Устройство охраны подвижного объекта

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КАФЕДРА ЭВМ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

на тему: «Устройство охраны подвижного объекта»

Выполнил: Новик А.Ю.

Проверил: Тимошенко В.С.

МИНСК 2000

БГУИР, Факультет КсиС

«Утверждаю»

Зав. Кафедрой ЭВМ

_____________________

«_____ » _____________

Задание по курсовому проектированию

Студенту Новик А.Ю.

гр.650505

Тема проекта. Устройство охраны подвижного объекта.

Сроки сдачи студентом курсового проекта 10.05.2000

Исходные данные к проекту. Разработать устройство охраны подвижного объекта. Система должна управляться с помощью пульта дистанционного управления на ИК лучах и иметь независимую систему питания.

Содержание пояснительной записки:

· Обзор литературы

· Введение

· Обоснование выбора структурной схемы

· Обоснование выбора функциональной схемы

· Обоснование выбора принципиальной схемы

· Описание элементов схемы

· Заключение

· Литература

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей и графиков).

Структурная схема

Функциональная схема

Принципиальная схема

Дата выдачи задания 17.02.2000.

Календарный график работы над проектом.

Обзор литературы - 5% до 1.03.2000

Обоснование выбора структурной схемы -10% до 7.03.2000.

Обоснование выбора функциональной схемы -25% до 15.03.2000.

Обоснование выбора принципиальной схемы - 40% до 8.04.2000.

Подготовка графического материала - 50% до 15.04.2000.

Оформление пояснительной записки - 80% до 25.04.2000.

Руководитель _______________________________«Тимошенко В.С.»

Задание принял к исполнению ____________________«Новик А.Ю.»

1. Обзор литературы

Статистика беспристрастно констатирует: с ростом числа автомобилей растет и число их угонов.

Машины уводят на улице, угоняют из гаражей, даже с охраняемых стоянок. Можно, конечно продать автомобиль и тем самым избавиться от источника головных болей, обрести спокойствие и пользоваться общественным транспортом, но подавляющее большинство автовладельцев выбирают другой путь и оснащают машину той или иной противоугонной защитой. В сегодняшнем многообразии охранных средств очень трудно выделить самую оригинальную систему защиты от угона, тем более что оригинальность и высокая цена - два понятия, которые обязательно сопутствуют друг другу. В результате охранные комплексы с наивысшим уровнем защиты и повышенной стойкостью к нейтрализации имеют, к сожалению, с точки зрения потребителей один существенный недостаток: сумма денег, которую необходимо заплатить, включая установку (она, понятно, должна осуществляться на высоком профессиональном уровне), обычно превышает 5-10% цены самого автомобиля, при этом даже лучшие из них не могут обеспечить стопроцентную гарантию от угона.

Сообразуясь с реалиями сегодняшнего дня, когда резкое понижение материального уровня основной массы белорусских автолюбителей после известных событий августа прошлого года в значительной степени подкорректировало приоритет в выборе охранных средств сторону недорогих, но надежных, поставим вопрос следующим образом: какие «противоугонки» оказываются «не по зубам» хулиганам и случайным угонщикам; с какими из охранных систем профессиональные автомобильные воры предпочитают не связываться из-за того, что на их нейтрализацию уходит слишком много времени, процесс требует специального оборудования и сопровождается излишними шумовыми или световыми эффектами.

Вообще нужно отметить что современные противоугонные системы делятся на два обширных класса:

Механические;

Электронные.

Бытует мнение, что механические охранные устройства не составляют альтернативы электронным.

Да современные электронные системы охраны автомобиля имеют до 20 степеней защиты, но многие из них через чур дорогостоящи, что не всегда выгодно потребителю. Кроме того многие угонщики очень хорошо экипированы различными устройствами которые позволяют перехватывать (сканировать) закодированные посылки посланные с пульта дистанционного управления, такие устройства называются код-грабберами.

Представители противоугонных средств западного образца такие как SIRIO 777 и LASERLINE решили эту проблему.

Так например в противоугонке SIRIO 777 был применен метод защиты от сканирования следующего типа: установлен светодиодный индикатор с памятью на каждый датчик (светодиод укажет какой датчик срабатывал в ваше отсутствие). А так же подавители отраженных от корпуса инфракрасных пакетов.

Конечно же идеальной системы не существует, по этому как ни была бы хороша противоугонка найдется человек который сможет её раскрыть.

