Опрос датчиков. Контроллер обрабатывает информацию снимаемую с датчиков. Эта задача реализуется обращением к порту P.0 и сравнении снятого кода с таблицей кодов положения дверей хранящихся в РПП (см. таблицу 5.2)
Таблица 5.2
| положение дверей | |||
| закрыто | нейтрально | открыто | |
| д1.1 | 1 | 0 | 1 |
| д1.2 | 1 | 0 | 0 |
| д1.3 | 1 | 0 | 0 |
| д1.4 | 1 | 0 | 1 |
| д2.1 | 1 | 0 | 1 |
| д2.2 | 1 | 0 | 0 |
| д2.3 | 1 | 0 | 0 |
| д2.4 | 1 | 0 | 1 |
Таблица 5.3
| адрес РПП | информационный код | назначение |
| 05H | 00001001 | двери1 открыты |
| 06H | 00001111 | двери1 закрыты |
| 07H | 10010000 | двери2 открыты |
| 08H | 11110000 | двери2 закрыты |
В таблице 5.3 хранятся коды соответствующие возможным положениям дверей шлюза. В нейтральном положении на входе порта Р.0 присутствуют все нули (т. е. 00000000). В зависимости от считанного кода порта Р.0 принимается соответствующее решение о переходе на соответствующую подпрограмму.
Кроме того опрашивается порт Р.2 , который предназначен для считывания кода с АЦП, в котором содержится информация о физической массе. Если масса равна нулю и двери закрыты происходит переход на начало программы. В случае не выполнения этих условий запускается подпрограмма инициализации запуска тревоги, которая заключается в передаче соответствующего кода на пульт управления.
Микроконтроллер переходит в режим ожидания запроса адреса от компьютера (См. блок “Вывод кода”). Установив связь с компьютером МК сбрасывает в регистр SBUF байт соответствующей определенному виду тревоги. Т.е. если масса не равна нулю то в SBUF записывается 01011000 (что говорит о присутствии в шлюзе нарушителя), если двери открыты, то в SBUF записывается 00001001 или 10010000 (что говорит о саботаже работы дверей). Запись в SBUF означает автоматическую передачу кода в моноканал.
Звуковая сигнализация. После выдачи в моноканал кода-тревоги, МК инициирует подпрограмму включения звуковой сигнализации, которая предупреждает нарушителя о саботаже работы системы. Длительность звуковой сигнализации — 5 секунд. После чего программа снова возвращается к опросу датчиков. Еще раз опросив датчики и если условие m=0, d=0 (т.е. масса =0, двери закрыты) программа возвращается в начало.
ИК1=0, ИЗ1=1. Если пользователь идентифицирован программа переходит к следующей операции: погасить красный светодиод на входе в шлюз (на выходе красный остается включенный), включить зеленый. Для этого на порт P.1.0. подается 1, на порт Р.1.2 подается 0. Если пользователь не идентифицирован происходит переход на подпрограмму запуска звуковой сигнализации, а затем в начало программы.
После того как пользователь идентифицировался запускается подпрограмма открывания сдвижных дверей (см. приложение 3) и переход в режим ожидания. Ожидание заключается в аппаратно-программной задержке на 10 секунд для того, чтобы дать пользователю время войти в шлюз. Если по истечении этого времени он не войдет, двери автоматически закрываются. В течении задержки программа постоянно (каждые 10 циклов) опрашивает датчик массы. Как только не выполняется условие m=0, происходит переход к следующему блоку программы. А именно — закрытие дверей1. Закрытие дверей заключается не только в подаче кода-закрытия на Р.1.6. и Р.1.4. Попутно с запуском подпрограммы задержки (на время закрытия двери) происходит опрос датчиков для обнаружения возможного факта нарушения регламента работы сдвижных дверей. Т.е. если во время задержки двери не будут закрыты, поступит команда на их повторное открывание (ситуация — пользователь не спел войти в шлюз). Если по истечении одной минуты конфликтная ситуация не разрешится с компьютера поступит код-сигнал блокировки дверей до прихода службы безопасности. Если пользователь находится в шлюзе (m не равна 0, т.е. код на порте Р.2.1-Р2.7 не равен 0) программа переходит к ожиданию кода своего сетевого адреса на входе УАПП (см. ввод кода). После установки связи контроллер выдает в моноканал код соответствующий массе пользователя после чего переходит в режим ожидания1 (см. приложение 3) ответа от компьютера. Полученный код сверяется с адресом 0СН в случае совпадения — переход к подпрограме “открытия двери”.
Основные подпрограммы приведены в приложении 3
6.Разработка конструкции печатной платы
Под конструктивным расчетом печатной платы понимается расчет геометрических размеров платы, компоновка радиодеталей на плате, выбор материала платы и др.
В данном дипломном проекте необходимо произвести расчет платы контроллера шлюза. В начале произведем расчет предполагаемой площади и геометрических размеров, затем выберем материал печатной платы, и произведем трассировку. Для расчета площади платы необходимо подсчитать количество компонентов каждого класса, определить геометрические размеры этой платы.
