Современная электроника №6/2021

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2021 выполнен правильно, то он начинает работать сразу после подачи напря- жения питания. Вращением движка в переменном резисторе R3 выставляет- ся приемлемый контраст изображения индикатора HG1. Алгоритм работы модуля охраны № 1 следующий. Внешними (вынос- ными) элементами по отношению к модулю охраны и ко всему устройству являются 24 концевых выключателя (S1…S24), которые позволяют контро- лировать состояние 24 дверей. Один концевой выключатель контролиру- ет состояние одной двери. Если дверь закрыта, то концевой выключатель разомкнут. Пользователь (оператор, диспетчер) визуально состояние двери может проконтролировать по состоя- нию индикатора. Если дверь откры- та, то концевой выключатель замкнут. Индикатор периодически мигает. Если дверь закрыта, то концевой выключа- тель разомкнут, индикатор не горит. Пусть концевой выключатель S1 уста- новлен в двери№1, а концевой выклю- чатель S2 установлен в двери№2 и т.д. Если открыта дверь№1, то периодиче- ски мигает индикатор HL2 (если дверь № 1 закрыта, то индикатор HL2 пога- шен). Если открыта дверь№2, то пери- одически мигает индикатор HL3 (если дверь № 1 закрыта, то индикатор HL3 погашен) и т.д. В интерфейс контроля и управления модуля охраны входят: тум- блеры SА1, SА2 (см. рис. 2), индикаторы HL1…HL25. Конструктивно все вышеу- казанные элементы целесообразно раз- местить на отдельной панели управле- ния. Элементы интерфейса управления имеют следующее назначение: ● SA1 (Охрана) – тумблер сигнали- зации. При установке данного тум- блера в положение «ВКЛ» устройство ставится под охрану примерно через 10 с. После установки под охрану сиг- нализация срабатывает примерно че- рез 10 с после замыкания любого кон- цевого выключателя S1...SA24. ● SA2 – тумблер выключения звука. Данный переключатель функцио- нирует только в режиме контроля состояния дверей. Тумблер SA1 дол- жен быть установлен в положении «ВЫКЛ». При установке тумблера SA2 в положение «ВКЛ» при открытии любой двери пьезоэлектрический из- лучатель ВА1 сразу выдаст звуковой сигнал длительностью ~ 2 с. Если дан- ный тумблер находится в положении «ВЫКЛ», то при открытии любой две- ри будет периодически мигать только соответствующий индикатор, пьезо- электрический излучатель ВА1 будет выключен. ● HL1 – индикатор активации режима охраны. Если устройство находится в режиме «охрана», то данный индика- тор горит, если в режиме «контроль состояния дверей», то данный инди- катор погашен. При срабатывании сигнализации на выводе 14 микроконтроллера DD1 постоянно присутствует сигнал уровня лог. 0 (при инициализации – лог. 1). На выводе 15 присутствует сигнал с пери- одом ~ 2 с. и длительностью ~ 1 с. (при инициализации – лог. 1). Для выклю- чения сигнализации необходимо тум- блер SA1 платы контроллера устано- вить в положение «ВЫКЛ». Рассмотрим основные функцио- нальные узлы принципиальной схе- мы модуля охраны, выполненного на микроконтроллере DD1, рабочая частота которого задаётся генерато- ром с внешним резонатором ZQ1 на 10 МГц. К порту РD микроконтролле- ра DD1 подключены тумблеры SA1, SA2, индикатор HL1. К портам РВ, РА, РС микроконтроллера DD1 подклю- чены концевые выключатели S1…S24 и индикаторы HL2…HL25. Питание на данные индикаторы поступает через ключ на транзисторе VT3, который управляется с вывода 21 микроконтрол- лера DD1. Резисторы R6…R13, R16…R23, R24…R31 – токоограничительные для индикаторов HL2…HL25. Резистор R4 – токоограничительный для индикатора HL1. Питающее напряжение +5 В посту- пает на устройство с соединителя Х1. Конденсатор С5 фильтрует пульсации в цепи питания +5 В. В цепи питания микроконтроллера DD1 установлен блокировочный конденсатор C2. В алгоритме работы всего устройства можно выделить два режима: режим контроля состояния дверей и режим охраны. Алгоритм работы в режи- ме контроля состояния дверей следу- ющий. Пусть все двери охраняемого объекта закрыты. Тумблер SA1 в поло- жении «ВЫКЛ». Тумблер SA2 в положе- нии «ВКЛ». После подачи питания на устройство при инициализации во все разряды портов РВ, РА, РС микрокон- троллера DD1 записывается лог. 1, сиг- нал «Исп. устр.» – уровня лог. 1, инди- катор HL1 погашен. ИндикаторыHL2… HL25 погашены. Концевые выключате- ли S1…S24 – разомкнуты. C вывода 21 микроконтроллера DD1 генерируется периодический сигнал (меандр) с пери- одом порядка 1 c. Если открыть дверь № 1, включится концевой выключа- тель S5. Индикатор HL2 будет перио- дически мигать с периодом ~ 1 с. Пье- зоэлектрический излучатель ВА1 платы исполнительных устройств выдаст зву- ковой сигнал длительностью ~ 3 с. Если открыть дверь № 2, включится конце- вой выключатель S6. Индикатор HL2 будет периодически мигать с перио- дом ~ 1 с. Пьезоэлектрический излуча- тель ВА1 выдаст звуковой сигнал дли- тельностью ~ 2 с. и т. д. Если установить тумблер SA2 в положении «ВКЛ», то при замыкании любого концевого выклю- чателя (при открывании любой двери) будет только мигать соответствующий индикатор. Рассмотрим работу в режиме охра- ны. Пусть все двери охраняемого объ- екта закрыты. Тумблер SA1 установлен в положении «ВЫКЛ». Устройство пере- ходит в режим охраны через ~ 10 секунд с момента установки тумблера SA1 в положение «ВКЛ». За это время необ- ходимо закрыть все двери и покинуть охраняемый объект. Понятно, что если периметр охраняемого объекта доста- точно большой и за 10 секунд невоз- можно закрыть все двери, то все две- ри необходимо закрыть до постановки объекта под охрану. Если в режиме охраны включится любой из концевых выключателей S1…S24 (будет откры- та любая дверь), при этом на соответ- ствующем выводе портов РВ, РА, РС микроконтроллера DD1 будет присут- ствовать сигнал уровня лог. 0, то через ~ 10 с. включится звуковая сигнали- зация. При этом на выводе 14 микро- контроллер DD1 установит уровень лог. 0. Если на охраняемый объект проникает «свой», то ему необходимо за 10 секунд установить тумблер SA1 в положении «ВЫКЛ», иначе сработа- ет сигнализация. Понятно, что доступ к тумблеру SA1 платы контроллера и тумблерам SA1, SA2 платы исполнитель- ных устройств должен быть ограничен. Сигнализация включится и в том слу- чае, когда любой из концевых выклю- чателей S1…S24 включится на корот- кое время (например, если открыть и тут же закрыть дверь). Выходной сиг- нал «Исполнит. уст.» можно использо- вать для замыкания цепей управления или питания различных исполнитель- ных устройств, например, для механиз- ма блокировки дверей или для включе- ния сирены (ревуна). Разработанная программа на ассем- блере занимает порядка 0,4 кбайт памя-