Замок кодово-сенсорний

МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра інформаційних систем і вимірювальних технологій

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

по предмету

Цифрові вимірювальні пристрої

на тему: Замок кодово-сенсорний

Виконав:

Перевірив:

Москва 2006

ЗМІСТ

ВСТУП

1. КОНЦЕПЦІЯ ПОБУДОВИ «ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ» БУДИНКІВ

2. ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ

2.1. Джерело живлення

2.2. Кодово-сенсорний замок

3. ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ

3.1. Джерело живлення

3.2. Кодово-сенсорний замок

4. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

4.1. Джерело живлення

5. ЗАПІРНІ ПРИСТРОЇ

6. РОЗРОБКА ТА МЕТОД ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ

ДОДАТКИ

ФІРЕ.ІІТ.КП602916/С.001

ФІРЕ.ІІТ.КП602916/С.002

ФІРЕ.ІІТ.КП602916/С.003

ЛІТЕРАТУРА

ВСТУП

Цифрові вимірювальні прилади (ЦІП) - це багатограничної, універсальні прилади, призначені для вимірювання різних електричних величин: змінного і постійного струму і напруги, ємності, індуктивності, часових параметрів сигналу (частоти, періоду, тривалості імпульсів) і реєстрації форми сигналу, його спектру.

У цифрових вимірювальних приладах вхідні вимірювана аналогова (безперервна) величина автоматично перетворюється у відповідну дискретну величину з наступним поданням результату вимірювання в цифровій формі.

За принципом дії і конструктивним виконанням цифрові прилади поділяють на електромеханічні та електронні. Електромеханічні прилади мають високу точність, але малу швидкість вимірювань. В електронних приладах використовується сучасна база електроніки.

Незважаючи на схемні та конструктивні особливості, принцип побудови цифрових приладів однаковий (див. рис. 1).

Рис. 1. Структурна схема цифрового приладу

Вимірювана величина X надходить на вхідний пристрій приладу ВУ, де відбувається масштабне перетворення. З вхідного пристрою сигнал надходить на аналого-цифровий перетворювач АЦП, де аналоговий сигнал перетворюється на відповідний код, який відображається у вигляді числового значення на цифровому відліковому пристрої ЦОУ. Для отримання всіх керуючих сигналів в цифровому приладі передбачено пристрій управління (УУ) (на рис. 1 не показано).

Вхідний пристрій цифрового приладу влаштовано аналогічно електронного приладу, а в деяких конструкціях на його вході використовується фільтр для виключення перешкод. [4,83]

У залежності від принципу аналого-цифрового перетворення (АЦП) цифрові вимірювальні прилади розділяють на пристрої прямого перетворення і компенсаційні (з уравновешивающим перетворенням).

Основними елементами ЦІП є тригери (електронний пристрій з двома стійкими станами), дешифратори (перетворювач коду з однією підставою в код з іншою підставою) і знакові індикатори (перетворювач

електричного сигналу в світловий). Кілька знакових індикаторів утворюють цифрове відліковий пристрій. До найбільш важливих характеристик ЦІП відносяться: роздільна здатність, вхідний опір, швидкодію, точність, перешкодозахищеність. Роздільна здатність ЦІП визначається зміною цифрового відліку, що припадає на одиницю молодшого розряду. Вхідний опір ЦІП характеризує потужність, споживану ним від об'єкта вимірювання. Швидкодія ЦІП оцінюється числом вимірів в секунду. Точність вимірювань ЦІП відображає близькість їх результатів до дійсного значення вимірюваної величини. Клас точності ЦІП визначається межею допустимої відносної похибки

де c, u, d - постійні числа, що характеризують клас точності ЦІП відповідно в кінці і на початку діапазону;

Х _к - кінцеве значення діапазону. Клас точності позначається у вигляді дробу c / d, наприклад клас 0,02 / 0,01.

Завадостійкість ЦІП визначається ступенем придушення перешкод на його вході і характеризується коефіцієнтом придушення перешкод

K = 20 lg (E _{no м} / U _0),

де Е _П0М - Амплітудне значення перешкоди на вході приладу; U ₀ - еквівалентне вхідне постійна напруга, що викликає така ж зміна показань приладу, що і Е _ПЗЗ.

