Проектування пристрою пожежної сигналізації

Вступ

В наш час дуже розповсюджені цифрові пристрої, за допомогою яких можна побудувати різноманітні пристрої необхідні у повсякденному житі.

Більшість цифрових пристроїв будується на мікроконтролерах або на мікропроцесорах, а також останнім часом широко розповсюджуються пристрої в основі яких полягають ПЛІС. За допомогою мікропроцесорних систем відбувається керування технологічними процесами або технологічними операціями. Данні системи практично універсальні, так як мають швидку бистродію та високу точність за рахунок достатньої розрядності.

В курсовій роботі на базі процесора MSP430, фірми TI, розроблено пристрій пожежної сигналізації. Обраний мікропроцесор є мікропотребляючим, тому на його базі можна побудувати пристрій, який буде на протязі великого часу працювати живлячись від батарейки. На базі цього мікропроцесору можливо побудувати необхідний пристрій.

Пожежна сигналізація використовується у багатьох галузях, будь то велике підприємство чи звичайна квартира. В зв’язку з тим, що більшості побудованих будівель понад 30 років, та використовується стара алюмінієва проводка, яка не має можливості витримувати сучасні навантаження на сіть, виникають пожежі. Якщо терміново її не визначити, то це може призвести до великої втрати майна та здоров’я. Пожежна сигналізація не є дорогою порівняльно з можливими втратами при пожежі.

Виходячи з цього в даній курсовій роботі буде розроблена така сигналізація.

1. Аналіз поставленої задачі

В курсовій роботі необхідно спроектувати «Датчик пожежної сигналізації», який призначений для аналізу температури в приміщенні, а також аналіз на задимлинність та своєчасну подачу сигналу, будь то звукова сигналізація чи сигнал до пожежної частини.

В основі пристрою полягає процесор серії MSP430, який буде аналізувати данні, котрі надходять від цифрового температурного датчика та інфрачервоної оптопари. При необхідності видавати сигнал через інтерфейс RS422.

Температурний датчик використовується для визначення зміни температури в приміщенні, а інфрачервона оптопара визначає ступінь задимлинності.

Виходячи з цього можна спроектувати структурну схему пристрою:

Рис.1. Структурна схема пристрою

1.1 Обґрунтування достатності апаратних засобів та програмних ресурсів

В даному пристрою буде використовуватися 16 розрядний процесор з RISC архітектурою MSP430, по своїм параметрам повністю відповідає усім вимогам проекту.

Архітектура: Мікроконтролери сімейства MSP430 включають в себе 16 – розрядний RISC CPU, периферійні модулі та гнучку систему тактування, з’єднанні через фон Нейманську загальну шину (MAB) пам’яті ті шину пам’яті даних (MDB).

Сімейство MSP430 володіє наступними ключовими особливостями:

·Архітектура з ультранизким споживанням, збільшуюча час роботи при живленні від батареї.

- для схоронності вмісту ОЗП необхідний струм не більш 0,1 мкА;

- модуль тактування реального часу споживає 0,8 мкА;

- струм живлення при максимальній продуктивності – 250 мкА;

·Високоякісна аналогова периферія для виконання точних вимірів:

- вбудовані модулі 12 розрядного чи 10 розрядного АЦП швидкістю 200 ksps є температурний датчик та джерело опорної напруги Vref - з’єднаний 12 розрядний ЦАП - таймери керуємі компараторами для виміру опорних елементів;

- схема спостереження за напругою живлення

·16 розрядне RISC CPU, яке допускає нові застосування к фрагментам коду:

- великий регістровий файл знімає проблему «вузького файлового горлечка»;

- компактне ядро має понижену енергоживленність та вартість;

- оптимізовано для сучасного високорівневого програмування;

- набір команд складається з 27 інструкцій, підтримується сім режимів адресації.

- розширені можливості векторних переривань;

·Можливість внутрисхемного програмування Flash- пам’яті дозволяє гнучко змінювати та обновляти програмний код, провадити реєстрацію даних.

Рис.2 Архітектура MSP430

Рис.3. Розташування виводів процесора MSP430F2234

Виводів в процесорі цілком достатньо для підключення усіх зовнішніх пристроїв.

1.2 Визначення додаткових апаратних засобів

До составу пристрою крім процесору входять:

- Цифровий температурний датчик - TMP100, фірми TI.

- Інфрачервона оптопара – TCST1103, фірми VISHAY

- Інтерфейс RS485/RS422 - MAX3070Е, фірми MAXIM

1.2.1 Цифровий температурний датчик TMP100

Основні характеристики:

· DIGITAL OUTPUT: I2C Serial 2-Wire

· RESOLUTION: 9- to 12-Bits, User-Selectable ACCURACY:

±2.0°C from -25°C to +85°C (max)

±3.0°C from -55°C to +125°C (max)

· LOW QUIESCENT CURRENT:

45µA, 0.1µA Standby

· WIDE SUPPLY RANGE: 2.7V to 5.5V

· TINY SOT23-6 PACKAGE

Рис.4. Розташування виводів датчика температури TMP100

Електричні характеристики:

Таблиця 1. Електричні характеристики TMP100

Рис.5. Схема підключення датчика температури TMP100

1.2.2 Інфрачервона оптопара TCST 1103

Основні характеристики:

Електричні характеристики:

Таблиця 2. Електричні характеристики TCST 1103

Рис.6. Тестове підключення

Рис.7. Час перемикання

1.2.3 Інтерфе

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать