Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства

Министерство образования Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра компьютерные системы в управлении

и проектировании (КСУП)

Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства

Курсовой проект

по дисциплине «Микропроцессорные устройства систем управления-1»

Выполнил:

Студент 5-го курса

200_

1.   Техническое задание 1.1 Введение

Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний и формирование практических навыков при выполнении самостоятельной разработки микропроцессорного устройства, а также приобретение навыков работы с отечественным и зарубежным информационно-справочным материалом.

1.2  Наименование разрабатываемого устройства

Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства.

1.3 Назначение разрабатываемого устройства – область применения

Устройство предназначено для оповещения пассажиров салона городского транспортного средства информацией о маршруте транспортного средства, городских достопримечательностях и рекламе товаров. Необходимо обратить внимание на механизм записи новых голосовых сообщений в устройство (реклама и т.д.), механизм определения местоположения транспорта, а также самотестирование прибора.

1.4       Обзорный анализ найденных аналогов

Обзорный анализ выполнен в виде таблицы. См. табл. 1.1.

Таблица 1.1

Наименование и область применения	Отличительные положительные черты	Отрицательные черты
Фролов Д. Программируемый речевой информатор.- Радио, 2005, № 7, с. 26-28.	Современные схемотехнические решения и элементная база	Необходимость внешнегоконтроллера
Долгий А. Как записать в ПЗУ аудиоданные из WAV-файла и “проиграть” их. - Радио, 2001, № 5, с. 23, 24.	Использование ШИМ микроконтоллера в качестве ЦАП	Не та функциональность
Гордеев А. Автомобильный речевой информатор. - Радио, 2002, № 5, с. 37-40.	Доступные компоненты	Не та функциональность, большое число элементов
Баширов С. Речевой программируемый сигнализатор. - Радио, 2002, № 4, с. 28, 29.	Доступные компоненты	Не та функциональность
E. Котов. Речевой модуль для IBM PC. – 1997, № 7, с. 24.	Рассмотрена техника синтеза звука	Большое число елементов

1.5 Обоснование актуальности разработки устройства

Задачи информатизации общества и автоматизации труда водителей были и остаются актуальными. С развитием схемотехники и элементной базы становятся доступны более современные технические решения, призвонные расширить и обновить парк действующих устройств звукового оповещения.

2.   Разработка функциональной схемы разрабатываемого устройства и создание основного алгоритма работы устройства 2.1 Разработать структурную схему устройства

В ходе проектирования данного устройства разработана структурная схема (см. рис. 2.1), на которой обозначены: входные и выходные каналы с указанием их основных характеристик напряжение и тип сигнала; используемое для работы устройства внешнее оборудование.

Алгоритм работы следующий: при открывании двери транспортного средства замыкается датчик, звучит объявление остановки. После закрывания, через некоторое время воспроизводятся рекламные блоки. В устройстве предусмотрено отключение объявлений и смена состояния счетчика остановок. Загрузка сообщений осуществляется с помощью ПК. 2.2  Разработка функциональной схемы разрабатываемого устройства и создание основного алгоритма работы устройства

Внутренняя структура устройства представлена на функциональной схеме (рис. 2.2.).

Основной алгоритм управляющего микропроцессора приведен на рис.2.3

3.         Разработка принципиальной схемы устройства и спецификации элементов 3.1 Выбор элементной базы

Устройство создано на основе следующих компонентов:

8-ми разрядный RISC-микроконтроллера PIC16F876-20I/SO, имеющий в своем составе модуль MSSP аппаратно реализующий режим ведущего шины SPI, микросхема памяти AT45DB161B-RI семейства DataFlash с объемом памяти 16 Мбайт, что позволяет записывать звуковые фрагменты порядка 120 мин. при использовании MP3-компрессии.

3.2  Принципиальная схема устройства

В соответствии с функциональной схемой разработана принципиальная схема устройства, см. файл Схема.sch в формате P-CAD 2002 и составлена спецификация элементов (см. табл. 3.1).

Таблица 3.1

№	Поз. обозн.	Наименование	Кол.	Примечания
		Микросхемы
1	DD1	PIC16F876-20I/SO	1	Корпус SOIC–28
2	DD6	AT45DB161B-RI	1	Корпус SOIC–28
3	DA1	LM7805	1	Корпус TO220(3 pin)
4	DA2	КР572ПА1	1	Корпус DIP–16
5	DA3	ICL7660SCBA	1	Корпус DIP–8
6	DA4	LM741CN	1	Корпус DIP–8
7	DA5	К174УН14	1	Корпус TO220(5 pin)
		Транзисторы
8	VT1-VT3	BC817	3	SOT23
9	VT4	BC807	1	SOT23
		Светодиоды
11	HL1	АЛ307А	1
		Стабилитроны
12	VD2, VD4	BZX55C3V9	2
		Диоды
13	VD1	1N4001	1	DO-41
14	VD3	BAS70	1	DO-35
		Конденсаторы
15	C1	220мк х 25В	1	Типа К50-35
16	С5	47мк х 16В	1	Типа К50-35
17	С16	1000мк х 16В	1	Типа К50-35
18	С…	470мк х 16В		Типа К50-35
19	С8	33мк х 10В	1	EIA 3528-21
20	С11, С…	10мк х 10В	2	EIA 3528-21
21	С2, С3, С9, С10	X7R 0.10uF 10% 50V	4	SMD CL0805
22	C7, C13	X7R 1.0uF 10% 50V	2	SMD CL1206
23	C4, C6	NP0 22pF 5% 50V	2	SMD CL0805

4.   Создание пакета конструкторских документов

Чертеж конструкции устройства

См. файл Чертеж.cdw в формате Компас-3D V7.

Печатную плату устройства

См. файл Схема.pcb в формате P-CAD 2002.

Вывод

В ходе проделанной работы были проанализированы многие из опубликованных схемотехнических решений современных устройств записи и воспроизведения звука с использованием с использованием flash-памяти. И было разработано собственное устройство, удовлетворяющее большинству требований технического задания.

В качестве путей совершенствования изделия можно назвать использование графических или текстовых ЖК модулей с помощью которых можно отображать названия остановок и другую, служебную информацию.