Переваги: ​​висока чутливість (по напрузі постійного струму 1 НВ, за напругою змінного струму 1 мкВ, по постійному струмі 1 нА, по змінному струмі 5 мкА, по опору постійному струму 10 мкОм, за частотою від часток Гц). Висока точність вимірювання (ЦІП поділяють на вісім класів точності: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0). Зручність і об'єктивність відліку і реєстрації; можливість дистанційної передачі результату вимірювання у вигляді кодових сигналів без втрати точності; можливість поєднання ЦІП з обчислювальними машинами та іншими автоматичними пристроями, висока перешкодозахищеність.

Недоліки: складність пристроїв і, отже, висока їх вартість, невисока надійність.

Основні зусилля розробників направлені на підвищення надійності та створення ЦІП з розширеними функціональними можливостями, що забезпечують максимум експлуатаційних зручностей, що пов'язано з широким застосуванням мікроелектроніки та мікропроцесорної техніки.

1. КОНЦЕПЦІЯ ПОБУДОВИ «ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ» БУДИНКІВ

На сьогоднішній день все більшого поширення набуває термін «інтелектуальний будинок» - то будинок, обладнаний засобами автоматичного контролю над усіма системами життєзабезпечення. Комплекс життєзабезпечення інтелектуального будинку утворюють такі системи:

- Захисту від проникнення з підсистемами: захисту периметру, контролю доступу в будівлю або окремі приміщення (кодові замки, домофони) і виявлення незаконного проникнення всередину і переміщення по будівлі (різного роду сенсори);

- Зовнішнього і внутрішнього відеоспостереження (відеокамери, відеосервери);

- Протипожежна (пожежні датчики, автоматичні розпилювачі);

- Контролю за витратою води та електроенергії (керовані лічильники, призначені не тільки для візуального контролю, але і для передачі даних вимірювань параметрів на вищий рівень АСУ;

- Інформаційна (забезпечує доступ до мережевих ресурсів);

- Керування силовим обладнанням і освітленням (освітлення всередині будівлі, зовнішнє підсвічування, ліфти);

- Кліматичного контролю та вентиляції;

- Телефонна, з виходом в міську телефонну мережу

та інше специфічне обладнання, яке не впливає на безпеку і функціонування будівлі.

Контроль за роботою систем може бути розподіленим або централізованим. Так, вахтер чи місцева охорона можуть управляти системами відеоспостереження, контролю доступу та захисту від проникнення; відповідальний за пожежну безпеку - протипожежною системою, а адміністратор локальної мережі - доступом користувачів мережі будинку до зовнішніх і внутрішніх інформаційних ресурсів, наприклад Інтернету.

«Інтелектуальне» будинок від автоматизованого відрізняється, головним чином, можливістю програмувати управляючі системи таким чином, щоб реакція на події всередині периметра будівлі відбувалася за заздалегідь визначеним сценарієм. Будь-яка з підсистем такої будівлі або функціонує повністю автономно, фіксуючи свої дії в журналі подій, або оперативно взаємодіє з оператором, запрошуючи у нього підтвердження дій. [5]

Всі системи життєзабезпечення можуть охоплюватися єдиної кабельної структурою, або кожна з них буде побудована на своїх кабелях. Загальною середовищем передачі інформації може служити, наприклад, комутована мережа Ethernet. Проте надійність системи в цілому в цьому випадку буде нижче, тому що при пошкодженні кабельної проводки порушується функціонування всіх систем, підключених до даного сегмента кабелю. Як правило, створюється шість незалежних кабельних структур (інформаційна мережа будинку - зазвичай Ethernet; замкнута петля пожежної системи 2x2 проводу; замкнута петля системи захисту від проникнення; замкнута петля сервісних служб - контроль освітлення, витрати електроенергії, води; мережа передачі інформації від системи відеоспостереження; телефонна мережа будинку.

У деяких випадках на невеликих або мають універсальний пожежно-охоронний контролер об'єктах може використовуватися одна і та ж кабельна проводка для протипожежної та охоронної систем.

Система відеоспостереження може бути поєднана з інформаційною мережею будинку. У цьому випадку для обмеження доступу до відеоданих комутатори локальної мережі будинку (центральний та поверхові комутатори, якщо такі є) повинні мати функцію віртуальних локальних мереж (VLAN). Однак окремі відеокамери можуть надаватися для спільної експлуатації.

