Главная База знаний "Allbest" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Разработка блока управления турникетом

Разработка блока управления турникетом

Разработка блока управления турникетом общественного транспорта с функциями ограничения прохода людей и преграждения пути перед теми, кто не прошел авторизацию. Функциональная спецификация, структурная схема и алгоритм программы. Выбор элементной базы.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.12.2013
Размер файла 1,2 M

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/

Содержание

  • Сокращения
  • Введение
  • 1. Поиск прототипа
  • 1.1 Прототип турникета
  • 1.2 Описание объекта
  • 2. Разработка функциональной спецификации
  • 2.1 Входы
  • 2.2 Выходы
  • 2.3 Функции
  • 3. Разработка структурной схемы
  • 4. Выбор элементной базы
  • 4.1 Выбор оптического датчика поворота
  • 4.2 Выбор оптического датчика несанкционированного прохода
  • 4.3 Выбор считывателя магнитных карт
  • 4.4 Выбор считывателя жетонов
  • 4.5 Выбор светодиодной мнемосхемы
  • 4.6 Выбор сирены
  • 4.7 Выбор микроконтроллера
  • 5. Разработка функциональной электрической схемы
  • 6. Разработка алгоритма
  • 6.1 Разработка алгоритма программы
  • 6.2 Структурная схема алгоритма
  • 7. Построение программы
  • Заключение
  • Список использованных источников
  • Приложения

Сокращения

МК - микроконтроллер;

ДКЗП - датчик контроля зоны прохода;

ДНП - датчик несанкционированного прохода;

БСИК - блок светодиодной индикации "красный крест";

БСИЗ - блок светодиодной индикации "зеленая стрелка";

СМК - считыватель магнитных карт;

СЖ - считыватель жетонов;

СКУД - система контроля управления доступом;

Т/С - таймер/счетчик.

Введение

В данном курсовом проекте производилась разработка блока управления турникетом общественного транспорта, который будет выполнять две важнейшие функции: ограничивать проход людей и преграждать путь перед людьми, не прошедшими авторизацию.

На сегодняшний день разных конструкций турникетов придумано очень много - практически под каждую конкретную ситуацию. Иногда турникеты по старинке управляются и охранником, но в основном сейчас используются электромеханические турникеты, обеспечивающие и соответствующий требованиям уровень безопасности, и в то же время - удобство использования: человек для прохода должен иметь магнитную или электронную карту, либо какое-то аналогичное приспособление, являющееся "ключом", который достаточно приложить к контроллеру, а тот отреагирует на информацию ключа.

Большим плюсом будет являться разработка устройства управления, обладающего рядом свойств, способствующих сделать его конкурентоспособным на рынке: большая пропускная способность до 30 человек в минуту, возможность построения очереди, возможность использования как жетонов, так и магнитных карт для авторизации.

1. Поиск прототипа

1.1 Прототип турникета

Турникемт (фр. tourniquet) - устройство, предназначенное для ограничения прохода людей в случае, когда необходима проверка права входа и выхода для каждого проходящего. Основная задача турникета - создать физическую преграду перед человеком, до его авторизации, которая может осуществляться с помощью механизмов или электронных устройств, или до принятия решения сотрудником, отвечающим за пропуск на территорию. Турникет относится к классу систем контроля и управления доступом (СКУД).

Исходя из определения и анализа технического задания, в курсовом проекте будет реализован турникет для общественного транспорта, а именно городского метрополитена. Главными функциями турникета являются:

1. Ограничение прохода людей;

2. Преграда перед людьми, не прошедшими авторизацию.

В качестве мер авторизации предусмотрены два варианта - это авторизация с помощью магнитных карт, а также использование устройства приема специальных жетонов. Любой другой способ авторизации будет блокироваться.

В качестве прототипа нашего устройства используем электромеханический тумбовый турникет-трипод PERCo-TTD-03.2G.

Тумбовые турникеты-триподы серии PERCo-TTD-03 предназначены для разделения потока людей по одному на объектах с повышенными требованиями к управлению доступом - в аэропортах, на железнодорожных вокзалах и платформах, проходных предприятий и спец. объектов, стадионах, центрах развлечений и др. Используются внутри помещений.

