Курсовая работа: Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства
Министерство образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра компьютерные системы в управлении
и проектировании (КСУП)
Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства
Курсовой проект
по дисциплине «Микропроцессорные устройства систем управления-1»
Выполнил:
Студент 5-го курса
200_
Техническое задание
1.1 Введение
Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний и формирование практических навыков при выполнении самостоятельной разработки микропроцессорного устройства, а также приобретение навыков работы с отечественным и зарубежным информационно-справочным материалом.
Наименование разрабатываемого устройства
Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства.
1.3 Назначение разрабатываемого устройства – область применения
Устройство предназначено для оповещения пассажиров салона городского транспортного средства информацией о маршруте транспортного средства, городских достопримечательностях и рекламе товаров. Необходимо обратить внимание на механизм записи новых голосовых сообщений в устройство (реклама и т.д.), механизм определения местоположения транспорта, а также самотестирование прибора.
Обзорный анализ найденных аналогов
Обзорный анализ выполнен в виде таблицы. См. табл. 1.1.
Таблица 1.1
| Наименование и область применения | Отличительные положительные черты | Отрицательные черты |
|
Фролов Д. Программируемый речевой информатор.- Радио, 2005, № 7, с. 26-28. |
Современные схемотехнические решения и элементная база | Необходимость внешнегоконтроллера |
| Долгий А. Как записать в ПЗУ аудиоданные из WAV-файла и “проиграть” их. — Радио, 2001, № 5, с. 23, 24. | Использование ШИМ микроконтоллера в качестве ЦАП | Не та функциональность |
| Гордеев А. Автомобильный речевой информатор. — Радио, 2002, № 5, с. 37-40. | Доступные компоненты | Не та функциональность, большое число элементов |
| Баширов С. Речевой программируемый сигнализатор. — Радио, 2002, № 4, с. 28, 29. | Доступные компоненты | Не та функциональность |
| E. Котов. Речевой модуль для IBM PC. – 1997, № 7, с. 24. | Рассмотрена техника синтеза звука | Большое число елементов |
1.5 Обоснование актуальности разработки устройства
Задачи информатизации общества и автоматизации труда водителей были и остаются актуальными. С развитием схемотехники и элементной базы становятся доступны более современные технические решения, призвонные расширить и обновить парк действующих устройств звукового оповещения.
Разработка функциональной схемы разрабатываемого устройства и создание основного алгоритма работы устройства
2.1 Разработать структурную схему устройства
В ходе проектирования данного устройства разработана структурная схема (см. рис. 2.1), на которой обозначены: входные и выходные каналы с указанием их основных характеристик напряжение и тип сигнала; используемое для работы устройства внешнее оборудование.
Алгоритм работы следующий: при открывании двери транспортного средства замыкается датчик, звучит объявление остановки. После закрывания, через некоторое время воспроизводятся рекламные блоки. В устройстве предусмотрено отключение объявлений и смена состояния счетчика остановок. Загрузка сообщений осуществляется с помощью ПК.
Разработка функциональной схемы разрабатываемого устройства и создание основного алгоритма работы устройства
Внутренняя структура устройства представлена на функциональной схеме (рис. 2.2.).
Основной алгоритм управляющего микропроцессора приведен на рис.2.3
Разработка принципиальной схемы устройства и спецификации элементов
3.1 Выбор элементной базы
Устройство создано на основе следующих компонентов:
8-ми разрядный RISC-микроконтроллера PIC16F876-20I/SO, имеющий в своем составе модуль MSSP аппаратно реализующий режим ведущего шины SPI, микросхема памяти AT45DB161B-RI семейства DataFlash с объемом памяти 16 Мбайт, что позволяет записывать звуковые фрагменты порядка 120 мин. при использовании MP3-компрессии.
Принципиальная схема устройства
В соответствии с функциональной схемой разработана принципиальная схема устройства, см. файл Схема.sch в формате P-CAD 2002 и составлена спецификация элементов (см. табл. 3.1).
Таблица 3.1
| № | Поз. обозн. | Наименование | Кол. | Примечания |
| Микросхемы | ||||
| 1 | DD1 | PIC16F876-20I/SO | 1 | Корпус SOIC–28 |
| 2 | DD6 | AT45DB161B-RI | 1 | Корпус SOIC–28 |
| 3 | DA1 | LM7805 | 1 | Корпус TO220(3 pin) |
| 4 | DA2 | КР572ПА1 | 1 | Корпус DIP–16 |
| 5 | DA3 | ICL7660SCBA | 1 | Корпус DIP–8 |
| 6 | DA4 | LM741CN | 1 | Корпус DIP–8 |
| 7 | DA5 | К174УН14 | 1 | Корпус TO220(5 pin) |
| Транзисторы | ||||
| 8 | VT1-VT3 | BC817 | 3 | SOT23 |
| 9 | VT4 | BC807 | 1 | SOT23 |
| Светодиоды | ||||
| 11 | HL1 | АЛ307А | 1 | |
| Стабилитроны | ||||
| 12 | VD2, VD4 | BZX55C3V9 | 2 | |
| Диоды | ||||
| 13 | VD1 | 1N4001 | 1 | DO-41 |
| 14 | VD3 | BAS70 | 1 | DO-35 |
| Конденсаторы | ||||
| 15 | C1 | 220мк х 25В | 1 | Типа К50-35 |
| 16 | С5 | 47мк х 16В | 1 | Типа К50-35 |
| 17 | С16 | 1000мк х 16В | 1 | Типа К50-35 |
| 18 | С… | 470мк х 16В | Типа К50-35 | |
| 19 | С8 | 33мк х 10В | 1 | EIA 3528-21 |
| 20 | С11, С… | 10мк х 10В | 2 | EIA 3528-21 |
| 21 | С2, С3, С9, С10 | X7R 0.10uF 10% 50V | 4 | SMD CL0805 |
| 22 | C7, C13 | X7R 1.0uF 10% 50V | 2 | SMD CL1206 |
| 23 | C4, C6 | NP0 22pF 5% 50V | 2 | SMD CL0805 |
Создание пакета конструкторских документов
Чертеж конструкции устройства
См. файл Чертеж.cdw в формате Компас-3D V7.
Печатную плату устройства
См. файл Схема.pcb в формате P-CAD 2002.
Вывод
В ходе проделанной работы были проанализированы многие из опубликованных схемотехнических решений современных устройств записи и воспроизведения звука с использованием с использованием flash-памяти. И было разработано собственное устройство, удовлетворяющее большинству требований технического задания.
В качестве путей совершенствования изделия можно назвать использование графических или текстовых ЖК модулей с помощью которых можно отображать названия остановок и другую, служебную информацию.