У зв'язку з бурхливим розвитком IP-телефонії та новими інтеграційними можливостями телефонна мережа будинку також іноді, особливо в офісах, об'єднується з інформаційною мережею. Провідні виробники телекомунікаційного обладнання вже випустили в продаж пристрою, подібні телефонами, але підключаються до локальної мережі.

Системи управління домовик автоматикою (СУДУ), до яких можна віднести пожежну систему, охоронну систему і сервісні служби, функціонують на всіх рівнях моделі відкритих систем за єдиними принципами.

На фізичному і канальному рівні СУДУ представляє собою один чи кілька сегментів, розділених функціонально і фізично (територіально).

Важливо відзначити, що ідеологія побудови «інтелектуальних» будівель може бути використана при проектуванні систем управління життєзабезпеченням різних будівель: житлових, офісних або промислових.

Описана структура являє собою найбільш загальний випадок системи управління будівлею. Конкретна реалізація ідеології «інтелектуального будинку» у значній мірі залежить від вимог замовника.

Однак подібного роду розробки вимагають не тільки великих тимчасових витрат, але і фінансових вливань. Розроблюваний кодово-сенсорний замок в якійсь мірі дозволяє не допускати безконтрольного відвідування якого-небудь об'єкту.

2. ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ

2.1. Джерело живлення

Структурна схема джерела живлення представлена ​​на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Структурна схема блоку живлення

ПТ - понижуючий трансформатор. Встановлює рівень необхідного вихідного напруги. Знижує електробезпека джерела живлення і споживача.

СБ - випрямний блок. Використовують елементи (в основному напівпровідникові діоди) які мають вентельнимі властивостями, тобто односторонньою провідністю. Перетворять синусоїдальна напруга в пульсуюче однополярне, яке містить у своєму складі постійну складову, першу та вищу гармонійні складові.

СФ - згладжує фільтр. Призначений для зменшення пульсації випрямленої напруги.

С - стабілізатор напруги. Виключає вплив зовнішніх і внутрішніх факторів на стабільність вихідної напруги (коливання вхідного напруги, температури, вологості, «старіння» елементів).

Н - навантаження. Може носити активний, ємнісний або індуктивний характер, який істотно впливає на роботу джерела живлення.

2.2. Кодово-сенсорний замок.

Рис. 2.2. Структурна схема замку

СП - сенсорна панель. Служить для набору правильної комбінації коду, щоб відкрити замок.

ІП - джерело живлення. Призначений для живлення замку.

П - перетворювач. Основне його призначення - перетворення правильної послідовності коду, що набирає на сенсорній панелі в сигнал для спрацьовування реле.

Р - реле. Використовується для приведення в рух при правильному наборі коду запірного механізму.

ЗМ - запірний механізм. Служить для закриття та відкриття дверей.

3. ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ

3.1. Джерело живлення.

Для більшості цифрових пристроїв необхідне джерело живлення. При великому споживанні потужності використання як джерела гальванічних батарей економічно. У цьому випадку постійне напругу отримують шляхом трансформування і випрямлення напруги мережі. Для цієї мети в даній приладі використовуємо (див. додаток ФІРЕ.ІІТ.КП602916/с.003) двухполуперіодний випрямляч з середньою точкою трансформатора.

До достоїнств можна віднести - використовуються обидві половини змінної напруги. При цьому виробляється пульсуюче коливання, в якому відсутні в однополуперіодної схемою напівхвилі інвертуються і з'являються між позитивними напівхвилях. Коефіцієнт пульсації становить 0,67, для порівняння коефіцієнт пульсації однополупериодного випрямляча 1,57.

Щоб зменшити пульсації, на виході випрямляча, в схему включаємо згладжує Г - образний RC - фільтр.

Коефіцієнт згладжування показує, у скільки разів фільтр зменшує пульсації випрямленої напруги.

,

де , , , - Коефіцієнти пульсацій і амплітудні значення напруги на вході і виході фільтра.

Схеми стабілізації використовуються в багатьох, але не у всіх джерелах живлення. Для забезпечення стійкості вихідного напруги постійного струму в умовах мінливої ​​навантаження, коливаннях напруги в мережі використовуємо стабілізатор у вигляді інтегральної мікросхеми.

Включимо в схему резистор R 1 є датчиком струму в схемі захисту від перевантажень.

На виході схеми встановимо конденсатор С2, службовець для зниження рівня пульсацій вихідної напруги, а так само підвищення стійкості стабілізатора.