При установке в ряд нескольких турникетов их корпуса формируют зону прохода, позволяя обойтись без установки дополнительных ограждений.

Специальное демпфирующее устройство обеспечивает плавный автоматический доворот планок до исходного состояния после каждого прохода.

Преграждающие планки "Антипаника" (рис.1) позволяют в экстренных случаях быстро освободить проход, без применения специальных инструментов и ключей. В штатных условиях планки "Антипаника" работают так же, как и стандартные планки.

Рисунок 1 - Преграждающие планки "Антипаника"

Предусмотрена возможность установки датчиков несанкционированного прохода, которые вызывают срабатывание сирены при попытках подлезть или перепрыгнуть через планки турникета-трипода.

Отличительные особенности тумбовых турникетов-триподов серии PERCo-TTD-03.2:

· высокая пропускная способность позволяет применять турникет в условиях большого потока людей;

· для организации прохода в обоих направлениях одного человека или группы людей предусмотрены шесть различных режимов работы турникета;

· управление турникетами от системы контроля доступа и от пульта управления (или радиопульта);

· возможность скрытой установки считывателей карт под крышку турникета;

· встроенные датчики поворота планок, позволяющие фиксировать реальный факт прохода через турникет-трипод, что обеспечивает корректный учет рабочего времени в системах контроля доступа;

· автоматический доворот планок после каждого прохода в закрытое положение;

· отсутствие инерции и плавность работы механизма вращения;

· безопасное для человека напряжение электропитания;

· тумбовый турникет имеет низкое энергопотребление;

· складывающиеся планки Антипаника;

· предусмотрена возможность автоматической разблокировки при поступлении сигнала от системы пожаной сигнализации;

· возможность механической разблокировки турникета ключом в экстренных ситуациях;

· возможность комплектации ограждениями, сочетающимися по дизайну с устанавливаемыми турникетами;

· возможность организовать дополнительный аварийный выход и оформить интерьер проходной в едином стиле;

1.2 Описание объекта

Описание турникета-трипода PERCo-TTD-03.2.1:

В этой модели плата блока управления конструктивно размещена в корпусе турникета. Для питания турникета необходим стабилизированный блок питания 12 В постоянного тока, а для обеспечения автономной работы турникета следует использовать источник бесперебойного питания. Блок питания, пульт ручного управления и кабель управления турникетом от СКУД подключаются непосредственно к клеммной колодке, расположенной в корпусе турникета. Специальный вход управления Fire Alarm позволяет разблокировать турникет по команде от пожарной сигнализации или от кнопки аварийной разблокировки. Предусмотрены выходы для подключения выносных индикаторов направления разрешенного прохода, датчиков прохода, сирены. Гальваническая развязка выходов обеспечивает помехоустойчивость электроники турникета.

Возможность выбора режима управления (потенциальный или импульсный) обеспечивает корректную работу турникета в СКУД любых производителей, и в частности, позволяет применять замковые контроллеры для управления турникетом напрямую, без дополнительных устройств.

Устройство тумбового турникета Perco:

Турникет состоит из стойки турникета со встроенной платой управления CLB, крышки стойки турникета, пульта управления и комплекта преграждающих планок. Стойка турникета представляет собой каркас листового металла, закрепленный на рамном основании, с двумя торцевыми стенками. На крышке стойки турникета расположены два светодиодных блока индикации с яркими пиктограммами, указывающими направление прохода и состояние турникета.

Электромеханический узел управления турникетом расположен под крышкой стойки турникета и состоит из следующих компонентов:

· механизма доворота, который обеспечивает автоматический доворот преграждающих планок турникета в исходное положение после каждого прохода независимо от усилия, приложенного при толкании планок;

· механизма управления с оптическими датчиками поворота преграждающих планок с блокирующим устройством:

· - датчики поворота фиксируют реальный факт прохода через турникет и обеспечивают корректный учет рабочего времени в системах контроля доступа;

· - блокирующее устройство надежно запирает турникет после возвращения планок в исходное положение;

· гидравлического демпфера, который обеспечивает плавную и бесшумную работу турникета;

· замка механической разблокировки для использования в экстренных ситуациях.