Исходя из задачи поставленной на реализацию курсового проекта, а именно: «Устройство охраны подвижного объекта с дистанционным управлением на ИК лучах ».

По данной теме существует целый ряд книг и периодических изданий, в которых описывается основы построения приемных и предающих блоков на инфракрасном излучении.

В источнике №1 описываются все выпускаемые серии оптоэлектронных приборов выпускаемых нашей промышленностью, приведены наиболее важные характеристики, а так же схемы включения в различные устройства.

В источнике №2 рассмотрены теоретические основы инфракрасной техники, очень подробно представлен расчет необходимых параметров для оптических систем, и даны практические рекомендации по построению различных приёмо-передающих устройств на ИК - излучении.

В источнике №3 подробно затрагивается проблема построения приемных устройств ИК - систем. Приведены некоторые схемы, применяемые во многих отраслях промышленности, быта и т.д.

Особая роль в этой книге отводится под описание основных оптико-физических параметров приемных систем, что позволяет разработать приемную систему с наилучшими показателями.

Четвертый источник является отличным справочным пособием. В нем описываются важнейшие характеристики полупроводниковых оптоэлектронных приборов.

В источнике №5 теоретические аспекты тесно переплетаются с практическими расчетами параметров оптико-электронных приборов.

В источнике №6 приведена принципиальная схема охранной сигнализации подвижного объекта, которая принята мной за основу. В статье кроме непосредственных рабочих параметров так же приведён перечень элементной базы и принцип работы устройства.

В источнике №7 описаны требования по разработке и оформлении технической документации радиоэлектронного оборудования, а так же ГОСТ-ы применяемые при оформлении чертежей, схем.

Источник №8 является справочником в котором собраны микросхемы различных серий что позволило мне более детально рассмотреть и сопоставить параметры микросхем различных серий и технологий изготовления.

2.Введение

Электронная вычислительная техника - сравнительно молодое научно-техническое направление, но она оказывает самое революционизирующее воздействие на все области науки и техники, на все стороны жизни общества в целом.

Схемотехника как наука легла в основу этого воздействия, если проследить все шаги развития электронно-вычислительных машин да и не только. Схемотехника позволила поднять на новый виток развития многие направления техники, начиная с полной электронизации бытовой аппаратуры и заканчивая космической промышленностью.

Схемотехника - научно-техническое направление, которое занимается вопросами анализа и синтеза элементов,узлов и устройств и обеспечивает оптимальность их характеристик и параметров.

Анализ устройств, узлов - сводится к исследованию, изучению схем выпускаемых современной промышленностью, и оченке их характеристик.

Синтез - сводится к созданию (построению) перспективных узлов, устройств и т.д.

При дальнейшем рассмотрении схемотехники необходимо ввести понятия элемента, схемы…

Наименьшие части схем на которые, её можно разбить, которые выполняют простейшие функции называют - элементом.

Совокупность элементов определенным образом соединенных между собой и выполняющие более сложные функции называют - узлом.

Совокупность узлов и элементов собранных в едином корпусе, и предназначенных для приема, обработки, хранения и преобразования информации называют устройством.

На данном этапе развития схемотехники, на практике применяются кроме дискретных элементов, еще и интегральные микросхемы. ИМС позволяют кроме увеличения плотности печатного монтажа повысить надежность и быстродействие схем.

Интегральная схема - микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и кристаллов.

ГОСТ 17021-75 определяет степень интеграции ИМС, как показатель степени сложности микросхемы, и характеризуется числом содержащихся в ней элементов и компонентов. Степень интеграции определяется формулой:

Кис=[lg N]+1;

Где lg N - целая часть;

N - число элементарных схем в ИС.

В соответствии с этой формулой, ИС первой степени - это ИС содержащие да 10 элементов и компонентов;

В настоящее время уже освоено производство ИМС третьей, четвертой, пятой и даже шестой степени.

Наиболее сложным этапом создания схемотехники ЭВМ является ее проектирование. С момента появления первых интегральных схем ЭВМ пройден путь от схем малого уровня интеграции до больших интегральных схем (БИС). В настоящее время на одном кристалле БИС размещаются целые устройства, такие как процессор, ОЗУ, ПЗУ.