За допомогою змінного резистора R 5 можна буде робити більш точне регулювання вихідної напруги.

3.2. Кодів - сенсорний замок

Для приведення в дію виконавчого механізму замка достатньо в певній послідовності доторкнутися пальцем сенсорів Е2 ... Е5. При цьому необхідно стосуватися під час набору коду сенсора Е1 або пар сенсорів: Е2, Е1; ЕЗ, Е1; Е4, Е1; Е5, Е1. При торканні сенсорів Е2, Е1 позитивне напруга через ланцюг Rl, VD 1, опір шкіри, VD 2, R 2 надійде на вхід елемента DD 1.1. У результаті тригер DD 3.1 встановиться в «одиничне» стан і підготує елемент DD 5.2. У зв'язку з цим після торкання сенсорів ЕЗ, Е1 тригер DD 3.2 також встановиться в «одиничне» стан.

Аналогічно торкання сенсорів El, E 4 і El, E 5 призведе до встановлення в «одиничне» стан відповідно тригери DD 4.1 і DD 4.2. Рівень логічної 1 на прямому виході тригера DD 4.2 відкриває ключ VT 1, і реле К1 своїми контакторами включає виконавчий механізм замку. У цьому пристрої елементи DD 6.1 ... DD 6.3 служать для скидання всіх тригерів при порушенні послідовності набору. Для цієї ж мети служать сенсори Е6 ... Е10, при торканні до будь-якого з них всі тригери обнуляються.

Ланцюг R 12, С6 відіграє подвійну роль. Вона запобігає помилкове спрацьовування замку при включенні живлення (встановлює тригери в «нульове» стан) і забезпечує включення виконавчого механізму на певний час, що задається постійної часу ланцюга R 12, Сб. Цього часу має бути достатньо для того, щоб засув замку, пов'язаний з сердечником електромагніта, приготувався замикатись. Приміщення закривають, закриваючи двері, аналогічно деяких типів механічних замків. Ланцюг Rl 3, C 7 запобігає можливому скидання тригера DD 4.2 при включенні електромагніта, оскільки замок і електромагніт мають загальне харчування.

Пристрій зібрано на мікросхемах КМОП структури, тому характеризується малим споживанням електроенергії. У проектованому кодовому замку використовуємо мікросхеми К561ЛА7, К561ЛА9, К561ЛЕ5, К561ТМ2.

В основі всіх цифрових мікросхем КМОП знаходять ся елементи І, І, АБО і комутативними ключ. За допомогою КК реалізуються виходи з третім стані дуже великого вихідного імпедансу Z (Практично розімкнуто). Польові транзистори можна з'єднувати послідовно "стовпчиком", поетів того елементи І, АБО будуються за різними схемами.

Для КМОП прийнято, щоб 1 відображалася високим рівнем, а 0 - низьким.

Рис. 3.2. Принцип дії мікросхеми К561ЛА7

Якщо послідовно перебрати всі комбінації напружень високих і низьких рівнів, що надходять на входи А і В від S 1 і S 2, і розглянути рівні на виході Q, одержимо таблицю станів інвертора І. Коли від S 1 і S 2 на входи А і В подані напруги високого рівня В, n - канали транзисторів VT 1 і VT 2 будуть замкнуті, а канали VT 3 і VT 4 розімкнуті. На виході Q виявиться напруга низького рівня Н. Якщо на вхід А або В надходить хоча б один низький рівень, один з каналів VT 3 або VT 4 виявляється замкнутим і на виході Q з'являється напруга високого рівня. У результаті вертикальна колонка даних на виході відповідає функції І. Якщо на входи А і В подати два позитивних імпульсу, сигнал на виході Q буде відповідати площі їх збігу (але з інверсією).

Пристрій базового елементу АБО (це один канал мікросхеми К561ЛЕ5), як би зворотне порівняно з елементом І: тут паралельно з'єднані n - канальні і послідовно p - канальні транзистори. На еквівалентної схеми (див. рис.) Тільки збіг низьких вхідних рівнів на входах А і В дасть високий рівень на виході Q, тому що в цей момент замикаються обидва верхніх p - канальних транзистора VT 1 і VT 2. Присутність хоча б одного високого рівня В на входах А, В означає замикання одного з паралельних n - канальних транзисторів VT 3, VT 4.