Индикация состояния турникета и направления прохода:

Входящие в стандартный комплект поставки светодиодные блоки индикации с яркими пиктограммами служат для указания направления прохода и индикации состояния турникета:

- зеленая стрелка показывает направление разрешенного прохода, турникет открыт в заданном направлении;

- красный крест показывает, что проход запрещен, турникет закрыт.

Режимы работы тумбового турникета-трипода Perco:

С пульта управления может быть задан один из следующих шести режимов работы турникета:

· однократный проход в заданном направлении (турникет открыт для прохода одного человека в разрешенном направлении);

· однократный проход в обоих направлениях (турникет открыт для прохода по одному человеку в каждом направлении);

· свободный проход в заданном направлении (турникет открыт для многократного прохода в разрешенном направлении);

· свободный проход в одном направлении и однократный проход в противоположном направлении (турникет открыт для многократного прохода в разрешенном направлении и для прохода одного человека в обратном направлении);

· свободный проход (турникет открыт для входа и выхода);

· запрет прохода (турникет закрыт для входа и выхода).

Время ожидания прохода - период, на который производится разблокировка турникета для осуществления прохода в выбранном направлении.

Время ожидания прохода в импульсном режиме управления равно 5 секундам и не зависит от длительности управляющего сигнала. В потенциальном режиме управления время ожидания прохода равно длительности управляющего сигнала.

Отключение электропитания:

Питание турникета-трипода Перко осуществляется от стабилизированного блока питания 12 В постоянного тока (поставляется под заказ). При отключении электропитания турникет остается в том состоянии, в котором был на момент отключения питания - направление прохода, которое было открыто на момент отключения питания, остается открытым; направление, которое было закрыто, остается закрытым.

Для обеспечения нормальной работы турникета при отключении сетевого питания необходимо применять источник бесперебойного питания.

Механическая разблокировка турникета:

Функция механической разблокировки турникета обеспечивает свободное вращение преграждающих планок в обоих направлениях и предназначена для разблокировки турникета, находящегося в аварийном режиме работы (при выходе из строя подключенного источника питания), или в экстренных ситуациях. Замок механической разблокировки встроен в стойку турникета (стандартная комплектация) и снабжен комплектом ключей.

Материалы, использованные при изготовлении тумбовых турникетов-триподов Perco:

Стойка турникета: сталь, высокопрочное порошковое покрытие или нержавеющая сталь. Планшайба: малоуглеродистая сталь, окрашенная в черный цвет. Верхняя крышка: шлифованная нержавеющая сталь. Преграждающие планки и планки "Антипаника": полированная нержавеющая сталь; труба диаметром 32 мм с пластиковыми торцевыми заглушками.

Пропускная способность турникета-трипода PERCo-TTD-03.2:

Рекомендуется устанавливать по одному турникету на каждые 500 человек, работающих в одну смену, или из расчета пиковой нагрузки турникета (однократный проход): 30 человек в минуту.

Технические характеристики турникета трипода PERCo-TTD-03.2:

· напряжение питания турникета (постоянного тока): 12 В;

· мощность, потребляемая турникетом: не более 8,5 Вт;

· габаритные размеры турникета с планками (в, ш, г): 1010х980х664 мм;

· габаритные размеры пульта управления (д, ш, в): 127х84х30 мм;

· рабочий температурный диапазон: от +1°C до +40°C;

· ширина проема прохода: 500 мм;

· масса турникета Perco (нетто): не более 50 кг;

· масса пульта управления: не более 0,35 кг;

· длина кабеля пульта управления: 7 м;

· усилие поворота преграждающей планки турникета: не более 3,5 кгс;

· средняя наработка на отказ: не менее 2000000 проходов;

· средний срок службы турникета: 8 лет;

· класс защиты от поражения электрическим током: III по ГОСТ Р МЭК335-1-94;

Условия эксплуатации тумбового турникета трипода PERCo-TTD-03.2:

Блок управления Perco-Cu-02N по устойчивости к воздействию климатических факторов соответствует условиям УХЛ 4 по ГОСТ 15150-69 (для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями). Эксплуатация блока управления турникета Perco разрешается при температуре окружающего воздуха от +1°C до +40°C и относительной влажности воздуха до 80% при 25°C.

