Материал: Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем. межвузовский сборник научных трудов

автоматически запоминает текущие значения метеоданных, памяти устройства хватает на 300 суток. Имеется возможность предварительно установки до ста контрольных точек (меток времени, заданных с точностью до минуты). Измеренные в эти моменты времени значения также будут записаны. Память данных и контрольных точек энергонезависима. Накопленную и текущую информацию о погоде можно по интерфейсу USB 2.0 передать для анализа в компьютер. При соединении происходит автоматическая синхронизация часов и компьютера. Установить точное время можно не только автоматически, но и вручную.

Характеристики устройства: Напряжение внешнего источника питания - 9...15 В; Потребляемый от него ток в обычном режиме - 17 мА, во время связи с компьютером он возрастает на 23 мА. Включение подсветки увеличивает потребляемый ток на 20 мА. Резервная батарея из четырех гальванических элементов типоразмера ААА обеспечивает полноценную работу регистратора продолжительностью до двух суток без внешнего питания. Ток, потребляемый от батареи, не превышает 9 мА.

Принцип работы регистратора внешних воздействий основан на регистрацию параметров внешних воздействий с помощью датчиков, преобразование с помощью АЦП в цифровую форму сигнала, обработку микроконтроллером и вывод значений параметров измерения на ЖКИ индикатор.

Конструктивно регистратор внешних воздействий состоит из двух блоков: блок датчиков, которые устанавливаются в месте контроля параметров окружающей среды и блока управления, который расположен в помещении. Структурная схема регистратора внешних воздействий приведена на рисунке.

Основной элемент регистратора внешних воздействий это микроконтроллер ATmega32-16PU. Он имеет четыре восьми разрядных универсальных двунаправленных порта ввода - вывода, кроме них использованы следующие узлы МК:

-АЦП преобразует в цифровую форму аналоговые сигналы датчиков давления и влажности;

-таймер Т1 генерирует звуковые сигналы;

-таймер Т2 поддерживает ход часов реального времени, выводит МК из спящего режима;

-модуль USART поддерживает связь с компьютером

136

(9600 Бод, восемь информационных и один стоповый разряд без контроля четности);

- сторожевой таймер в случае "зависании" МК обеспечивает его перезапуск.

Структурная схема регистратор внешних воздей-

ствий

Связь устройства с компьютером осуществляется по интерфейсу USB 2.0, организована с помощью микросхемы FT232RL (DD1), тактируемой кварцевым резонатором. Компьютер подает устройству команды, в ответ на которые получает от нее сообщения. Обмен информацией происходит только по инициативе компьютера, сама метеостанция работает автономно и полностью сохраняет свою функциональность независимо от подключения к компьютеру.

Измерение температуры производится датчиком DS18B20 с точностью 0,1°С с продолжительностью около 0,6 с. Атмосферное давление измеряет датчик MPXAZ4115A. Такие датчики имеют очень хорошую повторяемость угла наклона измерительной характери-

137

стики, однако нуждаются в компенсации ее смещения. Для измерения влажности служит датчик HIH-4000. Если приобретен датчик HIH-4000 группы 002 или 004, в приложенной этикетке должны быть указаны индивидуальные значения его параметров. Метеостанция допускает их ввод в режиме настройки. Любой из датчиков допускается не устанавливать, на работоспособности устройства это не скажется, показания всех оставшихся датчиков будут правильными. Для измерения ионизирующего излучения используется счетчик Гейгера типа СБМ20.

Обмен данными с датчиками происходит по трехпроводной схеме и обмениваются информацией с процессором по протоколу 1-Wire. Протокол реализован программно.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие заключение: во-первых, регистратор позволяет контролировать параметры внешних воздействий на биообъекты и приборные средства в следующих интервалах: температура -50...+90 °С, атмосферное давление 15...115 кПа, относительная влажность воздуха 0...100 %, уровень ионизирующего излучение 1...999 Мрад; во-вторых, простота схемы и хорошая повторяемость позволяет лицам со средней радиотехнической подготовкой в домашних условиях собрать и отрегулировать предлагаемое устройство; в-третьих, разрабатываемое устройство конкурентоспособно по сравнению с аналогичными конструкциями которые выпускают на предприятии.

