Программная и аппаратная часть автоматизированной сигнализации по GSM каналу (стр. 5 из 7)
- необходимые стадии разработки и строки прохождения стадий;
- состав КД (ГОСТ 15.001-73).
3.5.2 Техническое задание
1. Технические требования
a) Радиотехническое назначение объекта: прием, передача, обработка информации;
b) Класс объекта установки – наземный стационарный, работающий в отапливаемых наземных и подземных помещениях (1 группа);
c) Климатическое исполнение – У (умеренный климат со среднегодовыми изменениями температуры + 40ºС и -45ºС);
d) Категория размещения на объекте – 3 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без кондиционирования).
2. Конструктивные требования
a) Масса m ≤ 250 г.;
b) Электромагнитная защита отсутствует;
c) Необходима сеть питания.
3. Требования по надежности
a) Группа безотказности по последствиям отказов III (утрата изделия или расходы на ремонт);
b) Класс восстанавливаемости II (восстанавливаемые изделия, которые после капитального ремонта должны рассматриваться как новые, а в течение срока службы подвергаются операциями технического обслуживания, текущего и среднего ремонта: вещательные РЭС);
c) Режим эксплуатации IV (общий – случайные периоды ожидания и действия).
4. Производственные и экономические требования
a) Производство мелкосерийное, крупносерийное;
b) Группа по стоимости разработки и производства – 2 (промежуточная).
5. Преемственность
Для данной работы в качестве прототипа был заимствован…
6. Условия эксплуатации
a) Группа по условиям эксплуатации – I(Стационарная РЭА, работающая в отапливаемых помещениях);
b) Условия работоспособности: температура от -40ºС до +40ºС, влажность 45-80% при t=25ºС, давление 630 -800 мм.рт.ст.;
c) Механические воздействия: вибрация f=10…30 Гц, ускорение вибрации A=2g.
7. Требования к патентной чистоте изделия
В данной работе не использовались решения, запатентованные в России или других странах
3.5.3 Состав изделия и требования к конструктивному устройству
7) Наименование, число и назначение основных частей;
Разрабатываемое в данной работе РЭС состоит из следующих основных частей:
- датчики (до 4 штук) – контролируют охраняемый периметр, в случае несанкционированного проникновения передают на микропроцессор сигнал тревоги.
- мобильный телефон – принимает от МП управляющие сигналы, для передачи на телефон владельца охраняемого участка для контроля и настройки процесса работы МП.
- микроконтроллер – ядро всего устройства, содержащее необходимую информацию в виде программного кода, записанного во встроенное ПЗУ, в котором прописан алгоритм работы системы.
- считыватель ключей – устройство, с помощью которого система сигнализации ставится/снимается в режим охрана.
8) Конструкторские требования (габариты, установочные, присоединительные размеры и др.);
РЭС должно удовлетворять: габариты устройства в собранном виде ≥ 78x78x28 мм;
Крепление на плоскости площадью ≥ 78x78x28 мм; электромагнитная защита отсутствует
9) Масса РЭС ≥60 г.
10) Требования по охране окружающей среды;
Условия эксплуатации соответствуют европейским стандартам охраны окружающей среды и человека. В конце срока службы радиоэлектронного средства необходима утилизация согласно мировым стандартом и ГОСТ.
11) Требования взаимозаменяемости;
Ремонт устройства и замена вышедших из строя частей производится исключительно техническими специалистами с высшим образованием в области электронной техники.
12) Требования устойчивости к моющим средствам;
Уход за поверхность корпуса устройства осуществляется влажными моющими средствами без полного погружения во влажную среду и обязательно в выключенном состоянии.
13) Требования помехозащищенности и предотвращения выделяемых помех;
В схеме предусмотрен принцип изолирования объекта от воздействующего поля посредством вариаций материала корпуса. Таким образом, можно использовать либо принцип отражения, либо поглощения, либо комплексации воздействующего поля. Конечно, возможно повысить помехоустойчивость самого защищаемого РЭС конструкторским методом, а именно применение экранов (электромагнитное экранирование).
14) Требования к ЗИП по виду (одиночный или групповой) и составу.
К устройству прилагаются инструкции по установке, эксплуатации и настройке. Монтаж и демонтаж устройства в домашних условиях с использованием подручных инструментов производится в соответствии с указанными руководствами. Также вместе с устройством поставляется крепежное оборудование: провода, кабели, крепления, схема крепежа, крепеж, болты и гайки.
Показатели назначения
Устройство предназначено для приема, передачи, обработки и индикации информации. Основная цель разработки – создание универсального микропроцессорного устройства для охраны помещения и извещения о состоянии системы посредством GSM-технологий на базе мобильных телефонов Siemensс использованием последней версии микроконтроллера фирмы ATMEL.
Качество функционирования (мощность, чувствительность, разрешающая способность) зависит от типа применяемых датчиков и используемых мобильных аппаратов.
Требования технологичности
Допускается мелкосерийное и крупносерийное производство с группой по стоимости разработки и производства – 2 (промежуточная).
