دانلود پایان نامه : طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق

دانلود پایان نامه : طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق

تعداد صفحات: 44

فرمت فایل: word

دسته بندی:

قیمت: 4500 تومان

تعداد نمایش: 430 نمایش

ارسال توسط:

تاریخ ارسال: 17 آوریل 2016

به روز رسانی در: 17 آوریل 2016

خرید این محصول:

پس از پرداخت لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود.

4500 تومان – خرید

دانلود پایان نامه : طراحی و ساخت سیستم اعلان و اطفاء حریق   

 

چکیده

 

سیتم اعلان واطفاء حریق به عنوان یک سیستم امنیتی برای کارخانجات ومراکز عمومی و ادارات کاربرد فراوانی دارد.و در صورت حس کردن حرارت ویا دود سیستم آلارم   می دهد .

و می توان بگونه ای برنامه ریزی کرد که بتواند از حریق جلوگیری نماید.

 

 

 

کلمات کلیدی:سنسور گازوحرارت, میکروکنترولر

 

 

فهرست شکلها

عنوان                                                                                  صفحه

——————————————————————-

 

شکل1-1 اشکال مختلف سنسور دما…………………………………………………………..2

شکل2-1 اشکال ظاهری انواع سنسورهای گاز………………………………………………3

شکل3-1 مدار داخلی     ………………………………………………………………………4

شکل4-1 سنسورها ودتکتورهای موجود در بازار…………………………………………..5

شکل5-1 راه اندازی وبایاس سنسور گاز……………………………………………………..6

شکل1-2 پایه های میکروکنترولر…………………………………………………………….9

شکل2-2 مدار داخلی میکروکنترولر ……………………………………………………….10

شکل3-2 شکل واحد کنترل کلاک میکرو…………………………………………………..14

شکل1-3 شماتیک سیستم اعلان واطفاء حریق……………………………………………..25

شکل2-3 پشت فیبر سیستم اعلان واطفاء حریق……………………………………………26

 

 

                                          فهرست جدول ها              

عنوان                                                                                    صفحه

——————————————————————-

 

جدول1-1 ولتاز آستانه پایه ریست……………………………………………………………12

جدول2-1 منابع کلاک………………………………………………………………………..15

……………………………………………………………..22 RS232جدول3-1 اسامی وپایه

جدول4-1 پایه های نمایشگر…………………………………………………………………25  

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                 صفحه

—————————————————————————-

 

فصل یکم- سنسورها……………………………………………………………………………1

1-1 سنسوردما …………………………………………………………………………………1

2-1 سنسور گاز………………………………………………………………………………..3

فصل دوم-میکروکنترولر در سیستم …………………………………………………………..7

1-2 مختصری از میکروکنترولر……………………………………………………………..7                

خصوصیات میکرو کنترلر………………………………………………………………..82-2                                                          

3-2 ترکیب پایه ………………………………………………………………………………. 9

4-2 بلوک دیاگرام…………………………………………………………………………….10 

5-2 توصیف پایه ها…………………………………………………………………………..11

6-2 هسته مرکزی…………………………………………………………………………….12

7-2 حافظه میکروکنترولر……………………………………………………………………13

8-2مبدل آنالوگ به دیجیتال…………………………………………………………………..17

  20 …………………………………………………………ADC9-2 کانال

10-2 حذف نویز آنالوگ……………………………………………………………………..21

11-2 تراشه…………………………………………………………………………………..22

12-2 برسی ………………………………………………………………………………….23

 

مراجع………………………………………………………………………………………….25

پیوست1 اطلاعات فنی عناصر سیستم اعلان واطفاء حریق………………………………..26

پ 1-1 اطلاعات سنسورگاز…………………………………………………………………26

پ2-1 اطلاعات سنسور دما………………………………………………………………….28

پ3-1 اطلاعات میکروکنترولر……………………………………………………………..32

 

 

فصل اول

 

سنسورها:

 

 

1-1 سنسور دمای LM35 :سانتیگراد می باشد. LM35 نیازی به کالیبره شدن ندارد زیرا ذاتا کالیبره است. خروجی آن mv10 در ازای هر درجة سانتیگراد است. این سنسور دارای دقت  در دمای اتاق و در تمام بازة کاربردی آن یعنی از -55 تا -150 است. امپدانس خروجی کوچک، خروجی خطی و کالیبراسیون دقیق ذاتی آن ارتباط با آن را برای بازخوانی و کنترل مدارات ساده می کند. از آنجائیکه این سنسور تنها ma60 از منبع جریان می کشد، خیلی کم  افزایش دمای داخلی پیدا می کند

( کمتر از 0.1 درجه در دمای اتاق ).