2. Разработка функциональной спецификации

2.1 Входы

· Сигнал датчика поворота - фиксирует реальный факт прохода через турникет и обеспечивает корректный учет рабочего времени (время ожидания прохода - период, на который производится разблокировка турникета для осуществления прохода).

· Сигнал оптического датчика несанкционированного прохода - вызывает срабатывание сирены.

· Сигнал электромагнитного датчика - разрешается проход через турникет.

· Сигнал оптического датчика монетоприемника - разрешается проход через турникет.

2.2 Выходы

· Выключается светодиодный блок "зеленая стрелка", загорается светодиодный блок "красный крест"; происходит блокировка турникета.

· Срабатывание сирены; блокировка турникета на 1 секунду.

· Выключается светодиодный блок "красный крест". Загорается светодиодный блок "зеленая стрелка" на время ожидания прохода; заносится информация в память микроконтроллера (создается или дополняется очередь); происходит разблокировка турникета.

· Выключается светодиодный блок "красный крест". Загорается светодиодный блок "зеленая стрелка" на время ожидания прохода; заносится информация в память микроконтроллера (создается или дополняется очередь); происходит разблокировка турникета.

2.3 Функции

· Если очереди нет, то выключается светодиодный блок "зеленая стрелка", и включается светодиодный блок "красный крест", турникет блокируется.

· Вызывается срабатывание сирены - звукового сигнала длительностью 1 секунда, турникет блокируется на это время.

· Проверятся очередь пользователей: если она равна трем, то сигнал от датчика №3 обнуляется, иначе если "зеленая стрелка" не горит (т.е., если очереди нет), то выключается светодиодный блок "красный крест", и подается сигнал включения на светодиодный блок "зеленая стрелка". Происходит разблокировка турникета. Заносится информация в память микроконтроллера (создается очередь). Иначе (если в очереди 1 или 2 пользователя) заносится информация в память микроконтроллера (дополняется очередь).

· Проверятся очередь пользователей: если она равна трем, то сигнал от датчика №4 обнуляется, иначе если "зеленая стрелка" не горит (т.е., если очереди нет), то выключается светодиодный блок "красный крест", и подается сигнал включения на светодиодный блок "зеленая стрелка". Происходит разблокировка турникета. Заносится информация в память микроконтроллера (создается очередь). Иначе (если в очереди 1 или 2 пользователя) заносится информация в память микроконтроллера (дополняется очередь). Очередь создается и дополняется только одна, что для датчика №3, что для датчика №4.

3. Разработка структурной схемы

Структурная схема отражает взаимодействие основных функциональных блоков устройства. Структурная схема изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структурная схема

Микроконтроллер принимает последовательно сигналы с четырех датчиков, в зависимости отчего, формируются управляющие сигналы на блокирующее устройство турникета, светодиодный блок и излучатель звука.

4. Выбор элементной базы

В целях разработки принципиальной электрической схемы устройства нужно в первую очередь выбрать элементную базу.

Выбирая датчики и микроконтроллер, будем исходить из требований технического задания по надежности и атмосферным параметрам, а также из экономических соображений и соображений простоты установки и эксплуатации.

4.1 Выбор оптического датчика поворота

В качестве оптического датчика поворота выберем инкрементальный энкодер с цельным валом ES3-01CN6941. Инкрементальный энкодер (преобразователь угловых перемещений) - устройство, предназначенное для определения угла поворота вращающихся объектов в сигналы (импульсный цифровой код, электрический сигнал), определяющие угол поворота объекта. Технические характеристики:

· Питание 5 В ± 5%;

· Тип выхода Open Collector;

· Ток нагрузки (NPN) 20 мА;

· Максимальное напряжение нагрузки 30VDC.