Рис. 3.3. Пристрій мікросхеми К561ЛЕ5.

Стан виходу Q в залежності від рівнів, послідовно надходять від перемикачів S 1 і S 2, дають стовпчик даних, відповідних функції АБО. Осцилограма відгуку на виході АБО показує, що тривалість дії інвертованого сигналу на виході Q відповідає часу дії обох вхідних сигналів.

Крім зазначених на схемі мікросхем можна також застосувати ІМС серій К564, К561. Конденсатори С1 ... С5 типу KM, C 6 ... C 8 типу К5О-16,, резистори - МЛТ-0, 25.

В якості реле К1 використовується реле РЕС59 (паспорт ХП4.500.021.01) з характеристиками R _ном = 130 Ом, I _ср = 11 мА, I _ош = 1 мА, U _раб = 2.1 ... 2.7 В і тимчасовими параметрами t _сер = 20 мс і t _від = 12 мс.

Кодонабіратель являє собою прямокутну пластину з ізолюючого матеріалу, на якій розміщені 10 сенсорів. Якщо довжина сполучних проводів між кодонабірателем і корпусом замку має значну довжину (більше 300 мм), то для підвищення завадостійкості їх бажано екранувати.

Зібраний замок практично не вимагає налагодження. Може лише виникнути необхідність у більш точному підборі величин резисторів R 12, R 13. Для зміни коду кодонабіратель з'єднують із замком через перемикач.

4. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА.

4.1. Блок живлення.

Визначимо значення струму через вторинну обмотку трансформатора за формулою:

, Де

I _н - максимальний струм навантаження, 0,5 А.

Необхідно визначити номінальну потужність:

, Де [7]

U ₂ - напруга на вторинній обмотці, В;

I ₂ - максимальний струм через вторинну обмотку трансформатора, А.

Діючі значення напруг на вторинних обмотках трансформатора

Потужність же на вторинних обмотках знаходиться за формулою

Коефіцієнт використання трансформатора становить До _тр = 0,674. Маємо

P _н - номінальна потужність, Вт.

P _тр - потужність трансформатора, Вт

Знайдемо коефіцієнт трансформації за формулою

Розрахуємо необхідну площу перерізу осердя муздрамтеатру

Підрахуємо число витків первинної та вторинної обмотках за формулою

де U _1, U ₂ - напруги на первинній та вторинній обмотках відповідно.

S - площа перерізу магнітопроводу, см ^2.

Необхідно знайти діаметр проводів обмоток трансформатора за формулою:

, Де

I - струм через обмотку, мА.

Отримуємо діаметр проводу рівний 0,6 мм.

Після цього можна приступити до підбору трансформаторного заліза й проведення, виготовлення каркаса і виконання обмоток. Але слід мати на увазі, що Ш - образні трансформаторні пластини мають неоднакову площу вікна, тому потрібно перевіряти, чи підійдуть вибрані пластини для трансформатора. [7]

Для цього потужність трансформатора помножимо на 50, вийде необхідна площа вікна:

Отримане змінну напругу і струм необхідно випрямити.

За законом Ома визначимо опір навантаження

Перетворення змінного струму в постійний проводиться за допомогою напівпровідникових діодів.

Струм через діоди становить

Вибираємо два діоди КД202Г, який забезпечує випрямлений струм I _пр = 3,5 А, що витримує зворотне напруга 70 В, пряме падіння напруги U _пр = 0,9 В, зворотний струм I _обр = 0,8 мА, поріг випрямлення Е _пір = 0 , 35 В.

Пряме опір вентиля

Для згладжування пульсацій, що залишаються після випрямлення, використовуються схеми фільтрації. У схемі використовуємо Г - образний RC фільтр.

Знайдемо напругу на вході фільтра

Визначимо опір електричного фільтра за формулою:

Ємність конденсатора, який входить до складу фільтра знаходимо як

, Де

f - частота мережі, 50 Гц.

m - відношення частоти пульсацій основної гармоніки до частоти мережі, 2.

R _ф - опір електричного фільтра.

R _н - опір навантаження.

В якості інтегрального стабілізатора для фіксації напруги живлення ДА1 вибираємо К142ЕН1 з параметрами: U _вх = 15 ... 30 В, U _вих = 3 ... 12 В, максимальний струм пропускається I _max = 0,1 А, максимальна розсіює потужність P _max = 0,8 Вт, коефіцієнт нестабільності напруги по виходу мікросхеми До _нс = 0,5.

