Датчик открытия дверей для системы "Умный дом"
Рассматривается вопрос разработки датчика открытия дверей, система "Умного дома" в современное время актуальна как никогда, так как мы все чаще сталкиваемся с автоматизацией важных для нас процессов и устройств. Инструменты для разработки датчика.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.12.2024 |
| Размер файла | 141,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Датчик открытия дверей для системы «Умный дом»
Калиновская А.А.
студентка группы С19-501 специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления» Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (Россия, г. Москва)
Пономаренко А.К.
доцент кафедры физического воспитания Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (Россия, г. Москва)
Аннотация
В данной статье рассматривается вопрос разработки датчика открытия дверей, система «Умного дома» в современное время актуальна как никогда, так как мы все чаще сталкиваемся с автоматизацией важных для нас процессов и устройств, также анализируется важность использования подходящих инструментов для разработки конкретного продукта и т.д.
Ключевые слова: датчик, контроль оборудования, охранная система, передача сигнала.
Abstract
датчик двери умный дом
Kalinovskaya A.A.
National Research Nuclear University "MEPhl" (Moscow, Russia)
Ponomarenko A.K.
National Research Nuclear University "MEPhI" (Moscow, Russia)
DOOR OPENING SENSOR FOR THE SMART HOME SYSTEM
This article discusses the issue of developing a door opening sensor, the Smart Home system is more relevant than ever in modern times, as we are increasingly faced with the automation ofprocesses and devices that are important to us, the importance of using suitable tools for the development of a specific product, etc. is also analyzed.
Keywords: sensor, equipment monitoring, security system, signal transmission.
Охранные системы предназначены для отслеживания несанкционированного проникновения на охраняемую территорию и передают сигнал тревоги на пульт охраны или в полицию.
Рынок различных охранных систем постоянно совершенствуется, благодаря новым разработкам и моделям.
Если ранее были только системы, которые контролирует датчикик открытия дверей и окон и передачу сигнала тревоги по телефону, то в теперь есть много разных способов уведомить о процессе взлома: отправка смс или звонок на мобильный телефон владельца, используя gsm-устройства, передача данных по радиоканалам. Также охранные системы могут иметь фото и видео фиксацию как непрерывного потока, так и начиная с момента проникновения.
При разработке охранной системы предварительно необходимо изучить ее предполагаемые цели и функционал, и отталкиваясь от этого уже подбирать тип контролирующего устройства и набор необходимого оборудования и датчиков.
Постановка задачи разработки
Разрабатывается система, обнаруживающая несанкционированное открытие двери в одном из восьми замкнутых помещениях. Шифрованный сигнал штатного открытия передаётся в центр обработки, удаленный от датчика на расстояние 100 м. После расшифровки выдается сигнал, разрешающий открытие двери в данном помещении. Если расшифровка не выполнена, процессором формируется сигнал закрытия всех дверей и сигнал в радиолинию для извещения пользователя. Отдельный сигнал передается в полицию. Процессор фиксирует номер помещения и время нарушения.
Задача:
1) выбрать тип датчика; 2) построить структурную схему системы; 3) предложить систему контроля оборудования системы.
Вся система основана на микроконтроллере типа МС68НС908GP32 фирмы «Motorola».
Построение структурной схемы системы
Разрабатываемая система предназначена для обнаружения несанкционированного открытия дверей в одном из восьми замкнутых помещений.
Также в задании указано, что сигнал открытия должен передаваться в центр обработки, удаленный от датчика на расстоянии 100 м.
Кроме того, надо учесть, что после получения сигнала от датчика процессор должен сформировать сигнал проверки целостности замков, сигнал в радиолинию для извещения пользователя и сигнал для передачи в полицию.
Следовательно, в системе должны быть следующие элементы (рис. 3.1):
- микроконтроллер (1 шт);
- датчики открытия дверей (8 шт);
- датчики целостности замков (8 штук);
- радиомодуль (1 шт);
- сигнальная кнопка (1 шт);
- блок контроля оборудования.