Электрические характеристики:

· Разрешение энкодера 100.2500 (имп/об);

· Потребляемый ток 100 мА макс;

· Максимальная частота 300 кГц;

· Диаметр кабеля 5,1 мм;

· Форма сигналов: прямоугольные импульсы со сдвигом по фазе на 90 + нулевая метка;

· Длина кабеля 500/1000/2000 ± 20 мм;

· Площадь поперечного сечения 0,18 мм2;

· Длительность фронтов выходных сигналов менее 1 мкс.

Механические характеристики:

· Максимальная скорость вращения вала 6000 (оборотов/мин);

· Начальный момент 2.0 Н*мм/5.0 Н*мм (IP65);

· Момент инерции 0,3кг*мм 2;

· Наружный диаметр корпуса 36,6 мм;

· Длина корпуса 33 мм (S4) /35мм (S6) /50,2 мм (IP65);

· Длина кабеля 500/1000/2000 ± 20 мм;

· Масса <70 г/120 г (IP65);

· Диаметр вала 4 мм/6мм;

· Максимальная нагрузка на вал осевая - 15Н/ радиальная - 30Н (10мм: 10мм от конца вала).

Характеристики условий эксплуатации:

· Рабочая температура - 100C~700C, 95% RH (без конденсата и инея);

· Температура хранения - 250C~850C (без конденсата и инея);

· Ударопрочность 100G 6 мс;

· Вибростойкость 10.200 Гц при 5G;

· Степень защиты IP40/IP65.

4.2 Выбор оптического датчика несанкционированного прохода

В качестве оптического датчика несанкционированного прохода выберем G50-3A30JC. Основные характеристики:

· Максимальное расстояние срабатывания 300 мм;

· Напряжение питания 10 - 30 В;

· Максимальное время отклика 20 мс;

· Выходной сигнал: реле - нормально разомкнутое + нормально замкнутое;

· Класс защиты IP54;

4.3 Выбор считывателя магнитных карт

В качестве считывателя магнитных карт выберем PRX-10 - элегантный считыватель проксимити карт с дальностью считывания более 12 см. Считыватель идеально подходит для систем контроля доступом.

Технические характеристики:

· Водонепроницаемый вандалозащитный корпус;

· Максимальное расстояние считывания 7-10 см;

· Рабочая частота 125 кГц;

· Светодиодный индикатор работы;

· Звуковой сигнал чтения карточки;

· Питание 5 В (от контроллера), 200 мА;

· Размеры 147х83х18;

· Масса 135 г;

· Диапазон рабочих температур от - 25 до +65 градусов.

4.4 Выбор считывателя жетонов

В качестве считывателя жетонов выберем монетоприемник Мономодель 10rub КНР - одна монета. Компаратор, распознавание одной монеты (по эталонной монете). Технические характеристики:

· Вес: 0,45 кг;

· Возможность приёма одной монеты;

· Работает по принципу сравнения монеты с эталоном;

· Допустимый диаметр принимаемых монет: 15-32 мм;

· Допустимая толщина принимаемых монет: 1,2-3,8 мм;

· Металлическая лицевая панель;

· Питание: DC 10-15 V, AC - 65mA;

· Температурный режим: - 25°C-55°C.

4.5 Выбор светодиодной мнемосхемы

В качестве светодиодной мнемосхемы выберем мнемосхему MNEMO-KZ. Светодиодная мнемосхема MNEMO-KZ разработана для применения в системах контроля и управления доступом (СКУД). Мнемосхема предназначена для индикации состояния прохода, управляемого СКУД.

Условия эксплуатации:

· Устойчивость к воздействию климатических факторов по ГОСТ 151509: УХЛ2;

· Температура окружающего воздуха от - 40 до +50°С;

· Относительная влажность воздуха 95% при 35°С и более низких температурах без конденсации влаги и образования инея;

· Помещения с нерегулируемыми климатическими условиями и (или) навесы.

Основные технические характеристики:

· Напряжение питания, В 9-16;

· Входное сопротивление управляющего входа, кОм, не менее 100;

· Уровень управляющего напряжения, В, не более 16;

· Потребляемый ток, А, не более 0,015;

· Габаритные размеры, мм 25х50х10;

· Масса, г 20.