خلاصه ای از خصوصیات LM35 عباتست از :

  • کالیبره شدة داخلی بر حسب سلسیوس.
  • دارای مقیاس خطی .
  • دقت تضمین شدة 0.5 ( در دمای 25 )
  • بازة مجاز -55 تا -150 درجة سانتیگراد.
  • قیمت مناسب پایین.
  • کار با ولتاژهای 4 تا 30 ولت.
  • جریان درین کمتر از 60.
  • تولید گرمای داخلی کمتر از 0.08 .
  • عملکرد غیر خطی تنها در حدود .
  • امپدانس خروجی پایین، برای بار .

     مشخصات دقیق تر برای انواع سریهای LM35 و همچنین انواع بسته بندیهای آن در انتهای پایان نامه بصورت ضمیمه آورده شده است.

.

.

 

 

عملکرد ADC :

     ADC ولتاژ آنالوگ ورودی را از طريق روش تقريبهای متوالی به 10 بيت ديجيتال وصل می کند. کمترين مقدار برای ولتاژ ورودی GND و بيشترين مقدار ولتاژ روی پاية AREF منهای 1lsb است. بطور دلخواه AVCC و يا ولتاژ نامی داخلی، می تواند به پاية AREF توسط رجيستر ADMUX وصل شود. ( بيتهای REFSn ).

کانالهای آنالوگ ورودی و همچنين گين ديفرانسيلی هم توسط بيتهای MUX در رجيستر ADMUX انتخاب می شوند. هر کدام از پينهای ورودی ADC می توانند به خوبی بعنوان ورودی يک طرفه انتخاب شوند و همگی عملکرد يکسانی دارند. همچنين پينهای ورودی ADC می توانند به عنوان ورودی مثبت و يا منفی برای تقويت کنندة گين ديفرانسيلی انتخاب شوند. اگر کانالهای ديفرانسيلی انتخاب شوند، مرحلة گين ديفرانسيلی، اختلاف ولتاژ بين وروديهای انتخاب شده را تقويت می کند. سپس مقدار تقويت شده، به ورودی آنالوگ ADC می رود. اگر وروديهای يکطرفة تنها انتخاب شوند مرحلة تقويت گين حذف می شود.

     ADC توسط 1 کردن بيت فعال ساز ADC ، ADEN در رجيستر ADCSRA فعال می شود. انتخاب مرجع ولتاژ و کانالهای ورودی تا زمانی که ADC فعال نشود، اثری نخواهد داشت. همچنين ADC تا زمانی که ADEN 1 نشود، توان مصرف نمی کند. از اينرو توصيه می شود قبل از رفتن به مدهای Sleep ، ADC را خاموش کنيد.

     ADC نتيجه ديجيتال 10 بيتی را توليد می کند که در رجيسترهای دادة ADC ، ADCH و ADCL قرار داده می شوند. بصورت پيش فرض نتيجه از راست تنظيم می شوند، ولی می توان با تنظيم ADLAR در رجيستر ADMAX آن را از چپ تنظيم کرد. اگر نتيجه از چپ تنظيم شده باشد و وقتی بيشتر از 8 بيت مورد نياز نباشد، کافيست تنها ADCH را بخوانيم. همچنين بايد ابتدا ADCL را خواند و بعد ADCH را تا مطمئن شويم که محتوای رجيسترهای داده مربوط به يک تبديل است. وقتی که ADCL خوانده می شود،

 دسترسی ADC به رجيسترهای داده قفل می شود. يعنی زمانی که ADCL خوانده می شود و تبديل تمام می شود، قبل از اينکه ADCH خوانده شود، هيچ رجيستری بروز نمی شود و نتيجة تبديل مربوطه از بين می رود. وقتی که ADCH خوانده شود، دوباره ADC به ADCL و ADCH می تواند دسترسی پيدا کند.

     ADC دارای وقفة مربوط به خود است و اين وقفه زمانی فعال می شود که تبديل کامل شود. حتی هنگام خواندن ADCH و ADCL هم اين وقفه اگر تبديلی کامل شود، ايجاد می شود، ولو اينکه نتيجة تبديل از بين برود.