Время проектирования превосходит время изготовления БИС в сотни раз, а стоимость проектирования - стоимость одной БИС - в тысячи раз. Макетирование БИС на дискретных компонентах не дает адекватных результатов, поэтому единственным путем проектирования БИС является широкое применение ЭВМ в процессе проектирования. Создание систем автоматического проектирования (САПР) обеспечивает:

· сокращение сроков проектирования;

· выявление ошибок на ранних стадиях проектирования;

· улучшение качества проектирования;

· возможность разработки самое БИС;

· высвобождает разработчиков для решения творческих не формализуемых задач проектирования.

Проектирование есть процесс перехода от технического задания к документации, необходимой для изготовления БИС. Проектирование называется автоматизированным, если один или несколько его этапов частично или полностью выполняются на ЭВМ. Проектирование БИС - автоматизированное, так как осуществляется только с помощью ЭВМ.

Этот процесс настолько сложен, что рад его этапов не удается полностью формализовать и поэтому в процессе проектирования необходимо оперативное вмешательство разработчика.

Процесс проектирования БИС носит итерационный характер и состоит из следующих основных этапов:

· разработка технического задания;

· структурное проектирование;

· функционально-логическое проектирование;

· схемотехническое проектирование;

· топологическое проектирование;

· технологическое и конструкторское проектирование

· этап технического синтеза и испытаний.

Между отдельными этапами существует система итеративных связей, поэтому процесс проектирования является более сложным, чем простое последовательное выполнение этапов друг за другом.

На первом этапе - вырабатываются требования на электрические, временные, надежностные, функциональные и другие параметры БИС на основе достигнутого уровня развития технологии и методов проектирования.

На втором этапе - производится разбивка БИС на отдельные функционально законченные блоки. Критерием качества на этом этапе считаются:

· минимум аппаратурных затрат;

· максимальное быстродействие;

· минимальная мощность потребления;

· функциональная полнота.

Третий этап - этап создания функционально-логической схемы БИС. Т.е. БИС представляется на уровне базовых логических и последовательностных элементов типа «И», «ИЛИ», «НЕ», триггер, усилитель и т.д.

Четвертый этап - осуществляется расчет параметров схемотехнических элементов транзисторов, диодов, емкостей и т.д. и синтез электрической принципиальной схемы.

На пятом этапе - электрическая или логическая схема преобразуется в топологический чертеж БИС. Он состоит из топологических элементов, соответствующих отдельным схемотехническим элементам, связям и вспомогательным элементам.

На пятом этапе решаются следующие задачи:

· взаимное размещение элементов и трассировка связей между ними;

· получение топологического чертежа;

· получение фотошаблона.

Шестой этап - технологическое и конструкторское проектирование - предусматривает: разработку технологических процессов производства БИС, моделирование их на ЭВМ с целью выбора оптимальных параметров технологических процессов. Данные о возможностях технологии необходимы на этапах 4 и 5 проектирования БИС. На конструкторском этапе выбирают корпус БИС, производят расчет тепловых режимов работы, условий теплоотвода, внешнюю помехозащищенность БИС.

На седьмом этапе - изготавливается опытная партия БИС, измеряются временные и электрические характеристики, проводится проверка их соответствия техническому заданию.

Для создания средств вычислительной техники определяющим фактором является развитие ее схемотехники и технологии.

Достижения микроэлектроники оказывают постоянное влияние на развитие архитектуры и совершенствование логической структуры средств вычислительной техники, а так же на способы аппаратурной реализации ПО.

3.Обоснование выбора структурной схемы

Представленное на рассмотрение устройство (в соответствии с заданием на курсовой проект) является одним из наиболее простых по своей структуре. Одним из важнейших критериев выбора структурной схемы является простота ее технической реализации не только с точки зрения схемотехнического решения данной проблемы, но и с точки зрения простоты понимания принципа функционирования.

Схема представленная на рисунке №1 (приложения) является структурной схемой проектируемого устройства. Она состоит из следующих основных блоков:

Пульт дистанционного управления на ИК излучении (ПДУ);

Приёмник ИК излучения с декодирующим блоком;

Блок датчиков;

Блок обработки информации поступающей с датчиков, приёмного устройства с управляющими схемами;

Генератора;

Схемы блокировки зажигания;

Сирены.

Пульт дистанционного управления предназначен для дистанционного включения/ выключения охранной системы в режимы: «Охрана», «Выключено», и разблокировки системы зажигания.

Приёмное устройство с декодирующим блоком предназначено для приема ИК команды поданной с ПДУ с последующим её декодированием для управления охранными цепями и блокировкой и разблокировкой системы зажигания.

Блок датчиков предназначен для передачи сигналов в блок обработки сигналов. Каждый из датчиков замыкается при попытке не санкционированного открытия дверей, капота или багажника, а так же при попытке раскачать транспортное средство.

Блок обработки информации поступающей с датчиков и приемного устройства получает и преобразует сигналы от датчиков в управляющие команды для генератора (в случае, когда система находится в режиме «Охрана» с мгновенным переходом в режим «Тревога»), а так же для блокирования системы зажигания (это происходит, в случае если угонщик все-таки попал в салон машины и пытается завести двигатель). Кроме того система обрабатывае анализирует сигналы поступающие с приемного устройства и в соответствии с ними включает и выключает систему в режимы «Охрана» и «Тревога».

Генератор предназначен для выдачи сигнала с определённой частотой на излучатель (сирену) и на габаритные огни автомобиля.

На мой взгляд, схема удовлетворяет параметрам задания на курсовой проект и является перспективным устройством, которое может применяться для охраны личного и государственного автотранспорта.

4.Обоснование выбора функциональной схемы

На этапе проектирования функциональной схемы необходимо в соответствии с поставленной задачей спроектировать схему устройства. А именно не следует слишком глубоко привязываться к конкретным микросхемам и дискретным элементам. На этом этапе необходимо выбрать серию микросхем которые будут применяться в проектируемом устройстве. Необходимо выбрать такую серию ИС параметры, которых позволяют построить устройство, работающее с минимальным потреблением, с большим входным и малым выходным сопротивлением (это условие должно выполняться для уменьшения паразитных емкостей и индуктивностей).

Поэтому в соответствии с заданием на курсовой проект, базовой серией микросхем стала серия 561 ИМС выполненных по КМДП технологии.

Микросхемы на КМДП структурах обладают очень важными качествами, по сравнению с однотипными микросхемами других серий ( выполненных по ТТЛ или ЭСЛ и д.р. технологии), в связи с этим можно заметить, что микросхемы 561 - серии имеют следующие параметры которые удовлетворяют заданию на курсовое проектирование:

· имеет три номинала напряжения питания;

· относительно малый потребляемый ток;

· среднее время задержки распространения;

· малые входные и выходные токи.

На рисунке 2 (приложения) представлена функциональная схема устройства.

5. Обоснование выбора принципиальной схемы

Предлагаемое устройство автомобильной сигнализации (УАС) выполняет практически все необходимые функции, не содержит дефицитных деталей и может конкурировать с промышленными системами.

На этапе построения принципиальной схемы необходимо определить критерий выбора элементов схемы. Важнейшими для микросхем являются такие параметры как:

· Быстродействие;

· Потребляемая мощность

· Коэффициент разветвления (если используется каскадное включение однотипных микросхем);

· Цена;

· И многие другие не маловажные параметры.

Обычно для определенных серий ИС основные параметры связаны между собой функциональными зависимостями, и изменение одного из них может повлечь за собой изменение других.

При выборе серий ИС особое значение имеет задача выбора критерия их сравнения. Сравнение проводят на основе анализа основных параметров микросхем или с использованием обобщенных критериев, учитывается соотношение между основными параметрами.

Для каждой серии ИС оговариваются также диапазон допустимых температур и номиналы напряжений электропитания с допустимыми колебаниями, учитывают надежностные характеристики, стоимость, конструктивное исполнение и т.д.

УАС питается от бортсети автомобиля (+12 В), а при ее пропадании продолжает нормально функционировать, так как имеется внутренний источник. Схема УАС приведена на рисунке 3 (приложения).

Каждое нажатие на кнопку «ВЫКЛЮЧИТЬ» сопровождается коротким запуском сирены и вспыхиванием габаритных огней автомобиля, а так же по переменным переходом УАС из режима «Охрана» в режим «Выключено».

Режим «Выключено». В этом режиме устройство потребляет совершенно ничтожный ток, а все электрооборудование автомобиля работает в обычном режиме. Датчики УАС заблокированы, а светодиод состояния системы погашен.

Режим «Охрана». Потребляемый ток не превышает 5 мА. Все датчики задействованы, светодиод состояния системы мигает с частотой 1.4 Гц, система зажигания и пуска двигателя автомобиля заблокирована.