Вихідний струм мікросхеми ДА1 не відповідає заданому і для його підвищення встановлюємо послідовно з навантаженням регулюючий транзистор V Т1 c n - p - n провідністю.

Струм транзистора визначаємо як

де

I _вн - Струм, споживаний схемою стабілізатора, становить 0,006 А.

Визначимо мінімальну напругу на вході стабілізатора. Воно повинно бути:

, Де

U _п - амплітуда пульсацій на вході стабілізатора;

U _{ке min} - мінімальне падіння напруги на відкритому транзисторі, 2 В.

Отримуємо

U _{01 min} ³ 9 + 2 + 1,1 = 12,1 В

Знайдемо номінальна вхідна напруга на стабілізаторі за формулою:

,

де

Максимальна розсіює потужність на транзисторі можна розрахувати як

За знайденим значенням вибираємо транзистор КТ827А з наступними параметрами U _{до е max} = 100В, I _{до max} = 20 A, P _{k max} = 125Вт, h _{21 е. min} = 850, h _{21 е. max} = 18000.

Визначимо струм бази транзистора по формулі

що значно менше допустимого струму навантаження мікросхеми ДА1 - 0,05 А.

Щоб транзистор при номінальному струмі навантаження був закритий і не впливав на роботу стабілізатора, а відкривався лише за I _н = I _пір, пороговий струм повинен помітно відрізнятися від номінального значення.

Опір R 1 визначає напругу на емітерний перехід транзистора. Ця напруга пропорційно току навантаження, оскільки резистор R 3 включений послідовно з нею

Встановлюємо саморобний дротяний резистор з манганина.

Відношення R 2 / R 3 вибираємо таким, щоб при номінальному струмі навантаження напруга між висновками мікросхеми 10 і 11 було близьким до нуля.

U _10-11 = U _R1 + U _{бе 1} - U _R2 = U _R3 - U _вих »0

Приймаються R 3 = 2,4 кОм

U _{R 1} = I _н * R ₁ = 0,5 * 0,45 = 0,23 В

U _бе1 = 0,5 В

U _{R 2} = U _{R 1} + U _бе1 = 0,23 + 0,5 = 0,73 В

Струм дільника R 2, R 3

Вихідний конденсатор С2 також як і С1 підвищує стійкість стабілізатора і зменшує пульсації на виході. Виробник мікросхеми К142ЕН1 рекомендує ємність конденсатора С1 = 0,1 мкФ. Подібну ємність можна використовувати і для конденсатора С2. Тип конденсаторів К73 - 24.

5. ЗАПІРНІ ПРИСТРОЇ

Запірний пристрій, виконання на базі соленоїда. Розраховано воно на робочу напругу. Уявлення про конструкції замикаючого пристрою дає його складальний креслення (у розрізі), показаний на малюнку 3. Характерна особливість запірного пристрою - мінімальна постійна сила тяги (близько 3 кг) при номінальній напрузі джерела живлення обмотки соленоїда. Це досягнуто застосуванням соленоїда з конусним плунжером при мінімальному зазорі магнітного ланцюга. Конструкція довго-ходового соленоїда дозволяє отримати практично постійну силу тяги на всьому шляху плунжера. Залишати на тривалий час плунжер втягнутим (обмотка під напругою) не рекомендується, так як соленоїд споживає значний струм - близько 1 А. Тому, щоб він не перегрівався, після відкриття дверей електронну частину кодового замка необхідно привести у початковий стан. Застосовувані замикаючі пристрої мають, як правило, схожу механічну конструкцію і принцип дії.

Рис. 5.1. Запірний пристрій:

1 - гвинт плунжера; 2 - перехідник; 3 - гайка підтискні; 4 - хвостовик; 5 - конічний упор; 6 - пружина, 7 - склянка; 8 - плунжер; 9 - латунна трубка (товщина стінки не більше 0,5 мм) ; 10 - обмотка соленоїда; 11 - втулка, 12 - корпус; 13 - накладка

6. РОЗРОБКА ТА МЕТОД ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ

У процесі виготовлення плата піддається дії хімічних реагентів: при великих розмірах плати, можливо, її викривлення.