Если предположить, что данная система предназначена для использования в складских помещениях, то блок контроля оборудования будет представлять из себя набор датчиков для проверки температуры и влажности в помещении. Также может быть набор датчиков для проверки состояния находящихся в помещении вентиляторов системы вентиляции с целью определения - работает он или нет. Это необходимо знать, для того чтобы в случае поломки вентилятора и при поднятии температуры выше заданного диапазона хранимая продукция не испортилась, а были предприняты меры по устранению поломки.
Рисунок 1. Структурная схема системы
Описание работы системы.
К микроконтроллеру DD1 поступают сигналы от датчиков открытия дверей и датчиков контроля целостности замка. Он периодически опрашивает их состояние, считывая из портов А и В данные. Если датчики замкнуты (т.е. двери закрыты и замки закрыты), то на порты поступает сигнал логического нуля. Как только какую-то дверь откроют, на эту линию поступает сигнал логической единицы.
Микроконтроллер определяет номер линии, формирует нужную информацию в программе и отправляет ее в радиомодуль DD10. Также подает сигнал в полицию, имитируя нажатие тревожной кнопки, в разъем X1.
Если никакие датчики не сработали, то микроконтроллер по очереди считывает результаты измерения температуры и влажности в каждом помещении, по очереди вызывая датчики DHT22 и принимая их значения, а затем измеряет время между импульсами у каждого датчика вращения вентилятора, если они есть, и определяет состояние работы вентиляторов.
Временные диаграммы работы при срабатывании датчика открытия дверей в первом помещении представлены на рис. 4.8.
Рисунок 2. Временные диаграммы работы
На диаграммах показано, что появился сигнал взлома, соответственно, замок тоже взломан, поэтому и от датчика целостности замка пришел сигнал.
Микроконтроллер генерирует сигнал тревоги в полицию (РТС0) и осуществляет пересылку данных в радиомодуль через выводы TXD, RXD.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Древс Ю.Г. Системы реального времени: технические и программные средства: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2010.
2. Древс Ю.Г. Технические и программные средства систем реального времени : учебник / Ю.Г. Древс. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.
3. Келим Ю.М. Типовые элементы систем автоматического управления. Учебное пособие. М.: ФОРУМ; ИНФРА-М, 2004.
4. Г. Олссон, Д. Пиани. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб. : Невский диалект, 2001.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Последовательность и методика разработки датчиков расстояния и касания. Принцип работы поверяемых датчиков и образцовых приборов (микрометра или индикатора часового типа ИЧ-25). Соотношение показаний поверяемого датчика. Обработка результатов измерений.
дипломная работа [947,7 K], добавлен 10.07.2012Автоматизация бытовых задач и контроль внутреннего состояния в жилище с помощью мобильного приложения. История развития электронной системы "Умный дом". Модель "черный ящик", состав и структура электронной системы. Структурная схема "Умного дома".
курсовая работа [2,4 M], добавлен 28.09.2023Разработка датчика для измерения давления, развиваемого мощными энергетическими установками и агрегатами выдачи сигнала, пропорционального давлению на вход системы автоматического регулирования. Анализ работоспособности датчика и преобразователя энергии.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.07.2014Этапы разработки конструкции и технологии изготовления ячейки датчика ускорения емкостного типа. Назначение акселерометра, выбор печатной платы, способы пайки, особенности сборки и монтажа. Функционально-стоимостной анализ ячейки датчика ускорения.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 07.12.2011Разработка и выбор функциональной схемы датчика электромагнитного расходомера. Формирование и исследование аналоговой, цифровой схемы. Расчет блока питания устройства. Порядок разработки алгоритма работы и программного обеспечения микроконтроллера.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.08.2012Датчик как термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, регулирующего или управляющего устройства системы. Анализ этапов расчета элементов функциональной схемы. Знакомство с эквивалентной схемой индукционного датчика.