УАС переходит в режим «Тревога», если срабатывает хотя бы один из датчиков. В этом случае мгновенно включается сирена, начинают мигать габаритные огни (f=1.4 Гц), а попытка завести двигатель кончается неудачей. Потребляемый ток не превышает в этом режиме 2 А. В режиме «Тревога» УАС будет находиться еще 20 с при условии, что все датчики вернулись в исходное положение. Если нет то двадцатисекундный цикл будет повторяться до возврата датчиков в исходное положение. Перевести УАС в режим «Выключено» из любого состояния можно только с помощью пульта дистанционного управления.

Схема УАС (рисунок 3) содержит:

DA1, R1…R4, C1, PA1 - датчик положения, выполненный на основе микроамперметра. Он обеспечивает постановку на охрану при любом первоначальном положении кузова;

SB - контактные замыкатели. Их устанавливают на дверях, капоте, багажнике. Датчик замыкается при попытке взлома;

DD2.3, R16, R19, R20, C6, VT1, VD8 - элементы выдержки времени (20 с) в режиме «Тревога»;

DD2.4, R17, C4, VD10 - элементы одновибратора - формирователя импульса запуска сирены при каждом переходе УАС в новый режим работы;

DD4.4, R18, R21, C5 - генератор импульсов (f=1.6 Гц), управляющий светодиодом VD11;

DD4.1…DD4.3, C7…C10, R22…R28, VT3…VT6 - электронную сирену;

DD4.1, VT2, K1, K1.1 - элементы управления «габаритами» автомобиля (f=1.6 Гц);

K2, K2.1, VT7, VD14, R29 - элементы блокировки системы зажигания и пуска двигателя;

GB1, VD15, VD16, R30 - элементы бесперебойного питания и зарядки. От величины сопротивления резистора R30 зависит ток заряда GB1;

VD13, C11…C13, DA2 - фильтр питания и стабилизатор +9 В.

Первоначальный сброс схемы происходит благодаря быстрому заряду конденсатора C2 через резистор R14. При этом микросхема DD3.1 по выводу 4 и микросхема DD3.2 по выводу 10 через микросхему DD2.3 сбрасываются в нулевые состояния. УАС устанавливается в режим «Охрана», и все датчики активированы.

Логический «нуль» с вывода 13 микросхемы DD3.2 запрещает работу сирены и мигание «габаритных» огней автомобиля.

Логическая «единица» на выводе 2 микросхемы DD3.1 разрешает работу генератора собранного на микросхеме DD4.4 (f=1.4 Гц), который периодически включает VD11, а так же обеспечивает на базе VT7 открывающее напряжение.

Для обеспечения экономичности схемы в целом, реле K2 срабатывает только при попытке запуска двигателя.

Как только срабатывает один из датчиков SB, УАС мгновенно переходит в режим «Тревога». Это происходит благодаря появлению логической «единицы» на выводе 8 микросхемы DD3.2 через микросхему DD2.2.Триггер собранный на микросхеме DD3.2 переключается в единичное состояние и запускает сирену собранную на микросхемах DD4.1…DD4.3. Контакты реле K1.1 начинают замыкаться с частотой 1.6 Гц, обеспечивая вспыхивание габаритных огней. Светодиод продолжает мигать, а двигатель остается заблокированным.

Одновременно с этим начинает заряжаться конденсатор C6 через резистор R20. Как только он зарядится (20с.), логическая «единица» через диод VD8, микросхему DD2.3 попадает на базу транзистора VT1 и на вывод 10 микросхемы DD3.2. Если датчики не вернулись в исходное состояние, то транзистор VT1 разряжает конденсатор C6, и двадцатисекундный цикл вновь повторяется. Если же датчики все же вернулись в исходное состояние, то вместе с разрядом конденсатора C6 сбрасывается и триггер DD3.2. УАС вновь переходит в режим «Охрана».

Необходимо заметить что интересное техническое решение было применено при выборе датчика реагирующего на колебания кузова. Как известно такие датчики (серийно выпускаемые промышленностью), дороги и не всегда имеют требуемые выходные параметры. При разработке схемы УАС в качестве датчика преобразующего механические колебания кузова в электрические сигналы, был использован микроамперметр доработанный М476 или аналогичный.

