Замок кодово-сенсорный (стр. 1 из 4)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра информационных систем и измерительных технологий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по предмету

Цифровые измерительные устройства

на тему: Замок кодово-сенсорный

Выполнил:

Проверил:

Москва 2006

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ» ЗДАНИЙ

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2.1. Источник питания

2.2. Кодово-сенсорный замок

3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

3.1. Источник питания

3.2. Кодово-сенсорный замок

4. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Источник питания

5. ЗАПОРНЫЕ УСТРОЙСТВА

6. РАЗРАБОТКА И МЕТОД ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ФИРЭ.ИИТ.КП602916/С.001

ФИРЭ.ИИТ.КП602916/С.002

ФИРЭ.ИИТ.КП602916/С.003

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Цифровые измерительные приборы (ЦИП) - это многопредельные, универсальные приборы, предназначенные для измерения различных электрических величин: переменного и постоянного тока и напряжения, ёмкости, индуктивности, временных параметров сигнала (частоты, периода, длительности импульсов) и регистрации формы сигнала, его спектра.

В цифровых измерительных приборах входная измеряемая аналоговая (непрерывная) величина автоматически преобразуется в соответствующую дискретную величину с последующим представлением результата измерения в цифровой форме.

По принципу действия и конструктивному исполнению цифровые приборы разделяют на электромеханические и электронные. Электромеханические приборы имеют высокую точность, но малую скорость измерений. В электронных приборах используется современная база электроники.

Несмотря на схемные и конструктивные особенности, принцип построения цифровых приборов одинаков (см. рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема цифрового прибора

Измеряемая величина X поступает на входное устройство прибора ВУ, где происходит масштабное преобразование. С входного устройства сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь АЦП, где аналоговый сигнал преобразуется в соответствующий код, который отображается в виде числового значения на цифровом отсчетном устройстве ЦОУ. Для получения всех управляющих сигналов в цифровом приборе предусмотрено устройство управления (УУ) (на рис. 1 не показано).

Входное устройство цифрового прибора устроено аналогично электронному прибору, а в некоторых конструкциях на его входе используется фильтр для исключения помех. [4,83]

В зависимости от принципа аналого-цифрового преобразования (АЦП) цифровые измерительные приборы разделяют на устройства прямого преобразования и компенсационные (с уравновешивающим преобразованием).

Основными элементами ЦИП являются триггеры (электронное устройство с двумя устойчивыми состояниями), дешифраторы (преобразователь кода с одним основанием в код с другим основанием) и знаковые индикаторы (преобразователь

электрического сигнала в световой). Несколько знаковых индикаторов образуют цифровое отсчетное устройство. К наиболее важным характеристикам ЦИП относятся: разрешающая способность, входное сопротивление, быстродействие, точность, помехозащищенность. Разрешающая способность ЦИП определяется изменением цифрового отсчета, приходящегося на единицу младшего разряда. Входное сопротивление ЦИП характеризует мощность, потребляемую им от объекта измерения. Быстродействие ЦИП оценивается числом измерений в секунду. Точность измерений ЦИП отражает близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Класс точности ЦИП определяется пределом допускаемой относительной погрешности

где c, u, d - постоянные числа, характеризующие класс точности ЦИП соответственно в конце и начале диапазона;

Х_к - конечное значение диапазона. Класс точности обозначается в виде дроби c/d, например класс 0,02/0,01.

Помехоустойчивость ЦИП определяется степенью подавления помех на его входе и характеризуется коэффициентом подавления помех

K=20lg(E_noм /U₀),

где Е_П0М- амплитудное значение помехи на входе прибора; U₀ - эквивалентное входное постоянное напряжение, вызывающее такое же изменение показаний прибора, что и Е_ПОМ.

Достоинства: высокая чувствительность (по напряжению постоянного тока 1 нВ, по напряжению переменного тока 1 мкВ, по постоянному току 1 нА, по переменному току 5 мкА, по сопротивлению постоянному току 10 мкОм, по частоте от долей Гц). Высокая точность измерения (ЦИП подразделяют на восемь классов точности: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0). Удобство и объективность отсчета и регистрации; возможность дистанционной передачи результата измерения в виде кодовых сигналов без потери точности; возможность сочетания ЦИП с вычислительными машинами и другими автоматическими устройствами, высокая помехозащищенность.

Недостатки: сложность устройств и, следовательно, высокая их стоимость, невысокая надежность.

Основные усилия разработчиков направлены на повышение надежности и создание ЦИП с расширенными функциональными возможностями, обеспечивающих максимум эксплуатационных удобств, что связано с широким применением микроэлектроники и микропроцессорной техники.

1. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ» ЗДАНИЙ

На сегодняшний день всё большее распространение получает термин «интеллектуальное здание» - то здание, оснащенное средствами автоматического контроля над всеми системами жизнеобеспечения. Комплекс жизнеобеспечения интеллектуального здания образуют следующие системы:

- защиты от проникновения с подсистемами: защиты периметра, контроля доступа в здание или отдельные помещения (кодовые замки, домофоны) и обнаружения незаконного проникновения внутрь и перемещения по зданию (различного рода сенсоры);

- внешнего и внутреннего видеонаблюдения (видеокамеры, видеосерверы);

- противопожарная (пожарные датчики, автоматические разбрызгиватели);

- контроля за расходом воды и электроэнергии (управляемые счетчики, предназначенные не только для визуального контроля, но и для передачи измеренных параметров на вышестоящий уровень АСУ;

- информационная (обеспечивает доступ к сетевым ресурсам);

- управления силовым оборудованием и освещением (освещение внутри здания, внешняя подсветка, лифты);

- климатического контроля и вентиляции;

- телефонная, с выходом в городскую телефонную сеть

и прочее специфическое оборудование, не влияющее на безопасность и функционирование здания.

Контроль над работой систем может быть распределенным или централизованным. Так, вахтер или местная охрана могут управлять системами видеонаблюдения, контроля доступа и защиты от проникновения; ответственный за пожарную безопасность - противопожарной системой, а администратор локальной сети - доступом пользователей сети здания к внешним и внутренним информационным ресурсам, например Интернету.

«Интеллектуальное» здание от автоматизированного отличается, главным образом, возможностью программировать управляющие системы таким образом, чтобы реакция на события внутри периметра здания происходила по заранее определенному сценарию. Любая из подсистем такого здания либо функционирует полностью автономно, фиксируя свои действия в журнале событий, либо оперативно взаимодействует с оператором, запрашивая у него подтверждение действий. [5]

Все системы жизнеобеспечения могут охватываться единой кабельной структурой, либо каждая из них будет построена на своих кабелях. Общей средой передачи информации может служить, например, коммутируемая сеть Ethernet. Однако надежность системы в целом в этом случае будет ниже, так как при повреждении кабельной проводки нарушается функционирование всех систем, подключенных к данному сегменту кабеля. Как правило, создается шесть независимых кабельных структур (информационная сеть здания - обычно Ethernet; замкнутая петля пожарной системы 2x2 провода; замкнутая петля системы защиты от проникновения; замкнутая петля сервисных служб - контроль освещения, расхода электроэнергии, воды; сеть передачи информации от системы видеонаблюдения; телефонная сеть здания.

В некоторых случаях на небольших или имеющих универсальный пожарно-охранный контроллер объектах может использоваться одна и та же кабельная проводка для противопожарной и охранной систем.

Система видеонаблюдения может быть совмещена с информационной сетью здания. В этом случае для ограничения доступа к видеоданным коммутаторы локальной сети здания (центральный и этажные коммутаторы, если таковые имеются) должны иметь функцию виртуальных локальных сетей (VLAN). Однако отдельные видеокамеры могут предоставляться для совместной эксплуатации.

В связи с бурным развитием IP-телефонии и новыми интеграционными возможностями телефонная сеть здания также иногда, особенно в офисах, объединяется с информационной сетью. Ведущие производители телекоммуникационного оборудования уже выпустили в продажу устройства, подобные телефонам, но подключающиеся к локальной сети.

Системы управления домовой автоматикой (СУДА), к которым можно отнести пожарную систему, охранную систему и сервисные службы, функционируют на всех уровнях модели открытых систем по единым принципам.

На физическом и канальном уровне СУДА представляет собой один или несколько сегментов, разделенных функционально и физически (территориально).

Важно отметить, что идеология построения «интеллектуальных» зданий может быть использована при проектировании систем управления жизнеобеспечением различных строений: жилых, офисных или промышленных.