По размещению проводящего рисунка печатные платы делятся на односторонние, двусторонние и многослойные.
Односторонняя печатная плата проста по конструкции и несложна в изготовлении, но при существующих системах трассировки на ней практически невозможно выполнить сложные схемы. Поэтому была произведена автоматическая трассировка платы в системе PCCARDS на две стороны. Высокая плотность проводников, полученная при трассировке, позволяет выполнить монтаж платы с высокой плотностью, что экономит материал платы.
В качестве основного материала для печатных плат используется фольгированные и нефольгированные листовые диэлектрики. Исходными для изготовления фольгированных диэлектриков могут быть бумага или стеклоткань, пропитанные синтетическими смолами или полимерные пленки из лавсана, фторопласта. На поверхность этих материалов приклеивается металлическая фольга.
В качестве материала для печатной платы выберем стеклотекстолит фольгированный СТФ - 2 со следующими параметрами: толщина фольги 35 мкм, толщина материала с фольгой 2 мм, прочность сцепления 450 гс/3 мм.
Размещение элементов конструкции печатной платы регламентируется условной координатной сеткой из двух взаимно перпендикулярных систем параллельных линий, расположенных на одинаковом ( 2.5 мм или 1.25 мм) расстоянии друг от друга. Центры монтажных отверстий и контактных площадок под выводы навесных радиоэлементов располагают в узлах координатной сетки.
Расчет размеров печатной платы произведем по формуле:
Sэ = k*(S1 + S2) (6.1)
где Sэ-суммарная площадь элементов;
S1-площадь малых элементов;
S2-площадь больших элементов; k - коэффициент плотности.
Для определения суммарной площади определим количество элементов.
Таблица 6.1.
| НАИМЕНОВАНИЕ | КОЛ-ВО ЭЛЕМЕНТОВ | ПЛОЩАДЬ ЭЛЕМЕНТА |
| РЕЗИСТОРЫ | 31 | 0.7 |
| КОНДЕНСАТОРЫ | 10 | 0.3 |
| ДИОДЫ | 8 | 0.4 |
| КВАРЦ | 1 | 5.5 |
| ТРАНЗИСТОРЫ | 54 | 0.80.6 |
| ОПТРОНЫ | 2 | 3.8 |
| МИКРОСХЕМЫ | 511 | 1.54.62.1 |
S1 = Sк + Sд = 10*0,3 + 8*0,4 = 6,2 см2
S2= Sр + Sмс + Sкв + Sтр + Sоп = 0,7*31+5,5*1+0,8*5+0,6*4+3,8*2+1,5*5+4,6*1+2,1*1 = 58.7 см2
К=8 , (Монтаж двухсторонний при средней плотности)
Sэ = 8*(6,2 + 58,7) = 519,2 см2
Печатная плата разведена автоматически, элементы размещались на площади 150:150 мм. Соотношение сторон выбрано 1:1. После разводки элементы удалось разместить более компактно получили 140х140 мм соответственно.
В результате конструктивного расчета получили, что контроллер шлюза будет располагаться на двухсторонней стеклотекстолитовой фольгированной плате размерами 130х140 мм.
Вид печатной платы со стороны деталей изображен на чертеже “Конструкция печатной платы”.
Печатная плата разведена при помощи пакета PCAD (Personal CAD System) версии 4.50. Расстановка элементов на печатной плате и трассировка электрических связей производилась автоматически при помощи интеллектуального графического редактора PCCARDS. Использовались также программы автоматического размещения элементов (PCPLACE) и трассировки электрических связей (PCROUTE) в виду относительной сложности схемы и, соответственно, печатной платы.
7 Технико–экономическое обоснование
Характеристика проекта
В качестве основного аргумента при проектировании системы защиты и контроля доступа в помещения является экономическая целесообразность проекта. Реализация системы поможет в пресечении противоправных действий, уменьшит причиняемый гражданам вред.
В виду того, что для развертывания системы не требуется какихлибо дорогих и дефицитных комплектующих деталей, предполагается, что производство изделия будет носить массовый характер.
На начальном этапе в г.Минске может быть установлено в одних только административных зданиях около 1500 систем. Можно сказать, что для развертывания производства потребуется сравнительно небольшие затраты (оборудование, комплектующие, кадры). Исходя из этого, предполагаем физический объем выпуска 2000 систем в год. В качестве расчетного периода берем срок три года. Вследствии того, что система состоит из нескольких блоков и способна к наращиванию, произведем расчет для одного блока — контроллера.
Выбор методики расчета годового экономического эффекта
В мировой практике по вопросам инженерной экономики рассматриваются многочисленные методы инвестиционных расчётов, среди которых выделяются как наиболее широко применяемые:
чистая приведённая величина дохода;
срок окупаемости капиталовложений;
“внутренняя” норма доходности;
рентабельность;
безубыточность.
Указанные показатели отражают один и тот же процесс сопоставления распределенных во времени выгод от инвестиций и самих инвестиций.