Доработка микроамперметра заключается в следующем. Корпус микроамперметра аккуратно вскрывают. На изогнутый конец стрелки надевается и обжимается плоскогубцами не большой груз. Но так что бы между грузом и шкалой был зазор не менее 1мм. По краям шкалы необходимо наклеить демпферы-ограничители из мягкого поролона.

Затем корпус уже готового датчика склеивают. Крепление к плате так же через тонкий поролон.

6.Характеристики элементной базы

В соответствии с поставленным заданием на курсовое проектирование требуется разработать устройство охраны подвижного объекта.

Одним из наиболее главных этапов в построении заданного устройства является выбор элементной базы.

Применительно к моему заданию, в процессе проектирования необходимо было выбрать определяющий критерий, для подбора микросхем входящих в функциональные основные узлы проектируемого устройства. Этот критерий позволяет свести к минимуму все возможные недостатки схемотехнического характера.

Так как проектируемое мной устройство должно обладать рядом свойств, а именно:

· Быстродействием (выше среднего);

· Относительной дешевизной;

· Малой потребляемой мощностью;

· Малым напряжением питания;

Возможностью работы при пониженном напряжении питания и при его скачках;

Ударопрочность и стойкость к неблагоприятным внешним воздействиям.

Из всех существующих на данный день серий микросхем, для построения проектируемого устройства я выбрал серию интегральных микросхем выполненных по КМДП технологии. 561-серия представлена различными микросхемами: начиная с простейших логических элементов, элементов исключающее «ИЛИ», и заканчивая триггерами, счетчиками, регистрами и другими комбинационными устройствами ЭВМ.

Принципиальная схема проектируемого устройства представлена на рисунке 1 приложения. Как видно из анализа схемы, в ее состав входят различные микросхемы 561-серии. А именно:

DD1, DD2 микросхема К561ЛП2;

DD3 микросхема К561ТМ2;

DD4 микросхема К561ЛА7.

Микросхема К561ЛП2.

Содержит четыре элемента исключающее «ИЛИ». Основные параметры данной микросхемы приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры ИМС К561ЛП2

Uип, В	U0вых,В	U1вых,В	Iвх, мкА	I0вых, мА	I1вых, мА	Iпот,мкА	tз.р.0,1,нс	tз.р.1,0,нс	Cвх,пФ
5	0,95	3,6	-	2,6	1,25	-	120	110	-
10	2,9	7,2	-	8,0	1,25	-	90	90	20
15	-	-	0,3	-	-	2,0	-	-	-

Принципиальная схема одного канала ИС представлена на рисунке. Здесь кроме трёх КМДП инверторов применён ключ коммутации КК.



рис.1 Принципиальная схема одного канала ИМС К651ЛП2

Высокий уровень на выходе Q появляется только в том случае, если один из входных уровней А или В высокий. Если оба А и В низкие или высокие, то на выходе Q будет низкий уровень.

Условное графическое изображение микросхемы К561ЛП2 представлено на рисунке 2.

рис.2 Условное графическое изображение и цоколёвка ИМС К561ЛП2

Микросхема К561ЛА7.

Выполняемая логическая функция - m «И-НЕ», где m- количество входов. Реализация этой логической функции обеспечивает последовательное соединение m МДП транзисторов с каналом n- типа и параллельным соединением m МДП транзисторов с каналов p-типа.

Если хотя бы на одном из входов имеется напряжение высокого уровня, то открыт один из транзисторов VT3, VT4, и обязательно закрыт один из транзисторов VT1, VT2, на выходе напряжение высокого уровня.

Основные параметры ИМС К561ЛА7 приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Uип, В	U0вых,В	U1вых,В	Iвх, мкА	I0вых, мА	I1вых, мА	Iпот,мкА	tз.р.0,1,нс	tз.р.1,0,нс	Cвх,пФ
5	0,95	3,6	-	0,25	0,25	-	160	160	-
10	2,9	7,2	-	0,45	0,55	-	80	80	11
15	-	-	0,3	-	-	2,0	-	-	-

На рисунке 3 приведена принципиальная схема одного из 4-х логических элементов входящих в состав ИМС К561ЛА7.

Рисунок 3. принципиальная схема ЛЭ «И-НЕ»

Условное графическое изображение микросхемы К561ЛА7 приведено на рисунке 4



рисунок 4. УГО ИМС К561ЛА7.

Микросхема К561ТМ2.