По условиям эксплуатации устройство относится к 1 группе: стационарная РЭА, работающая в отапливаемых помещениях;
Работоспособность прибора характеризуется: температурой от -40 до +40 ˚С, влажностью 45 – 80% при t=25 ˚С, давлением 630 –800 мм.рт.ст. и механическими воздействиями: вибрация частотой f=10…30 Гц, ускорением A=2g.
Требования к уровню унификации и стандартизации
Создаваемое РЭА разрабатывается согласно существующих нормативов, правил, стандартов и норм. Устройство не содержит нестандартных частей и элементов, что дает возможность создания аналогов без каких-либо дополнительных разработок и проектов. В собранном и настроенном виде прибор готов к использованию по прямому назначению
Требования безопасности, эстетические и эргономические, требования к патентной частоте
В данной работе не используется решения, запатентованные в России или других странах. Нормы технической безопасности при использовании и эргономично спроектированный корпус основного устройства создают конкурентно способный товарный вид РЭА.
Условия эксплуатации
1) Условия, в которых конструкция должна быть работоспособной;
Конструкция остается работоспособной при соблюдении следующих параметров:
1) Работа в отапливаемых наземных и подземных закрытых помещениях с естественной вентиляцией без кондиционирования;
2) Температура от -40 до +40 ˚С, влажностью 45 – 80% при t=25 ˚С, давлением 630 –800 мм.рт.ст;
2) Допустимые кратковременные воздействия климатических факторов;
Температура от -45 до +45 ˚С не более 10 минут; влажность 30 – 85% при t=25 ˚С не более 30 минут; давление 450 – 900 мм.рт.ст. не более часа.
3) Механические воздействия
Вибрация с частотой f=10…30 Гц и ускорение A=2g.
4) Виды обслуживания (постоянное или периодическое, необслуживаемое исполнение), необходимое количество и квалификация персонала.
Исполнение конструкции – периодически обслуживаемое (по мере появления отказов в работе). Ремонт производится одним специалистом с наличием высшего технического профессионального образования.
Указание к упаковке, транспортированию и хранению
При соблюдении условии эксплуатации период хранения не ограничен. Подвергается транспортировке любыми транспортными средствами при обязательной индивидуальной упаковке в плотный негнущийся материал (одно устройство – одна упаковка).
Требования к унификации и стандартизации
Создается согласно имеющихся европейских и российских стандартов, норм и ГОСТов.
3.5.4 Разработка печатного узла
Печатная плата – плата, содержащая на своих поверхностях печатные проводники электрического тока с контактными площадками, служащие для соединения навесных элементов согласно электрической схеме функционального узла электро- или радиоаппаратуры, а также металлизированные (переходные) и неметаллизированные (крепёжные) отверстия.
Определение размеров печатной платы
Таблица 2. Геометрические размеры компонентов
| Наименование | Кол | L, мм | B, мм | H, мм | m, гр. | Si, mm2 |
| Диод КД522 | 4 | 3, 8 | 3, 8 | 2, 7 | 0, 25 | 14,44 |
| Стабилитрон КС 147А | 2 | 4 | 3, 8 | 2, 7 | 0, 3 | 15,96 |
| Конденсатор 10-17Б | 2 | 4, 2 | 3, 8 | 3, 2 | 0, 5 | 16 |
| Конденсатор 10-17Б | 2 | 4, 2 | 3, 8 | 3, 2 | 0, 5 | 16 |
| Конденсатор К50-20 | 1 | 17,8 | 3,4 | 3,4 | 4 | 192 |
| Конденсатор К52-10-1 | 1 | 8,1 | 8,1 | 10,1 | 0,1 | 21,16 |
| Резистор С2-33H(300ом) | 12 | 6 | 2, 2 | 2,2 | 0,15 | 13,2 |
| Резистор С2-33H(1ком) | 1 | 6 | 2, 2 | 2,2 | 0,15 | 13,2 |
| Кварцевый резонатор | ||||||
| HC-49SM | 1 | 10, 3 | 3, 8 | 5 | 0, 6 | 39,14 |
| Микроконтроллер | ||||||
| Attiny 2313 | 1 | 26 | 8, 26 | 5, 3 | 3 | 214,76 |
| Разъем WF-2 | 8 | 12 | 5, 1 | 5, 8 | 0, 9 | 61,2 |
| Разъем WF-4 | 1 | 12 | 10, 2 | 5, 8 | 1, 8 | 122,4 |
| Разъем WF-6 | 1 | 12 | 15, 3 | 5, 8 | 2, 7 | 183,6 |
| Стабилизатор LM7805 | 1 | 4 | 2 | 6 | 0,5 | 8 |
| Кнопки | 3 | 7,62 | 3 | 3,5 | 0, 6 | 22,86 |
Исходя из таблицы 1, можно определит площадь необходимую для установки элементов:
,Где KH – коэффициент определяющий установочную площадь элементов, а Si – площадь элемента, взятая из таблицы. В расчетах корпуса устройства необходимо учесть высоту данного модуля. Итак, т.к.
mm2, то для KH = 1,5, S=2089 mm2.