В зависимости от уровня управляющего сигнала, подсвечиваются светодиоды, отображающие либо красный крест, либо зеленую стрелку.

4.6 Выбор сирены

В качестве сирены выберем HPS12F - пьезоэлектрический излучатель звука фирмы JLW. Технические характеристики:

· Тип пьезоэлектрический;

· Встроенный генератор нет;

· Частота, Гц 4000;

· Номинальное рабочее напряжение, В. 3;

· Максимальный ток, мА 3;

· Интенсивность звука, дБ 75;

· Толщина корпуса h, мм 2.5;

· Диаметр (ширина) корпуса d, мм 12;

· Рабочая температура, С: - 20.70.

4.7 Выбор микроконтроллера

В качестве используемого микроконтроллера выберем микроконтроллер семейства AVR фирмы Atmel, а именно микроконтроллер ATmega8. Выбор обусловлен наличием для данного семейства удобной среды разработки функционального программного обеспечения AVRstudio и технической документации. Данный микроконтроллер подходит по диапазону рабочих температур: от - 40 до 80 0С. Микроконтроллер ATmega8 имеет ряд полезных свойств:

· 8-разрядный AVR контроллер с малым энергопотреблением;

· Прогрессивная архитектура RISC;

· 130 команд, большинство из которых выполняется за 1 тактовый цикл;

· Тридцать два 8-разрядных регистра общего назначения;

· Полностью статическая работа устройства;

· Производительность приближается к 16 MIPS (при частоте 16 МГц);

· Встроенный двух цикловой множитель;

· Память программ и данных является энергонезависимой;

· Flash память (In-System Self-Programmable Flash) 8 Кбайт, программируется внутрисистемно и обеспечивает 1000 циклов стирания и записи;

· Дополнительный сектор загрузочного кода;

· Одновременный режим чтения и записи (Read-While-Write);

· EEPROM 512 байт обеспечивает до 100000 циклов стирания и записи;

· Встроенная SRAM 1 Кбайт;

· Программируемая блокировка, программных средств пользователя;

· Встроенные периферийные устройства;

· Два 8-разрядных таймера с отдельным делителем, один таймер с режимом сравнения;

· 16-разрядный таймер с делителем и режимами сравнения и захвата;

· Таймер реального времени с отдельным генератором;

· PWM - три канала;

· 8-канальный АЦП (в TQFP и MLF корпусах);

· 6 каналов с точностью 10 разрядов;

· 2 канала с точностью 8 разрядов;

· 6-канальный АЦП (в корпусе PDIP);

· 4 канала с точностью 10 разрядов;

· 2 канала с точностью 8 разрядов;

· Байт-ориентированный последовательный интерфейс;

· Последовательный, программируемый USART;

· Последовательный SPI интерфейс (ведущий/ведомый);

· Сторожевой программируемый таймер со встроенным генератором;

· Интегрированный аналоговый компаратор;

· Микроконтроллерные функции;

· Сброс по подаче питающего напряжения и программируемый;

· Детектор перепадов напряжения питания;

· Калиброванный, интегрированный генератор RC;

· 5 режимов пониженного энергопотребления: Idle, Power-save, Power-down, Standby и подавления шумов ADC;

· Внешние и внутренние источники прерываний;

· Выводы I/O;

· 23 канала ввода/вывода;

· корпус PDIP на 28-выводов, 32-выводной корпус MLF и 32-выводной корпус TQFP;

· Рабочие напряжения 4,5 - 5,5 В (ATmega8);

· Рабочая частота 16 МГц (ATmega8)

5. Разработка функциональной электрической схемы

Функциональная электрическая схема изображена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Принципиальная электрическая схема

В таблице 1 представлены номиналы резисторов и конденсаторов.

Таблица 1

Обозначение

Номинал

Резисторы

R1

100 Ом

Конденсаторы

С2

100 мкФ

С3

0,1 мкФ

С4

100 мкФ

С5

0,1мкФ

С7

0.33 мкФ

В таблице 2 представлены марки диода, диодного моста, аналоговых микросхем и дросселя.

