Обзор отечественных разработок
Анализ дестабилизирующих факторов
Основные технические параметры
Выбор материалов конструкций
Выбор и обоснование компоновочной схемы, методов и
Задаемся вероятностью правильного расчета р
Выбор способов и методов герметизации
Выбор способов и методов виброзащиты
Расчет теплового режима блока управления электромеханического замка
Расчет конструктивно-технологических параметров
Полный расчет надежности
Расчет технологичности изделия
Обоснование выбора средств автоматизированного проектирования
Мероприятия по защите от коррозии, влаги, электрического удара, электромагнитных полей и механических нагрузок
Защита от электрического удара
Навигация
Основные технические параметры
Разработка блока управления электромеханическим замком
129657
знаков
12
таблиц
1
изображение
2.4.1 Основные технические параметры
- количество электронных карточек-ключей, программируемых в память БУ - 32;
- режим программирования и стирания ключей - списковый, избирательный;
- максимальный пусковой ток управления замком, при напряжении 12 В, не более, А - 1,5;
- напряжение питания - ( 220 ± 22)В;
- потребляемая от сети мощность в дежурном режиме, не более, Вт - 1,5;
- максимальная мощность подключаемого выносного звукового или светового оповещателя, не более В·А-4,0;
- резервный источник питания - аккумулятор 1,2 А·ч; (автоматические подключение и подзарядка);
- время автономной работы с резервным источнком
питания ч, не менее 36;
- габаритные размеры БУ, не более, мм 185х135х80;
- масса БУ без резервного источника питания, не более, кг 3.
2.4.2 Принцип работы
Работа ЭБУ предполагает:
- формирование и выдачу сигналов управления замком;
- запись и хранение кодов электронных карточек-ключей;
- стирание кодов ключей, утративших полномочия;
- задание и отмену режимов работы;
- обработку сигналов дверного датчика;
- управление оповещателями в режиме охраны.
Принцип работы БУ основан на использовании в качестве ключей электронных карточек, каждая из которых имеет свой уникальный код. Обработка, запись и стирание кодов, а также управление всеми режимами работы БУ осуществляется микроконтроллером ЭБУ. Передача кодов с электронной карточки на микроконтроллер осуществляется при касании ею контактного устройства по командам микроконтроллера. Коды ключей, обладающих полномочиями на управление БУ записываются в энергонезависимую память ЭБУ и сохраняются при полностью обесточенном устройстве не менее 10 лет. Поскольку, микроконтроллер осуществляет только чтение кодов электронных карточек, полностью исключена возможность внешнего несанкционированного доступа к записанным кодам ключей и вмешательства в режимы работы БУ.
Установка режимов, запись и стирания карточек осуществляется посредством специальной карточки - "мастер-ключ", входящей в комплект замка. Каждый БУ имеет единственный "мастер-ключ".
Открывание замка с внутренней стороны осуществляется нажатием кнопки внутренней накладки, или выносной кнопки.
БУ выдает звонковый сигнал посещения, при нажатии кнопки внешней накладки.
Светодиодный индикатор контактного устройства индицирует состояние замка/двери. Цвет индикатора меняется с красного на зеленый при открывании замка. Обратная смена цвета произойдет только при открывании и последующем закрывании двери.
В режиме охраны встроенный звуковой оповещатель БУ выдает длинные прерывистые сигналы оповещения, при незакрытой двери более 20 сек. При несанкционированном открывании двери (без предъявления электронной карточки, нажатия внутренней кнопки) звуковой оповещатель выдает непрерывные короткие звуковые сигналы и осуществляет выдачу сигналов на внешний световой или звуковой оповещатель мощностью не более 4 В·А с частотой 1 Гц. Отключение сигналов тревоги возможно только запрограммированным ключом.
Светодиоды на передней панели ЭБУ индицируют наличие сети и аккумулятора резервного питания:
- красный и зеленый - есть сеть, есть аккумулятор;
- только красный - есть сеть, нет аккумулятора;
- отсутствие свечения обоих индикаторов - нет сети.
В последнем случае о наличии аккумулятора можно судить по свечению индикатора контактного устройства.
БУ не предназначен для эксплуатации в помещениях для хранения активно действующих химикатов, а также в помещениях, содержащих пыль и примеси, вызывающие коррозию металлических частей и повреждение электрической изоляции.