17

شروع تبديل :

     يک تبديل با نوشتن 1 در بيت شروع تبديل ADC، ADSC آغاز می شود. اين بيت در طول زمان تبديل، 1 باقی می مانند و پس از اتمام آن بصورت سخت افزاری پاک می شود. اگر از چندين کانال استفاده کنيم، ADC قبل از تغيير کانال، تبديلِ در حال انجام را به اتمام می رساند و سپس کانال را تغيير می دهد.

     آغاز تبديل می تواند توسط منابع مختلفی تحريک شود. تحريک خودکار توسط يک شدن بيت ADATE در رجيستر ADCSRA فعال می شود. منبع تحريک توسط تنظيم بيتهای ADTS در رجيستر SFIOR انتخاب می شود. وقتی که لبة مثبتی در سيگنال تحريک انتخاب شده بوجود بيايد، prescaler، reset می شود و تبديل آغاز می شود. اگر وقتی که تبديل تمام شود، سيگنال تحريک همچنان 1 باشد، تبديل جديدی شروع نمی شود. همچنين اگر در طی انجام تبديل، لبة مثبت تحريک ديگری بيايد، از آن چشم پوشی می شود. توجه کنيد که پرچم وقفه 1 می شود، حتی اگر وقفة مخصوص آن و يا بيت فعال ساز وقفة عمومی پاک شده باشد و غير فعال باشد، همچنين تبديل می تواند بدون اينکه ايجاد وقفه کند، تحريک شود.

با وجود اين پرچم وقفه بمنظور ايجاد تبديل جديد در وقفة بعدی بايد پاک شود.

 

      استفاده از پرچم وقفة ADC بعنوان منبع تحريک باعث می شود تا تبديل جديد بمحض تمام شدن تبديل قبلی شروع شود. در نتيجه ADC بصورت مد Free Run کار می کند. اولين تبديل توسط 1 کردن ADSC آغاز می شود. در اين مد ADC تبديلهای متوالی را بدون توجه به اينکه آيا پرچم وقفة ADC ( ADIF ) پاک شده است يا نه، انجام می دهد.

 

Prescaling و زمان تبديل :

     بصورت پيش فرض مدارات تقريب متوالی نياز به کلاک ورودی با فرکانس ما بين KHZ 50 تا KHZ 200 برای داشتن بيشترين دقت، دارند. اگر رزولوشن کمتر از 10 بيت مورد نياز بود، فرکانس کلاک ورودی می تواند بيشتر از KHZ 200 باشد تا سرعت نمونه برداری بيشتری داشته باشد. البته می توان با 1 کردن بيت ADHSM در SFIOR اجازه داد تا فرکانس کلاک ADC افزايش پيدا کند و البته مصرف توان آن نيز زياد می شود.

     ADC دارای Prescaler است که فرکانس کلاک مورد قبول را برای ADC از هر فرکانس CPU بالای KHZ 100فراهم می کند.

 Prescaler از لحظه ای که ADC روشن می شود، شروع بکار می کند و تا زمانی که ADC فعال است، آن هم روشن است. وقتی که تبديل يکطرفه مقداردهی می شود، تبديل در لبة بالا روندة کلاک بعدی آغاز می شود. تبديل معمولی 13 کلاک سيکل ADC طول می کشد. اولين تبديل پس از اينکه ADC روشن شد، 25 کلاک سيکل ADC طول می کشد.

 

 

18

1بعلت اينکه مدارات آنالوگ مقداردهی شوند. عملکرد sample and hold ، 5/1 کلاک

سيکل ADC بعد از شروع تبديل نرمال و 5/13 کلاک سيکل بعد از شروع تبديل ADC انجام می شود. وقتی که تبديل تمام شود، نتيجه در ADCH و ADCL نوشته می شود، و ADIF، 1 می شود.

وقتی که از تحريک خودکار استفاده می شود، Prescaler   وقتی که تحريک رخ می دهد Reset می شود. اين عمل باعث تاخير ثابتی بين تحريک و آغاز تبديل می شود. در اين مد sample and hold 2 کلاک ADC بعد از انجام تحريک واقع می شود. 3 کلاک سيکل CPU هم برای همزمان سازی منطفی زمان صرف می شود.