дипломная работа [788,2 K], добавлен 13.04.2014Этапы проектирования датчика шума в виде субблока, разработка его принципиальной электрической схемы и принципы функционирования данного устройства. Выбор и обоснование элементной базы датчика. Расчет конструкции при действии вибрации, ее аттестация.
курсовая работа [150,3 K], добавлен 08.03.2010Общая характеристика и основные элементы потенциометрического датчика, его достоинства и недостатки. Определение основных конструктивных параметров каркаса и обмотки. Расчет температурного режима датчика. Определение характеристик надёжности работы схемы.
контрольная работа [543,3 K], добавлен 07.02.2013Конструирование датчика пожароопасных ситуаций, с помощью которого возможно уменьшение количества пожаров в местах повышенной огнеопасности. Схема применения пироэлектрического датчика в устройстве охранной сигнализации. Расчет параметров печатной платы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.10.2011Метод переменного перепада давления измерения расхода газа. Описание датчика разности давлений Метран-100-ДД. Описание схемы электронного преобразователя, схема соединительных линий измерительного датчика. Возможные неисправности и способы их устранения.
курсовая работа [398,6 K], добавлен 02.02.2014Общая информация о предприятии, история его развития, мощности и цели деятельности. Назначение узла подачи ингибитора коррозии и нейтрализатора. Система управления Delta V, ее основные достоинства. Подключение датчика давления metran Rosemount 3051S.
отчет по практике [1,4 M], добавлен 15.12.2013Теоретический обзор существующих методов измерения влажности. Сравнительный обзор существующих подсистем контроля влажности, выбор датчика влажности. Описание датчика влажности QFM3160 и контроллера SYNCO 700. Разработка схемы и элементной базы датчика.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 13.10.2017Принцип действия системы, автоматически наводящей орудие на цель. Технические характеристики системы регулирования. Выбор двигателя и расчет передаточной функции датчика угла поворота. Применение программных корректирующих устройств на микропроцессорах.
курсовая работа [678,4 K], добавлен 20.10.2013Тензорезистивный датчик давления. Схема тарировки датчика. Проверка влияния электромагнитной помехи на показания устройства. Принципиальная схема зажигания разряда. Уравнение зависимости давления от напряжения на датчике. влияние разряда на показания.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 29.12.2012Расчет струнного датчика для измерения давления грунта на фундамент. Электрические и метрологические характеристики прибора. Конструкция датчика, указания по его монтажу. Вычисление температурного коэффициента для разработанного измерительного модуля.
курсовая работа [546,8 K], добавлен 20.12.2012Этапы разработки печатного узла датчика взлома двери. Обзор аналогов. Обоснование выбора электрической схемы. Расчет надежности, виброустойчивости, теплового режима, и других конструкторско-технологических параметров разрабатываемого устройства.
курсовая работа [521,7 K], добавлен 25.12.2015Методы измерения давления с помощью пьезорезистивного датчика Siemens KPY 43A № 35, определение его калибровочной зависимости и выполнение тарировки. Влияние электромагнитной помехи на показания датчика. Образцовый ртутный манометр, весы рейтерного типа.
контрольная работа [854,3 K], добавлен 29.12.2012Модернизация поплавкового датчика угловой скорости (ДУС) путем введения цифровой обратной связи, разработка его структурной схемы с процессором. Математическая модель ДУС с цифровым регулятором. Расчет основных параметров. Анализ погрешностей датчика.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.01.2012Требования к реакции, надежности, компактности, чувствительности датчиков давления. Влияние электромагнитной помехи на показания пьезорезистивного датчика давления. Измерение атмосферного давления с помощью манометра. Калибровка пьезорезистивного датчика.
контрольная работа [593,3 K], добавлен 29.12.2012Работа датчика положения, использующего для получения сигнала ошибки метод частичного перекрытия зрачка. Определение параметров датчика положения, параметров двигателя и параметров объекта регулирования. Синтез корректирующего устройства (параметры).
курсовая работа [290,3 K], добавлен 23.01.2011
