Диплом. Руководство пользователя 30 4 охрана труда 31 1 Общие требования охраны труда 31
 Скачать 456.63 Kb.
|
1.3 Технические требования к системе (устройству, модулю)Технические требования к устройству: – простота пользования; – световая индикацию работы; – вызов абонента; – акустический контроль нажатия кнопки вызова; – дистанционное отпирание входной двери; – клавиатура блока домофона должна быть эргономичной и удовлетворять требованиям пользователей всех возрастных групп; – кнопки клавиатуры должны быть достаточного размера для возможности пользования ими в варежках или перчатках. Примеры защитных мер от ошибок пользователя: – защита источника питания или усилителя от коротких замыканий выхода; – изделие должно быть безопасным в обращении; – изделие должно быть экологически безопасным; – изделие должно иметь минимальные эксплуатационные расходы, связанные с энергопотреблением. 2 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ2.1 Выбор и обоснование программно-аппаратной платформыНа основе операционного усилителя LM358 собран простой микрофонный усилитель для уличного терминала. Микросхема LM358 в одном корпусе содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией. Отличается низким потреблением тока. Особенность данного усилителя – возможность работать в схемах с однополярным питанием от 3 до 32 вольт. Выход имеет защиту от короткого замыкания. Микросхема TDA2003 дает возможность собрать простой усилитель звуковой частоты при использовании минимального количества внешних компонентов. При этом она обеспечивает высокую нагрузочную способность по току (до 3.5 А) и очень низкие уровни гармоник и перекрестных помех. Безопасная работа обеспечивается защитой от короткого замыкания по постоянному и переменному току, тепловой защитой и отключением нагрузки при всплесках напряжения до 40 В. Питается усилитель от 8 до 18 вольт. Оптимально – 12В. В этой схеме усиление определяется отношением резисторов цепочки отрицательной обратной связи 220 Ом/2,2 Ом и составляет 100; Источник питания работает в не инвертирующем режиме, входной сигнал подастся на вывод 1 через электролитический конденсатор емкостью 10 мкФ. Данная схема может иметь напряжение питания от 5 до 12 В, ток потребления дог 10 мА. Коэффициент усиления равен 100. В схеме используется электретный конденсаторный микрофон. На уличном терминале находится кнопка, после нажатия на которую сигнал идет в мультиплексор. Каждый из ключей от S0 до S3 представляет собой аналоговый КМОП-ключ. Дешифратор декодирует адрес, представленный в двоичном коде и включает только адресованный ключ, блокируя остальные. Вход разрешения Е необходим для наращивания числа коммутируемых источников сигналов; если на этот вход поступает сигнал низкого уровня, то, независимо от состояния адресных входов, все ключи мультиплексора разомкнуты. Так как аналоговые ключи являются двунаправленными устройствами, аналоговый мультиплексор является одновременно и "демультиплексором", т.е. сигнал может быть подан на вход мультиплексора и снят с избранного выхода. В домашнем терминале есть микроконтроллер, который отвечает за прием звонка и открытие дверей. Основные вычислительные процессы выполняет микроконтроллер Arduino. Матричная клавиатура отвечает за прием звонка с уличного терминала и открытие дверей. Силовые ключи предназначены для управления слабым сигналом нагрузкой с большим напряжением или током для подачи сигнала на замки дверей. 2.2 Разработка схемы электрической структурнойПосле анализа технического задания были приняты структурные схемы модели. Модель состоит из двух частей. На рисунке 2.1 представлена структурная схема терминала.  Рисунок 2.1 – Структурная схема уличного терминала Микрофон – электретный микрофон – микрофон с принципом действия, сходным с микрофонами конденсаторного типа, использующий в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения пластину из электрета. Используется способность этих материалов сохранять поверхностный заряд в течение длительного времени. Принцип действия электретного конденсаторного микрофона основан на способности некоторых диэлектрических материалов (электретов) сохранять поверхностную неоднородность распределения заряда в течение длительного времени. Тонкая плёнка из гомоэлектрета помещается в зазор конденсаторного микрофона (то есть конденсатора, у которого одна из обкладок (мембрана) имеет возможность перемещаться под действием внешнего акустического сигнала) либо наносится на одну из обкладок. Это приводит к появлению некоторого постоянного заряда конденсатора. При изменении ёмкости, вследствие смещения мембраны, на конденсаторе проявляется изменение напряжения, соответствующее акустическому сигналу. Усилитель – мы выбрали готовый усилитель и соединили его по мостовой схеме. Усилитель – это модуль, который увеличивает поступивший сигнал от микрофона и подает его дальше. Кнопка – при нажатии на кнопку происходит звонок хозяину дома. Сигнал поступает на домашний терминал. Замок двери – не дает двери открыться, а после подачи питания от домашнего терминала позволяет двери открыться. На рисунке 2.2 представлена структурная схема блока дома.  Рисунок 2.2 – Структурная схема домашнего терминала Пунктирная линия показывает уличный терминал. Клавиатура – там есть две кнопки: – «ответить» – ответить на звонок с уличного терминала; – «открыть дверь» – подача питания на замок двери. МК – основное управляющее устройство. Обрабатывает сигналы от кнопок, и управляет замками и ключами. Ключи – аналоговый мультиплексор, благодаря которому можно выбрать один из нескольких входов по указанию управляющего цифрового сигнала. Предусилитель – модуль, увеличивающий начальный сигнал и передающий его в усилитель домашнего терминала. Усилитель – модуль для увеличения сигнала, поступающего от начального усилителя и далее передающий в динамик. Динамик – модуль, который принимает усиленный электрический сигнал от усилителя и преобразует этот сигнал в звуковые колебания. Силовой ключ – силовое реле для управления замками дверей. |