РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОНИКИ

Модуль управления силовым электрооборудованием системы сигнализации

При разработке электроники для устройств охранно-пожарной сигнализации был применен промышленный интерфейс CAN (Controller Area Network) с целью получения системы, имеющей основной модуль-концентратор и многочисленные модули управления, контроллеры шлейфов и датчиков, соединяемые по линии CAN. Используемый интерфейс позволил добиться отличных показателей надежности и помехозащищенности.

 

Промышленная шина CAN, в силу своей высокой защищенности от помех, давно применяемая в управлении оборудованием автомобилей высокого и среднего ценового диапазона, позволяет полностью избавиться от искажений и потерь сигнала при отправке и приеме данных в промышленных условиях. Модуль управления позволяет контролировать наличие сетевого напряжения по шести каналам, а также управлять двумя магнитными пускателями.

 

В нашей компании вы можете заказать разработку устройств электронной техники и производство электронных приборов с полной поддержкой и постоянным развитием проекта. Все работы осуществляются точно в срок, указанный в договоре, обращайтесь. Эта разработка электроники была выполнена по заказу одной известной московской организации.

 

Система сигнализации состоит из следующих электронных модулей (описания всех устройств смотрите на этом сайте):

1. Концентратор;

2. Модуль датчиков (контроллер шлейфов);

3. Модуль управления;

4. Усилитель (репитер) CAN.

 

Модуль управления охранно-пожарной системы сигнализации - фото смонтированной печатной платы

На фото представлен дизайн печатной платы пилотной версии проекта, предназначенной для тестирования, отладки программного обеспечения и принятия решения о запуске этого электронного устройства в серийное производство.

 

Модуль управления системы предназначен для управления 2-мя магнитными пускателями и способен контролировать наличие переменного напряжения ~220(380)V на 6-ти линиях с общим нулевым проводом. Ток потребления этого устройства – не более 9mA при напряжении питания 24V, которое поступает с линии CAN.

 

Принципиальная схема электронного модуля управления охранно-пожарной системы сигнализации

 

 

Разработка электроники выполнена на микроконтроллере Atmel AVR AT90CAN32, имеющем встроенный аппаратный интерфейс CAN. В качестве трансивера CAN применен MCP2551T (Microchip), оптические развязки контролируемых входов напряжения реализованы на H11L1S. При наличии напряжения на входе загорается соответствующий этому входу светодиод (они включены во входную цепь каждого канала). Выходы для управления магнитными пускателями рассчитаны на переменное напряжение, в них использованы триаки BTA208 (Philips) и оптические изоляторы MOC3083S с автоматическим определением перехода фазы через ноль. Для получения напряжения питания +5V применен высокоэффективный преобразователь напряжения Maxim MAX5035BASA. Для контроля открытия корпуса на плате установлен оптический датчик из ИК-светодиода BL-L3141RCY и ИК-фототранзистора BPW85C. ИК-светодиод излучает очень короткие вспышки (для экономии тока потребления) с заданной частотой, а ИК-фототранзистор принимает ИК-излучение, отраженное от крышки корпуса (если она закрыта). Таким образом, контролируется целостность корпуса, в случае открытия которого в диспетчерскую передается тревожное сообщение.

 

Назначение регистров модуля управления в области RAM

 

007. Данные ADC линии питания CAN.

 

008. Напряжение на линии питания CAN.

 

009. Управление внутрисистемным светодиодом. 0 – светодиод погашен, 1 – светодиод включен постоянно, 2 – светодиод мигает (пауза 1 сек., вспышка 1 сек.). По умолчанию при запуске устройства включается режим 2.

 

010. Признак отсутствия перезапуска устройства. При запуске устройства сбрасывается 0. Признак может быть установлен программно в любое требуемое значение.

 

040. Наличие переменного напряжения на входе канала 0.

041. Наличие переменного напряжения на входе канала 1.

042. Наличие переменного напряжения на входе канала 2.

043. Наличие переменного напряжения на входе канала 3.

044. Наличие переменного напряжения на входе канала 4.

045. Наличие переменного напряжения на входе канала 5.

 

046. Включить триак канала 0.

047. Включить триак канала 1.

 

Назначение регистров модуля управления в области EEPROM

 

500. Собственный адрес устройства (по умолчанию 255).

 

501. Режим работы устройства: 1 – модуль датчиков, 0 – модуль управления. Для этого регистра используется только чтение.

 

502. Номер версии программного обеспечения (старший байт). Для этого регистра используется только чтение.

 

503. Номер версии программного обеспечения (младший байт). Для этого регистра используется только чтение.

 

515. Увеличение всех периодов отправки сообщений в N раз. Значения 0 и 1 не увеличивают периоды отправки. Значение 2 - увеличивает все периоды в 2 раза, значение 3 - увеличивает все периоды в 3 раза и так далее.

 

641. Начало области идентификатора канала и выбора типа датчика. Всего 1 канал, длина информации - 9 байт, последний используемый регистр - 649. Назначение информации канала: район – 2 байта, объект – 2 байта, место – 4 байта, тип датчика – 1 байт. Внимание! Для модуля управления может быть выбран только оптический датчик открытия корпуса (тип 9 в регистре 649) аналогично модулю датчиков.

 

920. Начало области значений периодов отправки сообщений по типам. Всего 1 канал, 12 типов сообщений, последний используемый регистр – 931. Записываются значения отправки в секундах. Максимальное значение 255 секунд. Множитель в регистре 515 позволяет увеличивать периоды отправки сообщений до 255 раз. Таким образом, максимальное значение периодов отправки может быть увеличено до 65025 секунд, что составляет более 18 часов.

 

Выбор типа датчика

 

В модуле управления используется только 10-й канал для передачи сообщений от оптического датчика открытия корпуса. Сохранена полная совместимость команд управления с модулем датчиков.

 

0 – Датчик отсутствует, сообщения от соответствующего канала не передаются (канал выключен).

9 – Оптический датчик открытия корпуса (только для канала 10).

 

Типы сообщений модулей управления

 

1. Нормальное состояние (только оптический датчик канала 10);

2. Срабатывание датчика (только оптический датчик канала 10).

 

Более полная информация о системе: Инструкция, техническое описание на охранно-пожарную систему сигнализации.

 

Проект N39. Разработку электроники для охранно-пожарной системы сигнализации выполнил Александр Петрович Протопопов, г. Москва, сайт разработчика: https://razrabotka.pro.