтроллере AVR ATtiny85 (можно использовать ATtiny25/45/85 серии). У микроконтроллеров этой серии всего восемь ножек и два ШИМ (Fast PWM) с несущей 250kHz. Для управления картой памяти достаточно всего 6 проводов: два для питания и четыре сигнальные. Восемь ножек микроконтроллера вполне достаточно для работой с картой памяти, вывода звука и кнопки управления. В любом случае данный плеер очень прост.

С помощью данного измерителя ёмкости можно легко измерить любую ёмкость от единиц пФ до сотен мкФ. Существует несколько методов измерения емкости. В данном проекте используется интеграционный метод.

Главное преимущество использования этого метода в том, что измерение основано на измерении времени, что может быть выполнено на МК довольно точно. Этот метод очень подходит для самодельного измерителя ёмкости, к тому же он легко реализуем на микроконтроллере.

Данный проект был сделан по просьбе друга для установки на дверь в складское помещение. В дальнейшем было изготовлено ещё несколько по просьбе друзей и знакомых. Конструкция оказалась простой и надёжной. Работает данное устройство так: пропускает только те RFID-карты, которые были заранее занесены в память устройства.

Принципиальная схема самодельной охранной сигнализации на микроконтроллере:

Стартовым элементом служит датчик движения LX19B (или LX19C). Такие свободно продаются в магазинах электротоваров и стоят не дорого. Датчик охранной сигнализации требует небольшой переделки: на его плате необходимо перерезать дорожки замыкающихся контактов реле и вывести от них два провода (по схеме сигнал «старт»). Когда в пространстве действия датчика появится человек, на схеме замыкается на общий провод контакт «Старт» и начинается отсчёт времени от 9 до 0 секунд. Это время высвечивается на семисегментном индикаторе. За это время с помощью кнопок необходимо набрать правильный код. Только тогда сигнализация отключится на 30 секунд. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы войти в помещение и отключить сигнализацию изнутри.

Для набора кода используются 4 кнопки: Key1, Key2, Key3 и Key4 All. Они нажимаются в следующем порядке: 1-2-3-1-2-1. Эти кнопки могут располагаться в любом месте наборной клавиатуры, но нажиматься должны именно в правильной последовательности. Все остальные кнопки (Key4 All) соединены параллельно. При нажатии любой из них набор кода сбрасывается и всё нужно начинать сначала. Когда счётчик времени высвечивает «0», набор кода запрещается. Необходимо отойти от двери или неподвижно постоять, пока датчик не сбросит время на «девятку», а затем набрать код заново. Чем больше кнопок в клавиатуре, тем меньше вероятность подбора кода.

В качестве звукоизлучателя сигнализации используется любой автомобильный ревун. Оригинальная схема охранки была собрана на индикаторе с общим катодом, снятом с какого-то китайского прибора. Его названия не знает даже самый умный DataSheet. Поэтому для удобного повторения я перерисовал схему, плату и прошивку на всем более известный (но не самый яркий) индикатор АЛС324А, тоже с общим катодом. Вариант платы можно применить например такой, как в архиве, а при желании плату кнопок можно изменить.

Если схема кому-то приглянётся, но под рукой окажется какой-то другой индикатор, например с общим катодом или общим анодом, я по Вашему желанию и возможностям изменю печатку, схему и прошивку. Архив с файлами и прошивкой микроконтроллера на форуме. Если возникнут какие-то вопросы, там же я охотно на них отвечу. Удачи! Samopalkin

Обсудить статью СХЕМА ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