.

Литература

1.Фролов Д. Многопрограммный таймер-часы- термометр. Радио, 2003. № 3. С. 18, 21.

2.Ревич Ю. Часы с термометром и барометром. Радио, 2003. № 4. С. 38 – 39; № 5. С. 36-37; Радио, № 7. С. 43-45.

3.Мельников А. Термометр с ЖКИ и датчиком DS18B20. Радио, 2007. № 1. С. 46.

Воронежский государственный технический университет

138

УДК 621.9

Л.Н. Никитин, Р.Д. Подольский

УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

Данное устройство отличается от базового расширенными функциональными возможностями. Помимо определения координат объекта устройство может контролировать работу и состояние какихлибо датчиков автомобиля (датчик топлива, переключатель «газбензин», кнопка поднятия кузова автомобиля и т.п.), помимо этого устройство оснащено встроенным аккумулятором, зарядным устройством и акселерометром

В настоящее время в мире существуют различные активно развивающиеся сферы бизнеса. Для своего развития и эффективного решения экономических проблем предприятия стремятся использовать новейшие достижения науки и техники. Например, каждая транспортная компания или организация, имеющая свой автопарк, регулярно сталкивается с проблемой контроля использования служебного транспорта. Соответственно, возникает необходимость сокращения выявленных нецелевых расходов. Данные мероприятия на сегодняшний день носят название «мониторинг транспорта», или, другими словами, реализовывается система слежения за автомобилем. Перед учредителями встает проблема незаконного использования транспорта компании ее сотрудниками, вследствие чего появляется необходимость эффективного решения следующих задач:

-сокращение непредусмотренных расходов без сокращения объемов перевозок;

-оптимизация маршрута транспорта или выявление не запланированного рейса;

-определение местонахождения автомобиля в интервале между посещениями конечных точек маршрута, которые отмечены в накладных;

-доступ к достоверной информации о пробеге

139

транспорта и количестве израсходованного топлива или информации о количестве имеющегося запаса топлива автомобиля в данный момент;

-доступ к достоверной информации, подтверждающей задержку автомобиля ко времени прибытия, по какой-либо причине, например, задержка транспорта в пробке.

Реализация таких подходов в настоящее время возможна путем создания автоматизированных систем мониторинга подвижных объектов. Автоматизированная система мониторинга – это современное решение логистических задач и контроль состояния подвижных объектов в режиме реального времени. Благодаря высокотехнологичному оборудованию система позволяет отслеживать местоположение и состояние подвижных объектов оснащенных бортовым комплектом оборудования из диспетчерского центра, вне зависимости от их местоположения.

Слежение за объектами происходит с помощью глобальной спутниковой системы позиционирования NAVSTAR GPS. Эта система содержит 29 спутников, координаты объектов вычисляются с высокой точностью, а значит в любой момент времени известно точное местоположение каждого из них.

Связь диспетчерского центра с бортовым модулем системы поддерживается через каналы цифровой мобильной сотовой связи GSM. Технология GSM была специально выбрана, так как является наиболее распространенной на территории Российской Федерации.

Автоматизированная система мониторинга подвижных объектов позволяет решить следующие задачи:

-отображение в реальном масштабе времени местоположения подвижного объекта на электронной карте;

-автоматическое слежение за соблюдением водителем каждого подвижного объекта маршрута, графика и режима движения;

-автоматическую регистрацию вхождения подвижного объекта в контролируемую зону и выхода из нее;

-сохранение в базе данных истории перемещения каждого объекта;

-по сигналам установленных датчиков контролировать место и время поднятия кузова самосвала, открывания дверей фургона, поднятия стрелы подъемного крана и т.п., что позволит

140