Розміри і контури друкованих провідників та елементів, контактних майданчиків, монтажних і контактних отворів тощо на кресленнях друкованих плат вказують за допомогою координатної сітки в прямокутній системі координат. Правила виконання креслень друкованих плат (ГОСТ 2.417-68) передбачається також нанесення координатної сітки в полярній системі координат і вказівка ​​розмірів за допомогою розмірних виносних ліній. Допускається комбінований спосіб нанесення розмірів.

За ГОСТ 10317-72 крок координатної сітки в двох взаємно перпендикулярних напрямках повинен дорівнювати 2,5 мм. Для особливо малогабаритної апаратури, а так само у виняткових, технічно обгрунтованих, випадках застосування додаткового кроку 1,25 мм.

Схемні деталі й друковані провідники розміщують на координатній сітці відповідно до принципової схемою. При цьому необхідно більш економно використовувати площу плати та уникати перетину схемою.

Елементи, що мають великі габарити слід розміщувати поза плати, а з'єднання здійснювати монтажним проводом. Всі навісні деталі звичайно розташовують з одного боку плати, а друковані провідники - на іншій. На бік друкованих провідників не повинні виходити за кріпильні деталі, так як з цього боку виконується пайка. У ряді випадків доцільно застосувати двосторонній монтаж. Конденсатори, резистори, перемички та інші навісні деталі розташовують паралельно координатній сітці. Відстань між корпусами паралельно розташованих деталей повинне бути не менш 1мм, а відстань по торця - не менше 1,5 мм. Центри отворів для установки навісних деталей розташовують у точках перетину координатної сітки.

Конструювання друкованої плати починають з розробки ескізу, який виконують у збільшеному масштабі (2:1, 4:1 і т.д.). Для всіх елементів, що входять в схему, виготовляють в тому ж масштабі шаблони з картону і розташовують на полі креслення. Після вибору кращого варіанту їх розташування, наносять з'єднувальні провідники. Друковані провідники розташовані на іншій стороні плати, показують штриховими лініями.

Потім складають креслення друкованої плати. У вузлах координатної сітки показують окружності, відповідні місцях установки навісних навісних елементів.

На зображенні друкованої плати провідники, екрани, контактні майданчики та інші друкарські елементи штрих. Провідники, ширина яких на кресленні

менше 2мм., зображують суцільною потовщеною лінією, що дорівнює приблизно двом товщинам контурній. Контактні майданчики, що примикають до провідників, зображені суцільний потовщеною лінією, не штрих.

Наносимо фарбою, лаком або спеціальним маркером позитивний малюнок схеми провідників. Подальшим травленням в розчині хлорного заліза віддаляється мідь з незахищених ділянок, і на діелектрику виходить необхідна електрична схема провідників.

Підготовка поверхні заготовки до нанесення малюнка полягає в очищенні поверхні фольги. Зачищення доцільно виконувати латунними або капроновими щітками.

Хімічний метод при порівняно простому технологічному процесі забезпечують високу міцність зчеплення провідників з основою, рівномірну товщину провідників та їх високу електропровідність. В даний час хімічний метод є основними при виготовленні односторонніх друкованих плат. Недоліки цього методу необхідність у металевих втулках при двосторонньому монтажі і непродуктивну витрату міді.

Всі деталі замку, крім кодонабірателя, виконавчого механізму, і блоку живлення, змонтовані на друкованій платі з двостороннього фольгованого текстоліту розміром 90x55 мм (див. додаток ФІРЕ.ІІТ.КП602916/с.002). Після складання плату встановлюють в металевому корпусі - екрані.

ЛІТЕРАТУРА

1. В. М. Пестриков Домашній електрик і не тільки ... Вид. Ніт. - Видання 4-е

2. В. Л. Шило Популярні мікросхеми КМОП Довідник., М.: «Ягуар» - 1993

3. Горячева Г. А., Добромислов Є. Р. Конденсатори: Довідник. - М.: Радіо і зв'язок, 1984

4. Раннев Г. Г. Методи та засоби вимірювань: М.: Видавничий центр «Академія», 2003

5. Http / / www.biolock.ru

6. Калашников В. І., Нефедов С. В., Путілін А. Б. Інформаційно-вимірювальна техніка й технології: навч. для вузів. - М.: Вищ. шк., 2002

7. Http: / / www. Gelezo.com