この記事では、AVR ATtiny2313 マイクロコントローラ、1 線プロトコル経由でマイクロコントローラに接続された DS1820 (または DS18b20) 温度センサ、および HD44780 コントローラ上の 16x2 LCD ディスプレイに基づくデジタル温度計回路を提案します。 説明されているデバイスは、アマチュア無線家の間で幅広く応用できます。
マイクロコントローラのプログラムは、AVR Studio環境ではアセンブリ言語で記述されます。 インストールはブレッドボード、4 MHz 水晶共振器上に行われ、ATtiny2313 マイクロコントローラは事前に再コンパイルされた AT90S2313 に置き換えることができます。 ソースプログラム。 DS1820 センサーの誤差は約 0.5℃です。このアーカイブには、DS18B20 センサーが使用される場合のファームウェアも含まれています。 センサーは毎秒ポーリングされます。
WAV プレーヤーは AVR ATtiny85 マイクロコントローラー上に構築されています (ATtiny25/45/85 シリーズが使用可能)。 このシリーズのマイクロコントローラーには、8 つのレッグと 250kHz キャリアの 2 つの PWM (高速 PWM) しかありません。 メモリカードを制御するには、電源用に 2 本、信号用に 4 本の計 6 本のワイヤだけで十分です。 マイクロコントローラーの 8 つのピンは、メモリ カード、サウンド出力、およびコントロール ボタンを操作するのに十分です。 いずれにせよ、このプレーヤーは非常にシンプルです。
この静電容量計を使用すると、pF 単位から数百マイクロファラッドまでのあらゆる静電容量を簡単に測定できます。 静電容量を測定するにはいくつかの方法があります。 このプロジェクトでは統合手法を使用します。
この方法を使用する主な利点は、測定が時間測定に基づいており、MC 上で非常に正確に実行できることです。 この方法は自作の静電容量計に非常に適しており、マイクロコントローラーにも簡単に実装できます。
このプロジェクトは、友人からのリクエストで作成され、ドアに取り付けられました。 倉庫スペース。 その後、友人や知人からの依頼でさらにいくつかの作品が制作されました。 デザインはシンプルで信頼できるものであることがわかりました。 このデバイスは次のように動作します。デバイスのメモリに以前に保存されていた RFID カードのみを通過させます。
ロシア連邦教育科学省
「ペルミ州工科大学」
リズベンスキー支店
中等職業教育学部
卒業プロジェクト
テーマは「マイクロコントローラーをベースにしたホームセキュリティアラームの開発」
専門230101のグループVT-10-1の学生
「コンピュータ、複合施設、システム、ネットワーク」
プロジェクトマネージャー: ____________________________(V.G. Lopatin)
経済コンサルタント: _______________(L.A. Strugova)
BJD コンサルタント _______________________________(V.V. Khmelyar)
労働安全コンサルタント _______________ (V.V. Khmelyar)
査読者: ___________________________________(____________________)
弁護側入場: _______________________________ (E.L. Fedoseeva)
リスヴァ 2013
抽象的な
卒業証書プロジェクトには、57 枚のタイプライターで書かれたテキスト、9 つの表、29 の図、8 つの使用されたソース、1 つの付録が含まれています。
キーワード:
セキュリティ デバイス、マイクロコントローラー、信号、プロジェクト、回路図、コスト、センサー。
論文中に次の手順が完了しました。
-マイクロコントローラーをベースにしたホームセキュリティ警報システムが開発されました。 -決定した 仕様セキュリティ装置。 -セキュリティ装置が組み立てられ、設置されている。 -作業を実行するコストが計算されている。 -セキュリティ装置の修理および製造時の安全上の問題が考慮されます。 -保護の問題が検討された 環境セキュリティ機器を製造するとき。 条件付きの略語 GOST - 州の標準。 をちょきちょきと切る - 建築基準法そしてルール。 SN - 衛生基準。 PC - ユニファイド システム シリーズのパーソナル コンピュータ。 EMF - 電磁場。 PC - パーソナルコンピュータ。 効率 - 効率係数。 MPC - 最大許容濃度。 POS - 錫鉛はんだ。 POSK - 錫-鉛-カドミウムはんだ。 VKR - 最終予選作品 個人所得税 - 個人所得税; NPP - クリーン製品基準。 SSP - 民間事業体。 FFOMS - 連邦強制医療保険基金。 導入 主要部分 1マイクロコントローラーリソースの選択と説明 1.1.1マイクロコントローラーの説明 1.1.2マイクロコントローラーのピンの位置と目的の説明 2 PIC16F628マイクロコントローラに基づくセキュリティアラームの動作原理 1.2.1 セキュリティアラームの動作アルゴリズム 2.2 回路図盗難警報器 1.3 プログラムを作成するためのソフトウェアツールの説明 4 セキュリティアラーム要素ベースの説明 1.4.1 モーションセンサー 4.2 サイレンを鳴らす 4.4 トランジスタ 4.6 抵抗器 4.7 コンデンサ 4.8 デジタルセグメントインジケーター 4.9 Enter ボタン 5 バッテリー 5.1 スタビライザー 2. デザインパート 1.2 プリント基板のエッチングと錫メッキの準備 1.3 プリント基板のエッチングと錫メッキ 2.2 施設のセキュリティを確保するためのセンサー設置ゾーンの決定 3 施設の保護区域へのホームセキュリティ警報器の設置 3. 経済的部分 3.1 人件費の計算 2 材料費の計算 3 電気料金の計算 4 定義 経済性プロジェクトの結果 4. 労働衛生と安全 4.1 分析 有害な影響セキュリティ装置の製造において 2 部品、アセンブリのはんだ付け、およびデバイスのセットアップ時の労働安全 3 装置の製造・調整時の照明について 4 職場における電気的安全性 5 職場の組織 6 職場の微気候 7 パソコン操作時の有害要因 5. 環境の安全性 1 電気部品をはんだ付けする際の保護方法 5.2 プリント基板のエッチングの保護方法 3 電子部品の廃棄とリサイクル 4 パーソナルコンピュータを電磁放射線から保護するための方法および装置 結論 使用したソースのリスト 付録 A 導入 私有財産の出現により、それを違法に入手しようとする個人が現れました。 