Программатор учебного времени

Размещено на http://www.allbest.ru/

Программатор учебного времени

Введение

Тема моей работы программатор учебного времени. Устройство предназначено для включения / выключения в заданное время электрических звонков либо других электрических нагрузок. В первую очередь, изделие ориентировано на применение в учебных заведениях и других учреждениях, где необходимо включение звуковой сигнализации по заранее известной программе. Может использоваться, например, для имитации присутствия - зажигать / гасить освещение, включать / выключать телевизор, магнитофон в квартире.

программатор звонок электрический сигнализация

1. Выбор и обоснование схемы аппарата

Пересмотрев самодельные устройства для автоматического регулирования освещенности, температуры и влажности. Особый интерес для меня представляют различные варианты устройств для автоматической подачи звонков в учебных заведениях.

Я выбрал схему основанную на контроллере ATMEGA 8.

Схема обладает большой функциональностью:

1. подача школьного звонка по расписанию;

2. экстренная подача звонка;

3. установка текущего времени и даты;

4. программирование звонков как на 1 день, так и на всю учебную неделю;

5. защита от несанкционированного программирования;

6. полная очистка памяти устройства.

7. малогабаритна

Простая в эксплуатации и надежная система. Для установки звонка в зданиях, оснащенных радиоузлом, не требуется дополнительных монтажных работ, достаточно 15 - 20 минут для программирования и запуска системы.

При незначительных доработках можно ограничить времени освещения, используемого для обеспечения учебного процесса, программированием временных периодов, в течение которых требуется освещение классов и общих участков.

2. Описание принципиальной электрической схемы аппарата

Устройства, схема которого приведена на рисунке 2.1, является программатором учебного времени. Устройство состоит из микроконтроллер ATMEGA8, считается полной автономной системой. Микроконтроллер (МК) - это очень сложное вычислительное устройство. МК внешне схож на обычную микросхему, но это только на первый взгляд. Его строение архитектуры намного сложнее даже обычного процессора, так как сам процессор - всего лишь часть системы, выполняющий роль, командно-вычислительного узла и не имеющего оконечных узлов для работы извне. В нём есть всё: вычислительное устройство, тактовый генератор, ОЗУ, ПЗУ, таймер, цап, а также линии ввода и вывода. В МК ATmega8 имеется встроенный 10-битный АЦП. Это значит что входное напряжение от GND до Uвх будет линейно разбито на 210 частей. Минимальный код равен 0, максимальный 2 в 10-й степени -1 = 1023. Например, у нас максимальное входное напряжение на входе МК составляет 5В. Значит шаг измерения составляет 5/1023=0.0049, т.е. 4.9 мВ.

Центральной частью схемы устройства является микроконтроллер ATMEGA8, хотя допускается использование микросхемы и с индексом L. Батарея Bat1 предназначена для питания устройства при отсутствии сетевого напряжения. Заряда батареи хватает на 2 года автономного питания контроллера. Резисторы R10-14 служат для защиты портов микропроцессора при появлении импульсного напряжения (помех) на плате клавиатуры. В качестве ЖК-индикатора может использоваться любой дисплей со встроенным контроллером Hd44780 или аналогичным. Питание схемы осуществляется импульсным безтрансформаторным блоком питания основанным на микросхеме LNK304PN Микросхемы Link Switch - TN применяются в источниках питания без гальванической развязки. Некоторые особенности LNK304PN:

1. малочисленная обвязка компонентов в схемах преобразователей;

2. мягкий запуск;

3. работа на частоте 66 кГц;

4. точное ограничение выходного тока;

5. встроенная модуляция частоты генерации;

6. незначительное потребление;

7. возможность работы без нагрузки.

R1 выполняет функцию предохранителя, R2 ограничивает тока питания, VDS1 диодный мост. Сетевой фильтр C1, С2 фильтр сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения. R1 ограничивает ток для LNK304PN. R7, С10 схема задержки подачи сигнала. CR1 кварцевый резонатор, служит для тактирования процессора. Для включения исполнительного устройства - звонка используется ключевой транзистор VT1 и реле K1. Элементы С10, VD7, R9 образуют цепочку начального сброса микропроцессора. SA1, R6 кнопка ручной подачи звонков.

Рисунок 2.1 - Схема электрическая принципиальная программатор учебного времени

Питается устройство непосредственно от сети 220 В через безтрансформаторный блок питании. Напряжение питания микроконтроллера 5v.

3. Описание конструкции изделия

При выборе устройства, мной учитывались следующие требования:

1) Надёжность в работе устройства.

2) Ремонтопригодность, устройство можно многократно разбираться и собираться, доступ к плате и радиоэлементам.

3) Экономичность.

