Разработка структурной схемы разрабатываемого устройства

Расчетная часть

Прототип устройства управления замком по радиоканалу (УЗРК) состоит из беспроводного электронного ключа с передатчиком и кнопкой, устройства микроконтроллера и твердотельного реле для управления электронным замком.

Приемный RF-модуль 433 МГЦ подключается 3 проводниками к устройству микроконтроллера (МК) для приема (при нажатии кнопки)

Эти 3 проводника подключаются к выводам разъема GND, +5V и DIGITAL 2 устройства микроконтроллера. Устройство микроконтроллера подключается 2 проводниками (от выводов разъема GND и DIGITAL 12) к твердотельному реле для передачи фиксированного положительного (или нулевого) уровня, формируемого при получении данных от беспроводного устройства. Реле размыкает или замыкает одну управляющую линию электронного замка в зависимости от поданного на него положительного или нулевого уровня от МК. Формируемый МК импульс (после приема сообщения от RF-модуля) положительной полярности уровнем напряжения 5 В показан на рисунке 1. Длительность импульса – интервал между сообщениями на включение и выключение замка. При подключении необходимо соблюдать соответствие проводников питания +5V и земли GND.

Рисунок 1. Импульс положительной полярности, формируемый МК

УЗРК может быть закреплено внутри корпуса двери при помощи пластиковых стяжек или двустороннего скотча; при этом необходимо установить изолирующие прокладки (например из того же двустороннего скотча) под токоведущие части устройства УЗРК, которые не должны соприкасаться с корпусом двери, если он металлический, во избежание выхода УЗРК из строя в результате замыкания. После монтажа необходимо установить элементы питания в электронный ключ и подключить

микроконтроллер к электронному замку. После подключения УЗРК перейдет в нормальный режим - на нем должен светиться светодиод ON, расположенный на плате МК.

После монтажа и включения УЗРК можно проверить его работоспособность, подключив его к внешнему источнику питания. После нажатия на кнопку электронного ключа УЗРК перейдет в режим блокировки - закроет электронный замок. После повторного нажатия на кнопку электронного ключа УЗРК вернется в нормальный режим и откроет электронный замок. Структура прототипа устройства УЗРК представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Структура прототипа устройства УЗРК

Электронный ключ при нажатии кнопки формирует на своем выходе сигнал, который принимается RF-модулем и распознается микроконтроллерным устройством ArduinoUnoR3. Сигнал передается на устройство согласования и развязки сигналов – твердотельное реле. Таким образом, при наличии соответствующего ПО ядро управляющего микроконтроллера (МК) может блокировать доступ в помещение управляя электронным замком. Внешний вид платы микроконтроллера прототипа устройства УЗРК представлен на рисунке 3.