このため、盗難の傾向は常に増加しています。 これに対処するには、追加のインストールを行うことをお勧めします。 セキュリティデバイス. 効果的な方法、それは防犯警報装置の使用です。 現在の防犯警報装置では不十分 機能性または高コスト。 したがって、安価で製造と設置が容易であり、同時に、財産の盗難を防止するために、損傷することなくその機能を実行するのに十分な機能性と信頼性を備えた防犯警報システムを開発する必要がある。 機能拡張と開発コストの削減 セキュリティシステムマイクロプロセッサを使用する必要があり、これにより、技術的および消費者向けの特性が向上した機器の実装が可能になります。 マイクロコントローラー テクノロジーは、現代のコンピューティング テクノロジーの中で最もダイナミックに発展している分野の 1 つです。 今日、マイクロコントローラーのない最新のデバイスは考えられません。 マイクロコントローラーは広く使用されています さまざまな製品コンピューティング、測定、実験室および科学機器。 制御システムで 産業機器、輸送および通信。 家電製品やその他の分野で。 目標は卒業です 資格のある仕事は： -マイクロコントローラーに基づいたホームセキュリティアラームを開発します。 -講義で得た知識を提供し、 実践的な演習、産業実践中に習得したスキルも同様です。 主要部分 1.1 マイコンリソースの選択と説明 表 1 に示すマイクロコントローラーのうち、次の基準に従ってマイクロコントローラー「PIC16F628」が選択されました。 -プログラムメモリ。 -データメモリ。 表 1 - マイクロコントローラーの主な特性 名前メモリ温度範囲価格プログラム (フラッシュ)データ (RAM)EEPROMPIC16F6282048224128-40...+85°С220 ルーブルPIC16F6271024224128-40...+85°С115 ルーブルPIC12F629102464128-40...+85°С140 ルーブル 1.1.1 マイコンの説明 18 ピンの「FLASH」マイクロコントローラー「PIC16F628」は、広く普及している「PICmicro PIC16CXX」ファミリーの一部です。 このファミリのマイクロコントローラは、8 ビット、高性能、完全に静的な「RISC」アーキテクチャを備えています。 「PIC16F628」は8レベルのハードウェアスタックを備えており、 たくさんの内部割り込みと外部割り込み。 ハーバード大学の「RISC」コア アーキテクチャでは、マイクロコントローラは 14 ビットのプログラム メモリと 8 ビットのデータ メモリに分割されています。 このアプローチにより、2 マシン サイクルで実行される分岐命令を除くすべての命令を 1 マシン サイクルで実行できます。 マイクロコントローラー コアは、学習しやすい 35 個の機能をサポートしていますが、 効果的な指示。 追加の制御レジスタとアーキテクチャの革新により、高効率デバイスの作成が可能になります。 このクラスの 8 ビット マイクロコントローラと比較して、PIC16F628 を使用すると、プログラム メモリ効率は 2 対 1、パフォーマンスは 4 対 1 に達します。 PIC16F628 マイクロコントローラの特別な機能により、外部コンポーネントの数を減らすことができ、その結果、最終デバイスのコストが削減され、システムの信頼性が向上し、消費電力が削減されます。 開発におけるさらなる柔軟性の提供 幅広い選択が可能クロックジェネレータモード。 省エネの「SLEEP」モードにより、電池または充電式電池で動作するデバイスのマイコンを効果的に使用できます。 「SLEEP」モードからの終了は、外部割り込みおよび一部の内部割り込みが発生し、マイクロコントローラーがリセットされたときに発生します。 独自のジェネレーターを備えた信頼性の高いウォッチドッグタイマーにより、プログラムのフリーズを防ぎます。 このマイクロコントローラーは、充電器から低消費電力のリモートセンサーまで使用するための多くのパラメーターを満たしています。 「FLASH」テクノロジーと、以前のマイクロコントローラーと互換性のある多数の周辺モジュールにより、ソフトウェアを迅速かつ便利に開発できます。 高性能、低コスト、使いやすさ、I/O ポートの柔軟性により、PIC16F628 はユニバーサル マイクロコントローラになります。 1.1.2 マイクロコントローラーのピンの位置と目的の説明 マイコン「PIC16F628」のピンの位置を図2に示します。 図 2 - マイクロコントローラー「PIC16F628」のピン配列の位置 PIC16F628 マイクロコントローラのピン割り当てを表 2 に示します。 表2 - マイコン「PIC16F628」のピン割り当て RA0/AN0双方向入出力ポート、アナログコンパレータ入力RA1/AN1双方向入出力ポート、アナログコンパレータ入力RA2/AN2VreF双方向入出力ポート、アナログコンパレータ入力、リファレンス出力VrefRA3/AN3CPM1双方向入出力ポート、アナログコンパレータ入力、コンパレータ出力RA4 /TOCKICPM2双方向 I/O ポート、TOCKI として使用可能、コンパレータ出力 RA5/MCLR/THV マイクロコントローラのリセット入力、プログラミング電圧入力 RA6/OSC2/CLKOUT 双方向 I/O ポート、発振器接続用発振器出力 RA7/OSC2/CLKIN 双方向 I/ O ポート、発振器入力、外部クロック入力、ER バイアス出力 RB0/INT ソフトウェア プルアップ付き双方向 I/O ポート、外部スナッチ入力 RB1/RX/DT ソフトウェア プルアップ付き双方向 I/O ポート、USART レシーバ入力、同期データライン USARTRB2/TX/ CK ソフトウェア プルアップ抵抗付き双方向 I/O ポート、USART トランスミッタ出力、同期モードのクロック ライン RB3/CCP1 ソフトウェア イネーブル プルアップ抵抗付き双方向 I/O ポート、CCP モジュール出力 RB4/ソフトウェアイネーブルプルアップ抵抗を備えた PGM 双方向 I/O ポート。 入力信号が変化すると、マイクロコントローラーがスリープ モードからウェイクアップする可能性があります。 低電圧プログラミングが有効な場合、入力変更割り込みは無効になり、プログラムによるプルアップ抵抗イネーブルを備えた RB5 双方向 I/O ポートも無効になります。 入力信号が変化すると、ソフトウェアが有効にしたプルアップ抵抗を備えた双方向 I/O ポートが SLEEPRB6/T1OSO/T1CKI モードから抜け出すことがあります。 