Плата выполнена из изоляционного материала - стеклотекстолита. Размеры платы 60*70 мм. Детали монтируют на печатной плате из одностороннего фальгированного стеклотекстолита. Плату монтируют в корпус программатора при помощи саморезного крепления. Корпус изготовлен из пластика

Характеристики Программатора учебного времени:

Рисунок 3.1 - Конструкция прибора

1. Тумблер

2. Гнездо питания

3. Кнопка ручной подачи звонка

4. Индикация сети

5. Индикация звонка

6. ЖК дисплей

7. Корпус

8. Крепление нагрузки

9. Ушки крепления

10. Печатная плата

4. Возможные неисправности, их причины, методы обнаружения и устранения

Таблица 4.1 - Возможные неисправности, их причины, методы обнаружения и устранения

5. Настройка и регулировка прибора

Одним из достоинств схемы Программатора учебного времени, является то, что он прост в эксплуатации и легко настаивается.

Прибор включается в сеть 220 В, после чего загорается дисплей программатора.

Рис 4.1

Все настройки микроконтроллера осуществляются через системное меню, структура которого и соответствующий внешний вид ЖК-дисплея, приведены на рисунке 4.1. Навигация по меню осуществляется кнопками «+» и «-», вход в меню и подменю осуществляется кнопкой «menu». При долгом удержании появляется меню выбор подменю и параметров осуществляется кнопкой «ok».

Настраиваем дату в подменю «date», затем выставляем время в «Hour». После чего микро контроллер готов к программированию. Программы задаются в подменю «prog» где можно выбрать минуту, час, день, день недели в зависимости от необходимости подачи звонка. Максимальное количество коммутаций вкл/выкл запоминаемых микропроцессором равно 100. C помощью подменю «edit» можно быстро просмотреть и откорректировать программы. При необходимости программы можно удалять с помощью подменю «del»

При отсутствии напряжения питания все настройки сохраняются, астрономическое время не останавливается, коммутация звонков не производится, индикация отсутствует.

Предусмотрена возможность подачи звонка вручную, с помощью шунтирующей контакты реле, кнопки.

6. Безопасность труда при техническом обслуживании, ремонте и регулировке аппарата

К работе с устройством сенсорный выключатель освещения допускаются лица имеющие право работы с высоковольтными слаботочными установками.

1. Перед ремонтом и техническим обслуживанием прибора необходимо ознакомиться с требованиями безопасности и мерам предосторожности по поводу безопасности людей.

2. На рабочем месте необходимо иметь следующие средства индивидуальной защиты:

· инструмент с изолированными ручками.

· ковёр диэлектрический резиновый.

· нарукавники.

· диэлектрические перчатки.

Специалист должен быть в одежде с длинными рукавами. Работать следует одной рукой.

Путём протирки необходимо убрать на высоковольтных элементах электромонтажа скопившуюся пыль, снижающую их электроизоляционные свойства.

3. Часть схемы источника питания непосредственно связана с питающей сетью. В домашних условиях ремонт схемы источника питания разрешается проводить только после отключения прибора от питающей сети для внешнего осмотра. Проверки номиналов и замены вышедших из строя элементов.

4. Запрещается ремонтировать включенный в сеть прибор. Если он находится в сыром помещении, или в помещениях имеющих цементные или иные токопроводящие полы.

5. Если в приборе произошло возгорание, немедленно выньте вилку шнура питания из розетки, накройте прибор плотной тканью, так чтобы прекратить доступ воздуха внутрь корпуса прибора.

Во избежание отравления продуктами горения удалите из помещения всех людей, не занятых ликвидацией возгорания.

При необходимости сообщите в пожарную охрану.

Заключение

При работе над данным проектом была поставлена задача создания максимально простой конструкции, несложной в повторении, учитывающей ошибки и недочеты, допущенные при конструировании аналогичных устройств.

В процессе выполнения своей экзаменационной работы я рассмотрел существующие схемы устройств сенсорных выключателей освещения, и остановился на данной схеме, так как она обладает максимальной функциональностью и полностью удовлетворяет требованиям задания.

В данной работе подробно была описана работа схемы устройства, разработана и описана его конструкция. Большое внимание в работе уделено неисправностям, появляющимся в приборе в процессе эксплуатации и методам их устранения.

Кроме того, я описал организацию рабочего места в стационарной мастерской и безопасность труда, при техническом обслуживании, ремонте и регулировке прибора.

Литература

1. Нефедов А.В. Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной радиоэлектронной аппаратуры: справочник. - Мн.: Энергоатомиздат, 1989.

2. Пескин А.Е. и др. Бытовая радиотелевизионная аппаратура. Устройство, техническое обслуживание, ремонт. М.: Горячая линия - Телеком, 2006.

3. Столовых A.M. Практические советы по ремонту бытовой радиоэлектронной аппаратуры A.M. Столовых. - М.: СОЛОН-Р, 2002.

4. Часы цифровые электронные подвесные «ЭЛЕКТРОНИКА 7-06М»

Размещено на Allbest.ru