Дипломная работа: Разработка многоканальной системы сигнализации
После срабатывания датчика F1 (лог. «0» на входах DD4/13 и DD1/9) на выходе DD4/11 появится лог. «1» (на DD4/10 – лог. «0», что разрешает работу счетчика DD5). При этом работает генератор (импульсы на DD3/3 с частотой примерно 500 Гц) и связанный с ним счетчик DD5, до момента времени (12 с), пока на DD6/10 не появится лог. «0» (на DD1/3 лог. «1» – что остановит работу генератора). Схема переходит в режим ОХРАНА. Если при этом сработает датчик F1 – переключится триггер на элементах DD1.1.DD1.3 (на выводе DD1/4 появится лог. «1», на DD1/3 – «0»), что разрешает работу генератора и счетчика DD5. В этом случае если не нажать кнопку SB2, через 6 с появится звуковой сигнал тревоги.
При срабатывании любого другого датчика триггер на элементах DD1.1…DD1.3 также переключится, но звуковой сигнал тревоги появится без задержки и будет прерывистым, так как лог. «О» подается на вход DD3/12, а на DD3/11 будут импульсы.
Счетчик DD2 позволяет ограничить время работы звукового оповещения. Когда на DD2/7 появится лог. «О» (при включенном SA1), а на DD4/10 – лог. «1» – этот уровень дает запрет на работу DD5 и прохождение сигналов на выход DD7/9.
Контроль за напряжением аккумулятора выполняет транзистор VT3. Он работает в режиме микротоков, за счет чего имеет большое усиление и переключается из запертого состояния в открытое при изменении напряжения в цепи контроля на 0,1 В. Подбором резистора R11 нужно добиться, чтобы при напряжении источника G1 9 В и меньше транзистор VT3 запирался (лог «1» на входе DD4/6). Зеленый светодиод будет непрерывно светиться – что говорит о необходимости устранить причину снижения напряжения. Светодиод отключится при переходе схемы в режим ОХРАНА (DD4/5 – лог «0») – это исключает разряд элементов питания за счет тока, протекающего через светодиод. Сдвоенный светодиод HL1 можно заменить двумя любыми обычными, но с разным цветом свечения. Зеленый светодиод служит также для индикации режимов работы моргает). При этом для того чтобы снизить ток потребления схемой, напряжение на него подается короткими импульсами с выхода DD7/10. Из-за инерции зрения это незаметно.
Запись в регистр производится при появлении импульса на входе 2DD1/6 – первоначально это происходит при срабатывании датчика F1 (триггер на DD4.2, DD4.3 переключится). Управление регистром 2DD1 выбрано так, что на его выходах сигнал является инверсным по отношению к входным (в начальном состоянии на выводах 13,15, 14 и 1 будет лог «1») Логические элементы 2DD2 обеспечивают на выходах лог «1», что эквивалентно подключению к разъему ХSЗ нормально разомкнутых датчиков.
Наличие выходов от каждого триггера регистра позволяет преобразовывать последовательный код на входе D в параллельный, снимаемый с выходов QO…Q3. Из одного корпуса ИС типа ИР2 можно организовать восьмиразрядный регистр с последовательным вводом информации и параллельным считыванием. Для этого достаточно установить перемычки между выводами 6 и 14, 1 и 9, 10 и 15.
В качестве датчиков, устанавливаемых на дверях, окнах и других местах могут применяться как обычные, промышленного изготовления (СМК-1, ДИМК) на размыкание, так и любые другие (ультразвуковые, емкостные, инфракрасные и т.д.), имеющие релейный выход при срабатывании. К одному охранному шлейфу может подключаться много датчиков, замкнутых в кольцо так, чтобы при размыкании любого из них разрывалась цепь.
Рассчитаем потребляемую мощность каждого из элементов: 1.3.4.1. мощность потребляемая интегральными микросхемами:
РDD 1 = IПОТ * UИП = 0,042 * 5 = 0,21 Вт;
РDD 2 = IПОТ * UИП = 0,035 * 5 = 0,175 Вт;
РDD 3, DD 5 = IПОТ * UИП * 7= = 1,68 Вт;
РDD 4 = IПОТ * UИП = 0,051 * 5 = 0,255 Вт;
РDD 6 = IПОТ * UИП * 4 = 0,045 * 5 * 4 = 0,9 Вт;
РDD 1 – DD 6 = РDD 1 + РDD 2 + РDD 3, DD 5 + РDD 4 + РDD 6 = 0,21 + 0,175 + 1,68 + + 0,255 + 0,9 = 3,22 Вт.
1.3.4.2 мощность потребляемая транзисторами:
РVT 1, VT 2, VT 3, VT 4, VT 5, = (2 * РVT 1 + 3 * РVT 2 + РVT 4 ) = 0,3*2 + 0,25*3 + 0,5 = 1,85 Вт;
1.3.4.3 мощность потребляемая резисторами R1-R12:
РR 1- R 14, R 16- R 23, R 24 = 2,85 + 0,5 = 3,35 Вт;
1.3.4.4 мощность потребляемая диодами КДС627А:
РVD 5 = (IП P * UПР ) * = 1,3 * 0,2 = 0,26 Вт;
1.3.4.6 мощность потребляемая диодами КД521А:
РVD 1- VD 4 = (IП P * UПР ) * 4 = (1 * 0,05) * 4 = 0,2 Вт;
1.3.4.6 мощность потребляемая диодами Д247Б:
РVD 6 = (IП P * UПР ) = (1,5 * 0,05) = 0,075 Вт;
1.3.4.7 мощность потребления многоканальной системы сигнализации:
Р = РDD 1 – DD 6 + РVT 1- VT 5 + РR 1 – R 14, R 15, R 16- R 24 + РVD 5 + РVD 1- VD 4 + РVD 6 = 3,22 + 1,85 + 3,35 + 0,26 + 0,2 + 0,075 = 8,955 Вт.
1.4 Разработка блока (системы) электропитания
Источник питания в особых пояснениях не нуждается, так как собран по типовой схеме. Коммутация напряжения питания осуществляется контактами поляризованного реле К1, которое выполняет роль триггера. Особенностью такого реле является способность поддерживать переключающие контакты в нужном положении при отсутствии напряжения на обмотке – достаточно кратковременной подачи напряжения на соответствующую обмотку, чтобы переключить группу контактов. В качестве резервного источника питания G1 могут применяться 10 аккумуляторов типа НКГЦ – 0,5 или более мощные. Принципиальная схема приведена на рисунке 1.4.1.