Таблица 2

Обозначение

Марка

Диоды

VD1

1А7

Диодный мост

VDS1

DF06M

Микросхемы аналоговые

DA

LM1117DT-5.0

Трансформатор

TR1

НАМИ-220

Дроссель

ДР1

ДПМ 01-100

6. Разработка алгоритма

6.1 Разработка алгоритма программы

При подключении турникета к сети должен загореться красный светодиодный блок в виде красного креста - турникет находится в блокирующем состоянии. При авторизации одним из вышеперечисленных способов должен загораться светодиодный блок зеленого цвета - стрелка, указывающая направление прохода, причем в память микроконтроллера должна заноситься информация о свободном проходе следующего пользователя, если авторизация этого пользователя произошла во время прохождения предыдущего. Память микроконтроллера должна хранить очередь до трех человек включительно. При попытке несанкционированного прохода будет издаваться тревожный сигнал, а турникет будет находиться в блокирующем состоянии.

6.2 Структурная схема алгоритма

На рисунке 4 представлена схема алгоритма.

алгоритм элементная база схема

Рисунок 4 - Схема алгоритма

7. Построение программы

В основе программы лежит бесконечный цикл опрашиваний сигналов со СЖ и со СМК. Если сигнал ненулевого уровня, то происходит разблокировка турникета. Ведется построение очереди до 3-х человек. При нарушении правил авторизации или при несанкционированном проходе зажигается сирена продолжительностью 1 секунда. Во время всей работы турникета постоянно горит один из блоков светодиодной индикации, в зависимости от состояния турникета. Код программы находится в приложении А.

Заключение

В данном курсовом проекте разработан блок управления турникетом для общественного транспорта. Данный блок управления обладает всеми необходимыми функциональными возможностями, с помощью чего осуществляется полностью автоматический цикл контроля прохождения людей, пользующихся правилами авторизации. Разработанный блок будет востребованным на рынке, так как отвечает всем правилам работы турникета и в наше время очень широко используется во многих сферах жизни. Помимо отвечающей современным требованиям функциональности, блок управления имеет конкурентоспособную стоимость и обладает высокой надежностью. Таким образом, разработанный блок управления может быть использован не только для общественного транспорта, но и для любой другой отрасли, такой как охрана предприятий.

Список использованных источников

В ходе разработки системы управления турникетом были использованы:

1. Бродин В.Б., Шагурин М.И. Справочник. Микроконтроллеры: архитектура, программирование, интерфейс. М.: ЭКОМ1991 г.

2. "Справочник по однокристальным микроконтроллерам КМ1816ВЕ48 и КМ1816ВЕ51" (источник - http://ofap. ulstu.ru/files/REFER_BOOK_MK48&MK51/start. htm)

3. Свободная энциклопедия "Википедия" (ресурс - http://www.wikipedia.org)

4. Микропроцессорные средства: пособие по курсовому проектированию/ С.А. Лосев; Балт. гос. техн. ун-т, СПб., 2009.

5. Официальный сайт фирмы Perco (ресурс - http://www.perco.ru/download/documentation/rus/T-5-1_ApplicGuide. pdf).

Приложения

Приложение А

КОД ПРОГРАММЫ С КОММЕНТАРИЯМИ

T1 EQU NOT (15000) +1; Задали константу для задержки

T EQU NOT (5000) +1; Задали константу для задержки

MOV R5, #0;

SETB PC.0;

BEGIN: ORL PB, #1111B;

JBC PB.1, ALARM;

JMP D1;

ALARM: SETB PC.2;

MOV TMOD, #1B; Настроили на 16-разр. таймер-счетчик

MOV R0, #200; Задали переменную цикла (для задержки на 1 секунду)

WAIT: MOV TH0, #HIGH (T);

MOV TL0, #LOW (T);

SETB TR0;

L: JNB TF0, L;

CLR TR0;

CLR TF0;

DJNZ R0, WAIT;

CLR PC.2;

JMP BEGIN;

D1: JBC PB.2, M1;

JBC PB.3, M1;

JMP BEGIN;

M1: CJNE R5, #0, M2;

CLR PC.0;

SETB PC.1;

JMP M3;

