Разработка домашней охранной сигнализации на базе микроконтроллера - Дипломная работа

С появлением частной собственности появились лица, которые захотели ее получить незаконным путем. 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.Среди представленных в таблице 1 микроконтроллеров, был выбран микроконтроллер «PIC16F628» , по таким критериям как: - память программ;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.RA0/AN0 Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора RA1/AN1 Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора RA2/AN2VREF Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора, выход источника опорного напряжения Vref RA3/AN3CPM1 Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора, выход компаратора RA4/TOCKICPM2 Двунаправленный порт ввода/вывода, может использоваться как TOCKI, выход компаратораУпрощенный алгоритм работы охранной сигнализаций показан на рисунке 3. 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. Для набора кода используются четыре кнопки: key 1, key 2, key 3, key 4.Для создания принципиальной схемы охранной сигнализации используется программа «SPLAN». В комплект программы включено большое количество готовых библиотек электронных компонентов, возможно создание и сохранение собственных шаблонов компонентов.Программа для микроконтроллерной системы, написана с помощью программы «Flowcode V4 for PICMICROS». Пример написания программы представлен на рисунке 5. Для более читабельного вида, данную программу необходимо перевести на язык программирования «Assembler». 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.Среди представленных в таблице 3 датчиков движения, был выбран датчик «LX-28B SEN4», по таким критериям как: - угол обзора; Название Угол обзора Дальность обнаружения Рабочее нагрузка Цена 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.Среди представленных в таблице 4 звуковых сирен, была выбрана сирена «SC 530», по таким критериям как: - громкость; Таблица 4 - Основные характеристики звуковых сирен Название Громкость Рабочая температура Питание Цена Сирена SC 530 115 ДБ-20... 80°С 12 В 150 рубРеле - электрическое устройство, предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин. Основные характеристики: - ток питания обмотки - постоянный; Схема выводов Реле «801H-1C-C 05VDC» представлена на рисунке 11.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». Схема выводов Транзистора «KT315Г» представлена на рисунке 13.Диод «КД522А» - двухэлектродный электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. максимальный прямой(выпрямленный за полупериод) ток - 0,05 А;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; номинальное сопротивление - 1; Резистор с номинальным сопротивлением 390 ОмКонденсатор - двухполюсник с определенным значением емкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления зар

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Выбор и описание ресурсов микроконтроллера

1.1.1 Описание микроконтроллера

1.1.2 Описание расположения и назначения выводов микроконтроллера

1.2 Принцип работы охранной сигнализации на базе микроконтроллера PIC16F628

1.2.1 Алгоритм работы охранной сигнализаций

1.2.2 Принципиальная схема охранной сигнализации

1.3 Описание программных средств для написания программы

1.4 Описание элементной базы охранной сигнализации

1.4.1 Датчик движения

1.4.2 Звуковая сирена

1.4.3 Реле

1.4.4 Транзистор

1.4.5 Диод

1.4.6 Резисторы

1.4.7 Конденсатор

1.4.8 Цифровой сегментный индикатор

1.4.9 Кнопки ввода

1.5 Аккумулятор

1.5.1 Стабилизатор

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Изготовка домашней охранной сигнализации

2.1.1 Изготовка схемы печатной платы

2.1.2 Подготовка печатной платы к Травлению и Лужению

2.1.3 Травление и лужение печатной платы

2.2 Определение зон установки датчиков для обеспечения охраны объекта

2.3 Монтаж домашней охранной сигнализации в охраняемой зоне объекта

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет затрат по заработной плате

3.2 Расчет затрат по материалам

3.3 Расчет затрат по электроэнергии

3.4 Определение экономической эффективности результатов проекта

4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 Анализ вредных воздействий при изготовлении охранного устройства

4.2 Охрана труда при пайке деталей, узлов и наладке устройства

4.3 Освещение при изготовлении и наладке устройства

4.4 Электробезопасность на рабочем месте

4.5 Организация рабочего места

4.6 Микроклимат на рабочем месте

4.7 Вредные факторы при работе персонального компьютера

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5.1 Методы зашиты при пайке электроэлементов

5.2 Методы зашиты при травлений печатных плат

5.3 Утилизация и вторичная переработка компонентов электронных устройств

5.4 Методы и устройства защиты от электромагнитного излучения персонального компьютера

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А