入力信号が変化すると、マイクロコントローラーがスリープ モードからウェイクアップする可能性があります。 タイマ ジェネレータ出力 1RB7/T1OSI ソフトウェアで有効なプルアップ抵抗を備えた双方向 I/O ポート。 入力信号が変化すると、マイクロコントローラーがスリープ モードからウェイクアップする可能性があります。 タイマジェネレータ入力 1VSS コモン出力 VDD 正電源電圧 1.2 PIC16F628マイクロコントローラに基づくセキュリティアラームの動作原理 2.1 セキュリティアラームの動作アルゴリズム セキュリティ アラームの動作のための簡略化されたアルゴリズムを図 3 に示します。 図 3 - デバイス操作アルゴリズム 開始要素モーションセンサーとして機能します。 モーションセンサーの動作空間に人が現れると閉じます 共通線、9秒から0秒までカウントダウンが始まります。 この時間がインジケーターに表示されます。 この間、ボタンを使用して正しいコードを入力する必要があります。 その後、アラームはオフになります。 コードをダイヤルするには、キー 1、キー 2、キー 3、キー 4 の 4 つのボタンを使用します。これらのボタンはキーボードのどこにでも配置できますが、正確に押す必要があります。 正しい順序。 他のすべてのキーはすべて並列に接続されています。 それらのいずれかを押すと、コードセットがリセットされ、すべてを最初からやり直す必要があります。 タイムカウンターが「0」を表示しているときは、暗証番号のダイヤルは禁止されています。 1.2.2 セキュリティアラームの概略図 セキュリティアラームの回路図を作成するには、SPlan プログラムを使用します。 「SPlan」は非常に使いやすいプログラムです。 プログラムには多数の既製ライブラリが含まれています 電子部品、独自のコンポーネント テンプレートを作成して保存することができます。 追加されたコンポーネントは左側のパネルから単に「ドラッグ」するだけで、その右側には線やさまざまな描画用のツールバーがあります。 幾何学的形状、ラベルの追加、ラスター画像の挿入など。 コンポーネントの番号付けは、自動または手動で割り当てることができます。 セキュリティアラームの概略図を図 4 に示します。 図 4 - セキュリティアラームの概略図 1.3 プログラムを作成するためのソフトウェアツールの説明 マイクロコントローラー システムのプログラムは、「Flowcode V4 for PICmicros」プログラムを使用して作成されました。 プログラムの作成例を図 5 に示します。 図 5 - プログラムの作成例 プログラム「Flowcode V4 for PICmicros」の主な特徴: -使いやすいインターフェース。 -広範囲にわたるルーチン 上級コンポーネント。 -ブロック図から生成された「アセンブラー」コードを表示してコメントできるオープン アーキテクチャ。 -組み込みシステムのトレーニングと開発のための幅広い教材が完全にサポートされています。 利点: -迅速かつエラーなく作成できます 電子システム;
-単純な組み込みシステムと複雑な組み込みシステムの迅速な開発。 より読みやすくするために、 このプログラムアセンブラー プログラミング言語に翻訳する必要があります。 これを行うには、次のようなプログラムを使用します。 -ヘックスエディターネオ。 -PicDisasm。 結果のファイル (図 1 を参照) は、Hex Editor Neo プログラムを使用して開く必要があります。 これらのアクションを実行すると、プログラムの内容が変更されます。 元の外観, プログラムは 16 進数表記で生成されるようになりました。 プログラムを 16 進表記に変換する例を図 6 に示します。 図 6 - プログラム例 結果のファイルは「アセンブラー」プログラミング言語に翻訳されます。 これを行うには、「PicDisasm」デコーダを使用して結果のプログラムを開きます。 プログラムをアセンブラー プログラミング言語に変換する例を図 7 に示します。 図 7 - プログラム例 プログラムは最終的な形になります。 プログラムの一部は [付録 A] に示されています。 1.4 セキュリティアラーム要素ベースの説明 4.1 モーションセンサー 表3に示す3つのモーションセンサーのうち、「LX-28B SEN4」センサーは以下の基準に従って選択されました。 -視野角。 -価格。 表 3 - モーションセンサーの主な特性 名称 視野角 検出範囲 使用荷重 価格LX-28B SEN4360°12 m230 W420 RURPIR 500110°12 m300 W297 RURPIR-150180°10 m300 W250 RUR モーションセンサー「LX-28B SEN4」 - 体積測定（赤外線） パッシブセンサー人の動きを検知します。 室温と異なる温度を持つ物体が、検知ゾーンの構成とサイズを決定するセクターを通過すると、警報信号が生成されます。 モーションセンサー「LX-28B SEN4」。 主な特徴: -視野角 - 360°; -検出範囲 - 12 m; -動作負荷 - 230 W; -応答遅延時間 4 ～ 8 秒。 -照度3000ルクス。 -設置高さ1～1.6m。 -電源 ~220 ～ 240 V/50 ～ 60 Hz。 1.4.2 サイレンを鳴らす 表に示した 4 種類のサイレンのうち、「SC 530」サイレンは次の基準に従って選択されました。 -音量; -価格。 表 4 - 音響サイレンの主な特徴 名前ボリューム動作温度電源価格サイレン SC 530 115 dB -20...+80°C 12 V 150 RUB有線サイレン SAPSAN 110 dB -30...+55°C 12 V 300 RUBワイヤレスサウンドサイレン SAPSAN 100 dB -10...+50 °C 12V 1,200ルーブル サイレン「SC530」が鳴ります。 主な特徴: -音量 - 115dB; -電源 - 12 V、150 mA; -黒色; -寸法 - 300 x 250 x 320 mm。 -動作温度 - -20...+80°С。 リレー - 電気機器、電気回路のさまざまなセクションを開閉するように設計されています。<#"justify">リレー「801H-1C-C 05VDC」 主な特徴: -巻線供給電流 - 一定。 -巻き数 - 1; -巻線抵抗 - 69 オーム; -絶縁抵抗 - 1000ミリオーム; -最小動作電圧 - 3.5 V; -定格動作電圧 - 5 V; -ハウジングは密閉されています。 リレー「801H-1C-C 05VDC」のピン配置図を図 11 に示します。 図 11 - リレー「801H-1C-C 05VDC」のピン配列図 1.4.4 トランジスタ シリコン高周波トランジスタ「KT315G」 バイポーラトランジスタ低電力 n-p-n導電率最も多くの反響をいただいたKT-13本体に 幅広い用途ソビエトの無線電子機器で。 トランジスタは「KT315G」。 主な特徴: -構造 - NPN; -最大許容電流 - 0.1 A; -電流伝達係数のカットオフ周波数 - 250 MHz; -最大消費電力 - 0.15 W; -本体はKT-13。 KT315G トランジスタのピン配置図を図 13 に示します。 図 13 - トランジスタ「KT315G」のピン配列図 KD522A ダイオードは、電流の方向に応じて導電率が異なる 2 電極の電子素子です。 ダイオード「KD522A」 主な特徴: -最大一定逆電圧 - 75 V; -最大パルス逆電圧 - 100 V; -最大順方向（半サイクル整流）電流 - 0.05 A; -最大許容直接パルス電流 - 0.15 A; -最大順電圧 - 1 V; -動作温度 - -65 ～ 150 °C。 1.4.6 抵抗器 抵抗器 - 素子 電子回路、電磁エネルギーの熱または他の種類のエネルギーへの不可逆的な変換が発生します。 公称抵抗が 1 kΩ の抵抗器 主な特徴: -数量 - 5個。 -タイプ - C1-4; - -測定単位 - kΩ; -精度 - 5%; - - - 公称抵抗が 390 オームの抵抗器 主な特徴: -タイプ - C1-4; -公称抵抗 - 1; -測定単位 - kΩ; -精度 - 5%; -定格電力 - 0.50 W; -最大動作電圧 - 250 V; -動作温度 - -55 ～ 125 °C。 1.4.7 コンデンサ コンデンサは、特定の静電容量値と低い抵抗伝導率を備えた 2 端子ネットワークです。 充電およびエネルギー貯蔵装置 電界。 コンデンサは受動電子部品です。 コンデンサー「K104A N50」。 主な特徴: -タイプ - K104A -動作電圧 - 50 V; -公称容量 - 0.1; -測定単位 - μF; -公称公差 - 50…-20%; -容器の温度係数 - H50; -動作温度 - -60 ～ 125 °C。 1.4.8 デジタルセグメントインジケーター デジタルセグメントインジケーター - デジタル情報を表示するためのデバイス。 これは、アラビア数字を表示できるインジケーターの最も単純な実装です。 文字の表示には、より複雑なマルチセグメント インジケーターとマトリックス インジケーターが使用されます。 デジタルセグメントインジケーター「KIPTS-09I 2/7K」 主な特徴: -材質 - GaAsP/GaP; -グローの色 - 緑色。 -波長 - 625 nm; -最小光度 - 1.9 mCd; -最大光度 - 8 mCd; -電流 - 10 mA。 KIPTS-09I 2/7K インジケータのピン配置図を図 19 に示します。 図 19 - インジケータ「KIPTS-09I 2/7K」のピン配列図 1.4.9 Enter ボタン タクトボタン「TC-0104」を図20に示します。 主な特徴: -タイプ - ストレート; -数量 - 9個。 -取り付け方法: 基板上のスルーホール。 -動作電圧 - 12 V; -動作電流 - 0.05 A。 1.5. バッテリー デュラセル9Vバッテリー。 1.5.1 スタビライザー 主な特徴: -定格出力電流 - 0.1 A; -最大入力電圧 - 40 V; -出力電圧 - 5 V; スタビライザー「78L05」。 デザインパート 2.1 ホームセキュリティアラームを鳴らす セキュリティアラームトランジスタセンサー 2.1.1 プリント基板の回路を作る プリント基板図を作成するには、Sprint Layout プログラムを使用します。 「Sprint Layout」の主な利点は、300 x 300 mm のプリント基板を準備するために最も必要なツールのみが含まれる直感的なインターフェイスです。 このプログラムを使用すると、基板の各面で 2 つのレイヤー (導体とマーキング) を操作できます。 シンプルでありながら、低および中程度の複雑さのプリント基板の設計とレイアウトのための非常に効果的なソフトウェア パッケージです。 この番組はロシアのアマチュア無線家の間で非常に人気がある。 回路基板図を図 23 に示します。 図 23 - プリント基板の図 プリント基板のさらなる生産のために この図光沢のある A4 用紙に印刷する必要があります。 2.1.2 プリント基板のエッチングと錫メッキの準備 好きな電気回路を組み立てることに決めたが、これまでに組み立てたことがない場合は、以下のヒントが役立ちます。時間の経過とともに、経験を積むにつれて、自分にとって最も便利な方法を選択できるようになります。 最新の無線機器はすべてプリント基板上に組み立てられているため、信頼性が向上し、組み立ても簡素化されています。 特にこの技術には特別な秘密がないため、自分の手でプリント基板を作成する方法を学ぶのは難しくありません。 それであなたは選んだのです 必要な図そして必要な部品を購入しました。 プリント基板を作成するには、次のものが必要です。 -テキストライト; -アセトン; -金属製のはさみ。 -サンドペーパー。 -綿パッド。 -ラテックス手袋。 -回路基板図。 -マーカー; -ルーラー; -鉄; -塩化第二鉄溶液 (FeCl3); -プリント基板をエッチングするための槽。 -マイクロドリル。 -鉛錫はんだ。 -はんだごて これで、部品の実際の寸法を考慮して、プリント導体のトポロジのレイアウトを開始できるようになります。 これは方眼紙で行う方が便利ですが、通常の市松模様のシートを使用することもできます。 基板の輪郭を描きます。その寸法は、製造には多くの時間がかかり、誰もがきちんとできるわけではないため、既製のケースへの配置を考慮して決定されます。これが最も便利ですそして美しく。 基板トポロジのレイアウトは鉛筆で行われ、無線要素の端子用の穴の位置と要素自体の輪郭を点線でマークします。 要素の接続線は、接続導体の最小長さの最短経路に沿った電気回路図に従って作成されます。 回路の入力回路と出力回路は、相互にできるだけ離して配置する必要があります。これにより、増幅回路の干渉と自励が排除されます。 通常、要素の最適な配置は最初の試行では達成されず、パーツのレイアウトを変更する場合は消しゴムを使用する必要があります。 すべての要素を配置した後、ボード トポロジの準拠性をもう一度確認する必要があります。 電気図特定されたエラーをすべて排除します。 2.1.3 プリント基板のエッチングと錫メッキ 基板の製作を開始します。 これを行うには、プリント回路基板のブランクを箔 PCB から (弓鋸、カッター、または金属はさみを使用して) 切り出します。 トポロジ図をワークに貼り付けます（粘着テープまたは粘着テープを使用します）。 図面によれば、コアまたは錐を使用して、無線素子の端子と基板を取り付けるための穴の輪郭が描かれます。 ボードを取り付けるために、無線要素3...3.5 mmの直径0.9...1.5 mmのドリルで穴を開け、紙を取り除きます。 穴あけ後、目の細かいサンドペーパー (ゼロサンドペーパー) を使用してフォイルを軽く洗浄し、バリや酸化膜を除去します。これにより、エッチング プロセスが高速化されます。 トポロジー図を適用する前に、ボードを工業用アルコールまたはアセトンで脱脂する必要があります。 導線を描くには、細い耐水性マーカーを使用します。 画像を適用するには、次の 2 つの方法を使用できます。 製図板またはペン (またはマーカー) を使用して、トポロジ図に従って穴から穴へと導体を描きます。 22 番目の方法では、基板の表面全体にニスを塗り、乾燥したらメスと定規を使って余分な部分のニスを取り除き、導電性パスのみを残します。 最初の方法はより高速で、最も頻繁に使用される方法です。2 番目の方法は、さまざまな高周波回路や非常に高周波の回路を製造する場合に必要になる場合があります。 高密度インストール 設計を適用した後、ワニスが乾燥したら、メスでワニスの余分な領域を注意深く削り取ることによって、導体のトポロジーを修正および修正できます。 次に、ボードを塩化第二鉄溶液の入った浴槽に置きます。 基板が両面の場合、ワークピースが底部の導体のパターンと重ならないように、取り付け穴に誘電くさびを挿入するか、その他の方法でギャップを設ける必要があります。 エッチングプロセス全体には約 1 時間かかりますが、速度を上げたい場合は、溶液を少し温め、エッチング中に時々かき混ぜます (時間は水中の塩化第二鉄溶液の濃度にも依存します)。 エッチングが完了したら、ワークピースを流水ですすぎ、ドライバーを使用して基板からワニスをこすり落とします（ワニスはアセトンなどで溶かすこともできますが、時間がかかり、汚れが多くなります）。 取り付けを容易にするために、基板導体は液体アルコール ロジン フラックスを使用して POS-61 はんだで錫メッキする必要があります ( より良いはんだ付けボードは目の細かいサンドペーパーで軽く掃除できます）。 はんだごてを軽く短く当ててください。そうしないと、トラックの銅箔が剥がれ始めます。 整備後のロジンの残留物は、アセトンまたはアルコールを使用してボードから除去されます。 この時点で、プリント回路基板の製造プロセスは完了したとみなされ、その上に要素の取り付けを開始できます。 結論として、化学薬品を使用せずにプリント基板を製造する方法があることに注目します。 同時に、両者の間のギャップは、 連絡先トラック金属定規を使ってカッターで加工する方法もありますが、この方法ではカッターが飛び降りてホイルの必要な部分をカットしてしまう可能性があるため、より強い力と熟練の技術が必要です。 したがって、トポロジーが非常に単純で塩化第二鉄が手元にない場合には、この方法は通常、非常にまれに使用されます。 プリント基板をエッチングするには、塩化第二鉄溶液とプリント基板のエッチング用の浴が必要です。 溶液の浴槽に浸します プリント回路基板そして60〜70分間放置します。 次に、アセトンと綿棒を使用して、先に塗布したトナーを除去します。 2.2 施設のセキュリティを確保するためのセンサー設置ゾーンの決定 センサーを設置するゾーンを決定するために、保護された敷地の図が作成されます。 図を図 26 に示します。 図 26 - 保護施設の概略図 赤外線人感センサー「LX-28B SEN4」を廊下に天井設置型、パントリーに壁掛け型を設置しています。 ダッシュボードセキュリティアラーム。 図 24 に示す保護施設の図によると、ホームセキュリティ警報器が設置されています。 経済的部分 現在の防犯警報装置は機能が不十分であったり、コストが高かったりします。 保護された場所の資産の一部には保険がかけられていないため、安価で製造と設置が容易であり、同時に損傷することなく機能を実行するのに十分な機能と信頼性を備えた防犯警報システムを開発する必要があります。盗難について警告します。 卒業証書の経済的な部分の目的は、論文の複雑さを判断し、プロジェクトの結果を評価し、プロジェクト結果の経済効率を判断することです。 防犯警報装置の開発コストは製造コストとなります。 これらは、大学院生および組織の他の従業員が実行するすべての作業にかかる一時的な費用です。 3.1 人件費の計算 このセクションでは計算します 賃金他の組織の専門家や大学院生。 大学院生の給与は計算されません。 日給は資格に応じたスペシャリストの月給に基づいて決定されます。 -プログラマー; -セキュリティ システム インストーラー。 -セキュリティシステム設計エンジニア。 最初のステップは、これらの専門家の従業員の給与からの控除を決定することです。 プログラマーの給与からの控除額を考えてみましょう。 プログラマーの月給は43,500ルーブルです。 セキュリティシステム設置業者の給与からの控除額を考えてみましょう。 こする。 - 従業員の給与が発生します。 こする。 - 個人所得税は源泉徴収され、移転されます (税率 13%)。 こする。 - 従業員に支払われる。 こする。 - 社会保険基金への控除 (率 2.9%); こする。 - FFOMS に基づく年金基金への控除 (率 5.1%)。 こする。 - プライベートエクイティに関する年金基金への控除（率16%）。 こする。 - 民間企業に関する年金基金への控除（率6％）。 こする。 - 社会保険基金への控除 (率 0.2%)。 セキュリティシステム設置者の月給は21,750ルーブルです。 セキュリティシステム設計エンジニアの給与からの控除額を考えてみましょう。 こする。 - 従業員の給与が発生します。 こする。 - 個人所得税は源泉徴収され、移転されます (税率 13%)。 こする。 - 従業員に支払われる。 こする。 - 社会保険基金への控除 (率 2.9%); こする。 - FFOMS に基づく年金基金への控除 (率 5.1%)。 こする。 - プライベートエクイティに関する年金基金への控除（率16%）。 こする。 - 民間企業に関する年金基金への控除（率6％）。 こする。 - 社会保険基金への控除 (率 0.2%)。 セキュリティシステム設計エンジニアの月給は30,450ルーブルです。 日給は次の式で決まります。 (1)
ここで、ZPsd は勤務期間中のスペシャリストの給与総額です。 ZPP - 個人所得税を考慮したプログラマーの日給、こすれ。 ZPi - 個人所得税を考慮したセキュリティ システム設計エンジニアの日給。 ZPm - 個人所得税を考慮したセキュリティシステム設置者の日給。 Kdn - 月ごとの営業日数、日数。 Kvp - 作業を完了するまでの作業日数、日。 (2)
勤務期間中のスペシャリストの給与総額は4102ルーブルです。 3.2 材料費の計算 このセクションでは、他機関の専門家や大学院生の資料に基づいて費用を比較します。 「材料費」の計算には、電気代、主材料費、副材料費が含まれます。 使用される材料のコストは次の式で決まります。 (3)
ここで、Ср - 使用される材料のコスト、摩擦。 K - 数量、個。 Tssht - 材料単位あたりのコスト、摩擦。 大学院生による材料費の計算結果を表 5 に示します。 表 5 - 生徒の教材に基づくコストの計算 大学院生の教材費は1395ルーブルです。 他の組織の専門家による資材のコスト計算を表 6 に示します。 表 6 - 他の組織の専門家からの資料に基づくコストの計算 材料およびその他の物的リソース 測定単位 数量 1 個あたりの価格。 RUB量、RUBシレナシュト 1150150 インジケーター個 15050 コンデンサー個 13030 抵抗器個 6530 LED 個 155 ダイオード個 133 マイクロコントローラー個 1150150 トランジスター個 13636 バッテリー個数 13030 リレー 14848 入力ボタン個数 927243 スタビライザー個数11 010 電源ボタン 個 22040 モーション センサー 個 1420420 塩化鉄グラム 250150150 合計 1395 専門家からの材料費は1395ルーブルです。 3.3 電気料金の計算 電気を使う機器が必要な作業なので、電気代の計算が必要です。 大学院生の場合、次の機器が必要です。 -コンピュータ、1台。 -はんだごて、1個。 -レーザーアイロン、1個。 -マイクロドリル 1本 (4)
ここで、Estd は大学院生のエネルギーコストです。 T - 料金表、つまり 0.6 kW の電気の使用コスト、摩擦。 tп - 作業オーバー期間中のはんだごての使用時間、時間。 tl - WRC 期間中のレーザーアイロンの使用時間数、時間。 td - 作業オーバー期間中のマイクロドリルの使用時間数、時間。 (5)
大学院生のエネルギーコストは 189 ルーブルです。 他の組織の専門家は、次のようなデバイスを必要とします。 -コンピュータ、2台。 -ルミネーター、1個; -マイクロドリル、1個; -はんだごて 1個 (6)
ここで、Espets は専門家のエネルギーコストです。 M は機器の電力、つまり 単位時間当たりに消費されるエネルギー量、kW/時。 T - 料金表、つまり 20 kW の電気の使用コスト、こすれ。 k - 使用される要素の数、個。 tk - WRC 期間中のコンピューターの使用時間、時間。 tl - SRC 期間中のルミネーターの使用時間数、時間。 tm は、作業オーバー期間中のマイクロドリルの使用時間数、時間です。 tп - 作業オーバー期間中のはんだごての使用時間、時間。
記事では、簡易セキュリティアラームの図、動作説明、常駐ソフト（ファームウェア）を掲載しています。 この装置を自分の手で組み立てるのは難しくありません。 これに必要な情報はすべてこの記事に記載されています。
デバイスの一般的な説明。
セキュリティアラーム PIC コントローラ PIC12F629 に組み込まれています。 これは 8 ピンのマイクロコントローラーで、価格はわずか 0.5 ドルです。 シンプルで低コストにもかかわらず、このデバイスは 2 つの標準セキュリティ アラーム ループの制御を提供します。 アラームを使用すると十分な保護が可能です 大きな物体。 このデバイスは、2 つのボタンと 1 つの LED を備えたリモコンで制御されます。
私たちの会社は新しい建物に移転しました。 前の所有者から古いセキュリティアラームが残っていました。 それは、正面玄関の上にある赤色 LED とサイレンを備えた鉄製の箱と、壊れた電子ユニットで構成されていました。
私は警報ボックスに小さな回路基板を取り付けて、このジャンクを最新の信頼できる盗難警報器に変えました。 現在は総面積250平方メートルの2階建て建物の警備に使用されている。
したがって、アラームは次のことを提供します。
- 抵抗の測定と信号のデジタル フィルタリングによる 2 つの標準セキュリティ ループの監視。
- リモコン (2 つのボタンと 1 つの LED):
- アラームをオンにする。
- シークレットコードを使用してアラームを無効にする
- 秘密コードを設定します（コードはコントローラの内部不揮発性メモリに保存されます）。
- リモコンの LED による動作モードの表示。
- このデバイスは、秘密コードをダイヤルしたり、部屋のドアを閉めたりするのに必要な時間遅延を生成します。
- アラームがトリガーされると、デバイスはサウンダー (サイレン) を鳴らします。
- デバイスの動作モードも表示されます 外部ソース光の放射。
セキュリティアラームのブロック図はこんな感じです。
防犯警報装置本体には以下のものを接続します。
- 2つのセキュリティループ付き
- NC – 常閉センサー。
- NR - ノーマルオープンセンサー。
- Rok – 終端抵抗。
- 外部音通知およびモード表示ユニット。
- バックアップ電源。
- 電源は12V。
セキュリティアラームループとセンサー接続。
センサー (検出器) を監視するために、デバイスは標準を使用します。 セキュリティループ。 ループの抵抗は制御されます。 回路抵抗が上限しきい値より大きいか下限しきい値より小さい場合、アラーム信号が生成されます。 ループの通常の抵抗は終端抵抗 (2 kOhm) と同じです。 したがって、攻撃者がループの配線を切断したり短絡したりすると、警報が鳴ります。 この方法で無効にする セキュリティセンサー動作しないでしょう。
このデバイスには、次のループ抵抗しきい値が選択されています。
それらの。 540 ～ 5900 オームの範囲のループ抵抗は正常とみなされます。 この範囲外の抵抗値があると、アラームがトリガーされます。
セキュリティループへのセンサー（検知器）の接続図。
ノーマル クローズ (NC) とノーマル オープン (NO) の両方のセキュリティ センサーを 1 つのループに接続できます。 主なことは、 良好な状態で回路の抵抗は 2 kOhm で、センサーが作動すると開回路または短絡が発生しました。
システムのノイズ耐性を高めるために、デバイスはループ信号をデジタル フィルターします。
原則として、すべてが明確である必要があります。 以下は PIC12F629 マイクロコントローラーに接続されています。
- RC チェーン R1 ～ R6、C1、C2 を通る 2 つのループ、
- ループ電源の形成。
- アナログ信号フィルタリング。
- PIC コントローラ入力の入力レベルとの調整。
ループの抵抗を決定するには、マイクロコントローラーのコンパレーターが使用されます。 コンパレータの 2 番目の入力に接続 内部ソース基準電圧。 上限および下限の抵抗しきい値と比較するための基準電圧源 (VS) 値は、ソフトウェアによって設定されます。
- RC チェーン R7 ～ R10、C3、C4 を介して、2 つのリモコン ボタンと LED が電流制限抵抗器 R11 を介して接続されます。 このデバイスは、ボタン信号のデジタル フィルタリングを提供して、バウンスを排除し、ノイズ耐性を高めます。
抵抗器 R17 の目的を説明する価値があります。 マイクロコントローラーの GP3 入力には、マイクロ回路をプログラミングするための 12 V 電源という代替機能があります。 したがって、電源電圧レベルで電圧を制限する保護ダイオードはありません。 このピンの電圧が 12 V になると、マイクロコントローラーはプログラミング モードに入ります。 抵抗 R17 は GP3 入力の電圧を低下させます。
- 2 つのトランジスタ スイッチ VT1、VT2 を通じて、マイクロコントローラーはサイレンと外部 LED 表示を制御します。 なぜなら これらの要素は長いケーブルで接続でき、トランジスタはダイオード VD4 ～ VD7 によってライン サージから保護されます。 トランジスタ スイッチでは、最大 2 A のスイッチング電流が可能です。
- PIC コントローラーに電力を供給するための 5 V 電圧は、D2 スタビライザーによって生成されます。 VD8 LED を無視しないでください。 その機能には、電力を示すだけでなく、マイクロコントローラーの最小負荷を作成することも含まれます。 PIC コントローラの消費電流が 2 ～ 3 mA 未満の場合 (リセット モードなど)、抵抗 R8、R10 を通る 12 V の電圧により、マイクロコントローラの電源電圧が許容レベルを超える可能性があります。
- 12 V 電源とバックアップ電源の入力は、ダイオード VD2、VD3 によって絶縁されています。 バックアップ電源と同電圧の場合に電源を優先するため、ダイオードVD2としてショットキーダイオードを使用しています。
54 x 45 mmの基板にデバイスを組み立てました。
ケースに取り付けました 古い警報システム。 電源だけ残しました。
リモコンは65×40mmのプラスチックケースに収納されています。
ソフトウェア。
常駐ソフトはアセンブリ言語で開発されています。 プログラムはすべての変数とレジスタを周期的にリセットします。 プログラムがフリーズすることはありません。
PIC12F629 のファームウェアを HEX 形式でダウンロードできます。
リモコンからセキュリティアラームを制御します。
リモコンは、2 つのボタンと LED が付いている小さな箱です。
屋内付近に設置した方が良いです 正面玄関。 リモコンでアラームのON/OFFや暗証番号の変更が可能です。
モードとコントロール。
初めて電源が投入されると、デバイスはアラーム無効モードに入ります。 LEDが点灯しない。 デバイスは営業日中はこのモードのままです。
アラームをオンにするには (ARM モード)、2 つのボタンを同時に押す必要があります。 LED が素早く点滅し始め、20 秒後にデバイスは ARMED モードに入ります。 センサーのステータスの監視を開始します。 これは部屋を出て玄関ドアを閉めるまでにかかる時間です。
この時間内 (20 秒) にいずれかのボタンを押すと、デバイスはセキュリティ モードをキャンセルし、アラーム無効モードに戻ります。 人は建物を出る直前に何かを思い出すことがよくあります。
電源を入れてから 20 秒後、デバイスは ARMED モードになります。 このモードでは、リモコンと外部表示装置の LED が約 1 秒に 1 回点滅します。 ARMED モードでは、センサーの状態が監視されます。
セキュリティ センサーが作動すると、LED が急速に点滅し始め、警報システムがサイレンを鳴らすまでの時間をカウントダウンします。 この時間 (30 秒) は、リモコンのボタンに暗証番号を入力してアラームを止める時間を確保するために必要です。
リモコンにはボタンが2つあります。 したがって、コードは 1 と 2 の数字で構成されているように見えます。たとえば、コード 121112 は、ボタン 1、2、1、2 を順番に 3 回押す必要があることを意味します。コードには 1 ～ 8 桁の数字を含めることができます。
コードが間違っているか不完全に入力された場合は、2 つのボタンを同時に押してコードを繰り返すことができます。
コードが正しく入力されると、デバイスはアラーム無効モードになります。
センサーが作動してから 30 秒以内に正しいコードが入力されなかった場合、サイレンが鳴ります。 正しいコードを入力すると無効にできます。 そうしないと、サイレンが 33 秒間鳴り、その後デバイスの電源がオフになります (アラーム無効モードに入ります)。
シークレットコードの設定方法については、引き続き説明します。 これは、ALARM DISABLED モードからのみ実行できます。
両方のボタンを 6 秒間押す必要があります。 リモコンのLEDが点灯したら手を放します。 これは、デバイスが暗証番号設定モードに入ったことを意味します。
次に、LED が消えるまで待ちます (5 秒)。 デバイスはアラーム無効モードになり、新しいコードがマイクロコントローラーの内部不揮発性メモリに保存されます。
なぜなら デバイスのマイクロコントローラーは内部の低精度発振器からクロックを供給されるため、示されたタイミング パラメーターは ±10% 異なる場合があります。
セキュリティアラームの状態。
| モード | 州 導かれた |
移行条件 | モードに切り替える |
| アラームは無効です | 点灯しない | 2 つのボタンを短く押す | SECURITY を待機しています (20 秒)。 |
| 2 つのボタンを 6 秒間押し続けます | シークレットコードを設定する | ||
| セキュリティを待っています 外に出て玄関のドアを閉める必要があります。 |
早く点滅 | 時間 20秒 | 安全 |
| いずれかのボタンを押す（キャンセル） | アラームは無効です | ||
| 安全 | 1秒間に1回点滅 | センサーの起動 | |
| コードでアラームを止めるまでの時間（30秒） 暗証番号をダイヤルしてアラームを停止する必要があります |
早く点滅 | 正しいコードが入力されました | アラームは無効です |
| 30 秒以内に正しいコードがダイヤルされませんでした | サイレン音 （不安） |
||
| サイレン音（警報） | 早く点滅 | 正しいコードが入力されました | アラームは無効です |
| 時間 33秒 | アラームは無効です | ||
| シークレットコードを設定する | 常時点灯 | コードダイヤル | アラームは無効です |
実際には、警報システムの操作は行動に帰着します。
- 敷地を出る。 2 つのボタンを同時に押して、20 秒以内にドアを閉めてください。
- 部屋に入ると。 30秒以内に暗証番号をダイヤルしてください。
短所、改善の可能性。
このデバイスは、独自の特定の条件に合わせて簡単に変更できます。 すべての改善はハードウェアのみに関係します。 ソフトウェアには影響しません。
- サイレンは 2 つ設置することをお勧めします。 1 つは外部表示および警告ユニットに、もう 1 つは手の届きにくい場所にあります。 トランジスタ スイッチの電流 (2 A) により、これが可能になります。
- トランジスタ電流安定器を使用してサイレンワイヤーを短絡から保護する必要があります。 提示されたバージョンの回路では、攻撃者はサイレンのワイヤーをショートさせることができ、警報が作動すると、 短絡電源。
- 必要に応じて、強力な高電圧の光源、音声などを接続できます。 電磁リレーを介して。 許容電流キーはこれを可能にし、キーはリレー巻線を切り替えるときのサージから保護されます。
- 回路に簡単な充電回路を追加することで、バッテリーをバックアップ電源として使用できます。
設置された警報装置の外観。
現在、正面ドア開閉センサーのみがデバイスに接続されています。 将来的にはセキュリティセンサーを追加する予定です。 2 階建ての建物を保護するには、2 つのループで十分です。
ちなみに、ケーブルが 1 本だけの場合は、2 本目のケーブルに 2 kΩ の抵抗を接続する必要があります。
サイトのフォーラムには他のオプションもあります ソフトウェアデバイス。 そこでこのプロジェクトについて話し合ったり、質問したりできます。
かなりシンプルで小さめサイズです GSMアラーム自分の手で家まで古いものを使用して PIC12F629 マイクロコントローラー上に構築 携帯電話。 回路は安定化された 5 ボルトから電力を供給されます。
このアラームには、サービス料金を支払う必要がないという点で、SMS 経由で制御される他のシステムに比べて利点があります。 携帯電話会社。 アラームでは、センサーが作動すると、特定の番号への通話が発生します。 着信を見るだけで、アラームが鳴ったことがわかります。
GSMアラーム動作の説明
アラームがトリガーされると、PIC12F629 マイクロコントローラーの出力 2 からの信号によってフォトカプラが作動し、コール キーを 1 回閉じて電話機をスリープ モードからウェイクアップし、最後にダイヤルした番号 (必要な番号) に二重ダイヤルでダイヤルします。信号。 ドアが閉まるまで 5 分ごとに通話が行われます (ループは復旧しません)。
したがって、見知らぬ人の注意を引かないように、電話の設定で自動キーパッドロックを削除し、すべての効果音をオフにする必要があります。
リードスイッチをセンサーとして使用できます。 の上 ドアフレームリードスイッチが配置されており、リードスイッチの反対側のドアに固定する必要があります 強力な磁石。 いくつかのこのようなセンサーを警報システムに並列に接続できます。
窓に取り付けられた細い銅線をセンサーとして使用することもできます。 ガラスが割れてしまうと破損や故障の原因になりますので、 銅線、アラームが鳴ります。
この警報装置は次の企業によって開発されました。
1) 敷地を守るため
2) 火災警報器用
アラームの目的は、基板上のジャンパの位置によって異なります。ジャンパが短絡している場合は短絡によってアラームがトリガーされ、開いている場合は開回路によってアラームがトリガーされます。
デバイスの電源がオン（電源）になると、LED が点灯し、保護の開始を示しますが、アラームはしばらくの間（約 2 分間）動作しません。 人が敷地を出る時間を確保できるように作られています。 この後、アラームが作動し、動作モードになります。
センサーの接触が壊れるとソフトウェアタイマーが作動し、約 10 秒経過しても「断線」が解消されない場合はアラームが作動します。 これは、人が部屋に入ってきて、ボタンでアラームを止めることができるようにするためです（アラームを止めるには、ボタンを約 3 秒間押し続ける必要があります）。 オンにするには、同じボタンをもう一度押すだけです。 もちろん、武装解除ボタンは秘密にして、よりよく隠す必要があります。
センサーの短絡に対してアラームを設定すると、センサーが閉じるとすぐにアラームが鳴ります。
私は膝の上で装置を組み立てましたが、回路基板さえ作りませんでした。 1年ほど経ちますが問題なく稼働しています。
プログラミング時にヒューズに触れる必要はありません。 ファームウェアをアップロードするだけです。
デバイスのアップグレードやその他の質問については、私のメールボックスにメールしてください。 [メールで保護されています]。 はんだごてフォーラムでの私のニックネーム:
放射性元素のリスト
| 指定 | タイプ | 宗派 | 量 | 注記 | 店 | 私のメモ帳 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | MK AVR 8ビット | ATtiny13 | 1 | メモ帳へ | ||
| Q1 | MOSFETトランジスタ | IRL540 | 1 | メモ帳へ | ||
| D1、D2 | 発光ダイオード | 2 | メモ帳へ | |||
| R1 | 抵抗器 | 470オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R2 | 抵抗器 | 680オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| RL1 | リレー | OJ-SH-105HM | 1 | メモ帳へ | ||
| タクトボタン | 3 | メモ帳へ | ||||
| パワーユニット | 5V | 1 |