M2: CJNE R5, #3, M3;

JMP BEGIN;

M3: INC R5;

SETB PC.6;

MOV TMOD, #1B; Настроили на 16-разр. таймер-счетчик

MOV R1, #200; Задали переменную цикла (для задержки на 3 секунды)

WAIT1: MOV TH0, #HIGH (T); Верхние 8 бит Т в верхний регистр

MOV TL0, #LOW (T); Нижние 8 бит Т в нижний регистр

SETB TR0; Запуск таймер-счетчика

L1: JNB TF0, L1; Ждем пока не переполнится таймер-счетчик

CLR TR0;

CLR TF0;

DJNZ R1, WAIT1;

JBC PB.0, M4;

JMP BEGIN;

M4: DEC R5;

CLR PC.6;

CLR PC.1;

SETB PC.0;

JMP BEGIN.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Микропроцессорная система управления объектом

    Структурная схема микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы блока чтения информации с датчиков. Алгоритм работы блока обмена данными по последовательному каналу связи. Электрические параметры системы, листинг программы.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.11.2013

  • Разработка микропроцессорной системы на базе микроконтроллера для терморегулятора аквариума

    Функциональная спецификация и преимущества термометрического датчика. Структурная схема микроконтроллера РIС16F84A. Алгоритм работы программы, описание функциональных узлов, выбор элементной базы и принципиальная схема терморегулятора для аквариума.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 27.12.2009

  • Синтез блока управления операции сложения в арифметико-логическом устройстве

    Разработка блока управления в АЛУ, выполняющего сложение чисел с плавающей точкой; структурная и функциональная схемы, алгоритм сложения чисел. Выбор типа автомата, преобразование таблиц переходов и выходов в таблицу функций возбуждения триггеров.

    курсовая работа [283,3 K], добавлен 06.08.2013

  • Блок автоматизированного управления связью

    Разработка системы управления коротковолнового радиопередатчика на основе современной отечественной элементной базы. Документация для блока автоматизированного управления связью. Тепловой режим блока, технологичность и экономическая эффективность.

    дипломная работа [468,7 K], добавлен 10.06.2009

  • Модернизация схемы блока управления для привода Fm-Stepdrive фирмы siemens с целью расширения функциональных возможностей

    Описание работы блока управления привода Fm-Stepdrive по схеме электрической структурной, необходимость её модернизации. Расчет временных соотношений командного цикла и надежности модернизированной схемы блока управления, выбор её элементной базы.

    курсовая работа [573,5 K], добавлен 13.03.2014

  • Разработка микропроцессорного устройства для проверки и диагностики двигателя внутреннего сгорания автомобиля

    Описание объекта и функциональная спецификация. Структурная схема, расположение выводов, конструктивные размеры микроконтроллера РIС16F84A. Алгоритм программы тахометра. Описание функциональных узлов МПС. Описание выбора элементной базы и работы схемы.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 27.12.2009

  • Разработка блока управления контактором

    Способы управления вакуумным контактором, предназначенным для работы в сетях переменного и постоянного токов. Анализ функциональной и принципиальной схемы устройства. Расчет силовой части. Опытно-конструкторская разработка блока управления контактором.

    дипломная работа [3,0 M], добавлен 15.08.2011

  • Блок управления стиральной машиной

    Особенности разработки блока управления стиральной машиной, обеспечивающий полностью автоматизированный процесс стирки при различных ее режимах. Функциональная спецификация стиральной машинки, ее принципиальная электрическая схема и алгоритм работы.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.07.2010

  • Разработка устройства автоматического регулирования света на микроконтроллере

    Разработка микропроцессорной системы на основе микроконтроллера. Методы и средства совместной отладки аппаратных и программных средств. Структурная схема и функциональная спецификация устройства - регулятора яркости ламп накаливания. Алгоритм управления.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 15.07.2010

  • Разработка конструкции АЛУ

    Структура и назначение арифметическо-логического устройства, порядок его проектирования. Выбор элементной базы, конструкции данного блока и основные требования к нему. Расчет частоты собственных колебаний блока АЛУ, оценка уровня его унификации.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 01.09.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены