Смекни!
smekni.com

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 DataFlashс 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.schв 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.cdwв формате Компас-3DV7.

Печатную плату устройства

См. файл Схема.pcbв 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.