3 Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции
3.1 Выбор и обоснование элементной базы
Выбор элементной базы проводится на основе схемы электрической принципиальной с учетом требований изложенных в техническом задании. Эксплуатационная надежность элементной базы во многом определяется правильным выбором типа элементов при проектировании (блока управления замком электромеханическим) и использовании в режимах, не превышающие допустимые. Следует отметить, что ниже рассматриваются допустимые режимы работы и налагаемые при этом ограничения в зависимости от воздействующих факторов лишь с точки зрения устойчивой работы самих элементов, не касаясь схемотехники и влияния параметров описываемых элементов на другие элементы.
Влияние Э.Д.С. шумов, коэффициентов нелинейности, паразитных емкости и индуктивности и др., должны учитываться дополнительно исходя из конкретных условий применения.
Для правильного типа элементов необходимо на основе требований к установке в части климатических, механических и др. воздействий проанализировать условия работы каждого элемента и определить:
эксплуатационные факторы (интервал рабочих температур, относительную влажность окружающей среды, атмосферное давление, механические нагрузки и др.);
значения параметров и их допустимые изменения в процессе эксплуатации (номинальное значение, допуск, сопротивление изоляции, шумы, вид функциональной характеристики и др.);
- допустимые режимы и рабочие электрические нагрузки (мощность, напряжение, частота, параметры импульсного режима и т.д.);
- показатели надежности, долговечности и сохраняемости;
Критерием выбора электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в любом радиоэлектронном устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик ЭРЭ заданным условиям работы и эксплуатации.
Основными параметрами при выборе ЭРЭ являются:
а) технические параметры:
- номинальное значение параметров ЭРЭ согласно принципиальной электрической схеме устройства;
- допустимые отклонения величин ЭРЭ от их номинального значения;
- допустимое рабочее напряжение ЭРЭ;
- допустимое рассеивание мощности ЭРЭ;
- диапазон рабочих частот ЭРЭ;
- коэффициент электрической нагрузки ЭРЭ.
б) эксплуатационные параметры:
- диапазон рабочих температур;
- относительная влажность воздуха;
- давление окружающей среды;
- вибрационные нагрузки;
- другие (специальные) показатели.
Дополнительными критериями при выборе ЭРЭ являются:
- унификация ЭРЭ;
- масса и габариты ЭРЭ;
- наименьшая стоимость;
- надежность.
Выбор элементной базы по вышеназванным критериям позволяет обеспечить надежную работу изделия. Применение принципов стандартизации и унификации при выборе ЭРЭ, а также конструировании изделия позволяет получить следующие преимущества:
- значительно сократить сроки и стоимость проектирования.
- сократить на предприятии‑изготовителе номенклатуру применяемых деталей и сборочных единиц, увеличить применяемость и масштаб производства.
- исключить разработку специальной оснастки и специального оборудования для каждого нового варианта РЭА, т.е. упростить подготовку производства.
- создать специализированное производство стандартных и унифицированных сборочных единиц для централизованного обеспечения предприятий.
- улучшить эксплуатационную и производственную технологичность.
- снизить себестоимость выпускаемого изделия.
Учитывая вышесказанное, перейдем к выбору элементной базы разрабатываемого блока управления электромеханического замка.
Схема электрическая принципиальная разрабатываемого блока управления приведена в приложении В.
Здесь применены:
- микросхемы КР561ТЛ1, КР142ЕН5А;
- процессор ЭКР1830ВЕ31;
- память D27С64;
- ППЗУ ЭКР1568РР1;
- регистр ЭК1554ИР22;
- резисторы С2-23-0,125, С2-23-0,5, С2-23-2;
- конденсаторы типа К50‑35, МО21;
- транзисторы КТ3102ГМ, КТ3107ГМ, КТ973А;
- диоды КД243, КД522А;
- светодиоды АЛ307;
- резонатор кварцевый на 4МГц;
- трансформатор;
- вставка плавкая ВП1-1;
- головка динамическая 0,5ГДШ – 2 – 8Ом.
Проведем сравнительную оценку заданных условий эксплуатации и допустимых эксплуатационных параметров ЭРЭ используемых в данных модулях.
Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации аналоговых микросхем серии КР142:
| - интервал рабочих температур | -20...+850С |
| - многократное циклическое изменение температуры | -20...+850С |
| - относительная влажность воздуха при температуре 200С | до 98% |
| - атмосферное давление | 0.67...31кПа |
Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации микросхем данной серии, заключаем, что выбранная серия микросхем пригодна для эксплуатации в данных условиях.
Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации конденсаторов следующих типов:
а) для конденсаторов типа К50‑35:
| - температура окружающей среды | -20...+700С |
| - относительная влажность воздуха при 400С | до 98% |
| - тангенс угла потерь при нормальных климатических условиях | 15...40% |
| - атмосферное давление | от 0.67 до 31 кПа |
| - минимальная наработка при температуре 700С | 2000 часов |
| - срок сохраняемости | 5 лет |
б) конденсаторов типа М021:
| - температура окружающей среды | от -60 до 1500С |
| - относительная влажность воздуха при 350С | до 98% |
| - атмосферное давление | от 10-6 до 800 мм.рт.ст. |
| - минимальная наработка | 10000 часов |
Сопоставляя условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации предлагаемых типов конденсаторов, заключаем, что данные типы пригодны для эксплуатации в заданных условиях.
Из справочной литературы [19] имеем данные об условиях эксплуатации применяемых в устройстве транзисторов КТ3102:
| - граничная частота при Vкб=5В, Iэ=10мА | не менее 900МГц |
| - постоянное напряжение Vкэ при Rэб<3кОм | 15В |
| - постоянный ток коллектора | 30мА |
| - температура окружающей среды | от 213 до 398К |
| - рассеиваемая мощность при Т=213...338К, р<665Па | 150мВт |
| - при Т=398К | 60мВт |
Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации резисторов типа С2-23:
| - интервал рабочих температур | -60...+1550С |
| - относительная влажность воздуха при температуре 400С | до 98% |
| - давление окружающей среды, мм. рт.ст. | 5...2280 |
Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации резисторов, заключаем, что выбранный тип пригоден для эксплуатации в данных условиях.
Из справочной литературы [18] имеем следующие данные об условиях эксплуатации диодов типа КД522:
| - интервал рабочих температур | -60...+1250С |
| - относительная влажность воздуха при температуре 200С | до 98% |
| - давление окружающей среды, мм.рт.ст. | 5...800 |
Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации диодов, заключаем, что выбранный тип пригоден для эксплуатации в данных условиях.
Сопоставление характеристик остальных ЭРЭ (микросхем, диодов, транзисторов, и т.д.), используемых в модулях замка, с условиями эксплуатации, позволяет заключить, что названные ЭРЭ пригодны для эксплуатации в заданных условиях.
Сравнительный анализ по использованию элементной базы в данных модулях согласно предложенной схеме электрической принципиальной показал соответствие эксплуатационных и технических характеристик ЭРЭ заданным условиям эксплуатации.
В результате сопоставления условий эксплуатации разрабатываемого прибора и условий эксплуатации применяемых в нем ЭРЭ провели выбор элементной базы. Выбранная элементная база является унифицированной.
Похожие работы
... переговорные (аудио) видеоустройства. Системы серии PERCoMS400 могут использоваться в сочетании с более сложными системами контроля и управления доступом. При этом одни и те же карточки могут служить пропусками на все разрешенные к доступу объекты. Максимальное число пользователей для систем PERCoMS400 составляет примерно 500 человек. В настоящее время серия PERCoMS400 имеет несколько моделей. ...
... без сохранения воспользуйтесь кнопкой Отмена или закройте окно стандартным для Windows приемом. Примечание. 1. Программы-архиваторы в состав программно-аппаратного комплекса Менуэт 2000 не входят и для поддержания возможности создания архивов баз данных регистрации и объектов контроля Вы должны позаботиться о наличии на жестких дисках АРМ'М, на которых инсталлированы модули ПАК Менуэт 2000 ...
... электродвигатель. Редуктор состоит из двух ступеней зубчатой передачи Zi и Z2 (рис. 3), самотормозящейся винтовой пары Z3 и зубчатой передачи с внутренним зацеплением Z4,Z5. Рис. 2 Протез предплечья с биоэлектрическим управлением с двумя функциями Максимальный вращающий момент привода составляет 0,5 - 5 Н*м; число поворотов — не менее 15 об/мин; масса протеза не превышает 1,2 кг. Рис. ...
... ввести распределенную обработку во всех подсистемах вычислительной системы, что определяет новые способы организации вычислительных процессов в системах с децентрализованными управлением и обработкой информации. 2. Интерфейс микропроцессоров Для включения микропроцессора в любую микропроцессорную систему необходимо установить единые принципы и средства его сопряжения с остальными устройствами ...
0 комментариев