Прибор контроля постовой охраны
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В»я это позволяют. Следовательно, требуется выполнить резистивный делитель на резисторах одинаковых номиналов. Примем номиналы равными 10 кОм.
Вход резистивного делителя подключается к порту микроконтроллера TX (порт выхода последовательного порта). А выход делителя подключается к порту RX (порт входа последовательного порта модуля GSM).
Повышение уровня сигнала с 3.3 вольт до 5 вольт выполним по схеме усилителя на операционном усилителе LM358P. Схема типового включения неинвертирующего усилителя на ОУ представлена на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 - Типовая схема неинвертирующего усилителя на ОУ
Расiитаем требуемые параметры резисторов, используя известную формулу для коэффициента усиления идеального ОУ с ООС:
Av = 1 + R2/R1,(3)
где R1 и R2 - резисторы указанные на рисунке 2.12.
Схему включения резисторов R1 и R2 смотреть на рисунке 2.11. Коэффициент усиления вычисляется по следующей формуле
Av=5/3,3=1.5(4)
Следовательно, расiитаем задающие резисторы:
R2/R1=Av - 1=0.5(5)
Соответственно, примем R1=1 кОм R2=2 кОм.
К неинвертирующему входу ОУ подключается порт ТХ GSM модуля (выход последовательного порта), а к выходу усилителя подключается порт RX микроконтроллера (вход последовательного порта).
Таким образом, у нас организована двусторонняя связь между микроконтроллером и GSM модулем.
Порт Reset подключаем через резистор 10 кОм к питанию 5В. Это подтягивает порт к логической единице, и гарантирует случайный сброс микроконтроллера.
Порт Netlight GSM модуля предназначен для индикации сотовой сети. Светодиод индикации сети подключается к порту через транзисторный ключ и диод, что гарантирует стопроцентную развязку порта модуля от питания, и исключает выход порта из строя из-за короткого замыкания, или превышения тока порта. Типовая схема подключения светодиода к порту Netlight GSM модуля представлена на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 - Типовая схема подключения светодиода к порту Netlight GSM модуля
Для подключения sim-карты к GSM модулю будем использовать держатель sim-карт ICA-501-006. Держатель устанавливается шестью ножками на печатную плату. Пять выводов из шести используются, а один не подключен. Вывод VCC - вывод питания sim-карты. Подключается к порту Sim-VDD GSM модуля. Также, вывод VCC шунтируется с шиной земли через фильтрующий керамический конденсатор емкостью 200 нФ (емкость рекомендуемая изготовителем. Емкость номиналом ниже ставить не рекомендуется). Вывод держателя RST - вывод сброса сим-карты. Подключается к порту Sim-RST GSM модуля. Вывод держателя CLK - вывод тактирования сим-карты. Подключается к порту Sim-CLK GSM модуля. Вывод держателя GND - вывод заземления сим-карты. Подключается непосредственно к шине земли. Вывод держателя VPP - неиспользуемый вывод. Вывод держателя DATA - вывод данных сим-карты. Подключается к порту Sim-DATA GSM модуля последовательно через резистор номиналом 22 Ом. Резистор предназначен для ограничения тока и защиты порта GSM модуля от превышения максимально-допустимого тока. Так же необходим подтягивающий резистор номиналом 10 кОм, подключенный к порту Sim-DATA.
К порту ANTENNA GSM модуля подключается GSM - антенна через ВЧ тракт. Волновое сопротивление питающей линии GSM антенны - 50 Ом. В конструкторской части дипломного проекта приводится раiет копланарной линии передачи с волновым сопротивлением 50 Ом.
Порты GND и AGND микроконтроллера и GSM модуля подключаются непосредственно к земле.
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ. КОМПОНОВКА, ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОКРЫТИЙ
Корпус, в котором будет выполнен прибор постовой охраны, должен быть простым, дешевым, и прочным. Для разрабатываемого нами устройства оптимальным является вариант готового универсального корпуса, что экономит силы и средства для разработки и производства собственного корпуса. Особых требований по жесткости и прочности конструкции нет, поэтому в качестве материала корпуса могут выступать различные пластмассы. В настоящее время на рынке представлен широкий выбор готовых пластмассовых корпусов. Выбор пал на универсальный корпус КМ-38 польского производителя из ударопрочного полистирола марки УПМ-0508. Данные корпуса представлены в таблице 2
Таблица 2 - Характеристики УПМ05-08
Рабочий диапазон температур-40оСтАж+70оСЭлектрическая прочность20 кВ/ммУдельная ударная вязкостьДо 50 кг *см/см2
Корпус состоит из основания и крышки, по бокам расположены два выступа с отверстиями для крепления к стене. Крышка крепится к основанию винтами М3-6gx8 ГОСТ 10339-80.
Плата прибора контроля постовой охраны является основной платой устройства, на неё коммутируются все функциональные узлы. Плата изготовлена размером 105 х 80 мм. Материал платы - двусторонний фольгированный стеклотекстолит. Плата изготовливается комбинированным негативным методом. Такой метод изготовления позволяет нам использовать металлизированные отверстия. Проводники изготовленной печатной платы покрываются сплавом РОЗЕ МРТУ 6-09-6708-70В. Припой обладает высокими проводящими свойствами. Хорошо защищает проводники от коррозии. Достаточно дешев и распространен.
Прибор управляется тремя кнопками PSW-4016. Изображение кнопок представлено на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 - Кнопки PSW-4016
Кнопки выдерживают напряжение до 125 B и ток до 3A. Сопротивление контактов не более 0,05 Ом, сопротивление изоляции не менее 100 Мом, температурный диапазон: -25тАж+65 С.
Для размещения трех кнопок управления прибором, необходимо п