Микросхема К561ТМ2 содержит два двухтактных D-триггера. Отличие этой микросхемы от однотипных микросхем других серий состоит в том что каждый из двухтактных D-триггеров имеет кроме входа R еще и вход S.

Условное графическое обозначение микросхемы К651ТМ2 представлена на рисунке 5.

Рисунок 5. Условное графическое обозначение и цоколевка ИС К561ТМ2

Основные параметры ИМС приведены в таблице 3

Таблица 3.

Uип, В	U0вых,В	U1вых,В	Iвх, мкА	I0вых, мА	I1вых, мА	Iпот,мкА	tз.р.0,1,нс	tз.р.1,0,нс	Cвх,пФ
5	0,8	4,2	-	0,5	0,25	-	420	420	-
10	1,0	9,0	-	0,9	0,6	-	150	150	10
15	-	-	0,3	-	-	2,0	-	-	-

Микросхема К140УД6А.

Является операционным усилителем (ОУ). ОУ - специфический класс усилителей напряжения постоянного тока с большим коэффициентом усиления, работающих в режиме параллельной отрицательной обратной связи по напряжению.

На рисунке 6 представлена функциональная схема ИС К140УД6А.

Рисунок 6. Функциональная схема ИС К140УД6А.

Основные параметры ИМС:

Коэффициент усиления Ku* 10 50

Коэффициент ослабления синфазного сигнала K o.o.c. 70

Напряжение смещения нуля Uсм, мВ 6

Входной ток Iвх нА 50

Разность входных токов Iр, нА 10

Коэффициент подавиления нестабильности питания Kп.п, Дб 80

Частота единичного усиления fт, МГц 1

Мощностная полоса пропускания fp, кГц 20

Скорость нарастания выходного напряжения v, В/мкс 2,5

Потребляемый ток Iп, мА 4

Диапазон напряжения питания 5…20

Схема данного ОУ построена на биполярных транзисторах. На рисунке 7 приведено условное графическое обозначение ИС.



Рисунок 7. Условное графическое обозначение ИС К140УД6А

Детали и конструкция.

Излучатель BA1 - любая динамическая головка на 10 Вт (8 Ом) или 20 Вт (4 Ом).

VT2 - VT7 - любые транзисторы из серий КТ972, КТ973, КТ853, КТ829. Транзисторы VT3 - VT6 устанавливают на один общий радиатор через слюдяные прокладки. Сюда крепят и диод VD6.

VT1 - любой транзистор из серий КТ315, КТ3102, КТ503.

VD1 - VD4 - любые низковольтные диоды о Uобр =10…20 В.

VD5 - VD10 - любые диода из серий КД521, КД522, КД505, КД510.

VD12 - VD14 - диоды серий КД226 или Д7 на ток 0,1 А.

VD15 - VD16 - диоды серий КД2997 или КД2999 на ток менее 10 А.

Светодиод VD11 - АЛ307.

Резисторы 0,125 или МЛТ - 0.25, R30 - МЛТ- 1.

Аккумуляторная батарея любая.

Реле К1, К2 можно применить любые с током срабатывания до I=5А.

Заключение

Разработанное в курсовом проекте устройство охранной сигнализации является простейшим примером и на этой стадии не может применяться к выпуску в серийном производстве, но идея положенная в её основу может послужить для проектировщиков и которые в свою очередь, на базе этой схемы смогут спроектировать устройство которое сможет конкурировать с зарубежными аналогами.

8.Литература

1. Тули М. «Справочное пособие по цифровой электронике»: перевод с английского - Москва: Энергокомиздат,1990г.

2. Козелкин В.В., Усольцев И.Ф.«Основы инфракрасной техники» «Машиностроение» - Москва 1967г.

3. Богомолов П.Д., Сидоров В.И., Усольцев И.Ф. «Приемные устройства ИК систем» - Москва: «Радио и связь», 1987г.

4. Якушенков Ю.Г. «Теория и расчет оптико-электронных приборов» - Москва: «Машиностроение» 1989г.

5. Иванов В.И., Аксенов А.И., Юшин А.М. «Полупроводниковые оптоэлектронные приборы» - Москва: «Энергокомиздат»,1989г.

6. Журнал «Радио любитель» 3/99-2000.

7. Э.Т. Романычева «Разработка и оформление технической документации РЭА» - Москва: «Радио и Связь»,1982г.

8. Богданович М.И., Грель И.Н. и д.р. «Цифровые интегральные схемы» - справочник.