 

کانالهای بهرة تفاضلی :

     تبديلهای تفاضلی با کلاک داخلی CKADC2 همزمان هستند. که برابر با نصف کلاک ADC است. اين همزمان سازی بصورت خودکار توسط رابطهای ADC انجام می شود. به اين طريق که sample and hold در فاز مشخصی از CKADC2 اتفاق می افتد. تبديل توسط کاربر مقداردهی اوليه می شود. وقتی که CKADC2 در سطح پايين باشد، مقدار زمانی برابر با تبديل يک طرفه يعنی 13 کلاک سيکل ADC طول می کشد. وقتی که CKADC2 در سطح بالا باشد، بمنظور انجام همزمان سازی چهارده کلاک سيکل طول می کشد. در مد Free Run تبديل جديد بلا فاصله بعد از کامل شدن تبديل قبلی آغاز می شود و تا وقتی که CKADC2 در سطح بالا است، تمام تبديلهای بطور خودکار آغاز شده ( يعنی بجز تبديل اول ) همگی 14 کلاک سيکل طول می کشند.

      مرحلة تقويت بهره برای پهنای باند KHZ 4 بهينه شده است. فرکانس های بالاتر ممکن است باعث عملکرد غير خطی شوند. توجه داشته باشيد که فرکانس کلاک ADC مستقل از محدوديت پهنای باند مرحلة گين است.

      اگر از کانالهای بهرة تفاضلی استفاده می کنيم و تبديل توسط تحريک خودکار آغاز می شود، ADC بايد بين تبديلها خاموش شود. از آنجائيکه مرحلة تقويت بهره وابسته به پايداری کلاک است، تبديل اول معتبر نيست. توسط غير فعال کردن و دوباره قعال کردن ADC، تنها تبديل های توسعه داده شده شکل می گيرند و تنها نتيجة آنها معتبر خواهد بود.

 

9-2کانالهای ورودی ADC :

     وقتی که انتخاب کانالها تغيير می کنند، بايد موارد زير را رعايت کرد تا از انتخاب کانال مطمئن

شد. در مد تبديل تکی اغلب بايد قبل از شروع تبديل کانال را انتخاب کرد. انتخاب کانال ممکن است يک کلاک سيکل ADC بعد از 1  شدن ADSC تغيير کند. با وجود اين, روش ساده تر اين است که صبر کنيم تا تبديل کامل شود و سپس کانال تغيير کند.

     در مد Free Run هميشه کانال را قبل از آغاز اولين تبديل انتخاب می کنيم. انتخاب کانال ممکن است تا يک کلاک سيکل ADC بعد از يک شدن ADSC نيز انجام شود. با وجود اين روش ساده تر اين است که صبر کنيم تا تبديل کامل شود و سپس کانال را تغيير دهيم.

     وقتی که به کانل بهرة ديفرانسيلی سوئيچ می کنيم اولين تبديل ممکن است دارای دقت پايين باشد و بهتر است از آن چشم پوشی کنيم.

مرجع ولتاژ ADC :

     ولتاژ مرجع برای ADC (VREF) ، بازة تبديل را برای ADC نشان می دهد. کانالهای يکطرفه ای که ولتاژ آنها از Vref فراتر رود، 0x3FF را نتيحه خواهند داد. Vref می تواند AVCC ، ولتاژ داخلی v2.56 و يا ولتاژ خارجی پاية  AREF تعيين شود.

     AVCC از طريق سوئيچ پسيو به ADC وصل می شود. ولتاژ v2.56 داخلی از مرجع bandgap (VBG) از طريق تقويت کنندة داخلی، توليد می شود. در مورد ديگر، پاية خارجی AREF مستقيما به ADC وصل می شود و می توان با اتصال خازن بين پاية AREF و زمين، مرجع ولتاژ را در مقابل نويز ايمن کرد. VREF  را می توان در پاية AREF اندازه گيری کرد. اگر منبع ولتاژ ثابتی را به پاية AREF وصل کنيم، نبايد از ديگر انتخابهای مراجع ولتاژ استفاده کنيم. اگر از مرجع ولتاژ خارجی استفاده نکنيم، می توان بين مراجع داخلی v2.56 وAVCC سوئيچ کرد. اولين نتيجة تبديل بعد از سوئيچ مرجع ولتاژ، دقيق نيست و بايد از آن صرفنطر کرد.

حذف نويز ADC :

     ADC با فعال کردن تبديل در مدهای sleep، اثر نويز توليد شده توسط CPU بر تبديل را کاهش می دهد. حذف نويز با استفاده از مدهای Idle و ADC Noise Reduction می تواند انجام شود. برای استفاده از اين مدها روش زير بايد استفاده شود:

1- مطمئن باشيد که ADC فعال است و مشغول تبديل نيست. مد تبديل تکی بايد انتخاب شود، و وقفة تکميل تبديل بايد فعال شود.

2- مد ADC Noise Reduction يا مد Idle را وارد کنيد. ADC شروع به تبديل خواهد کرد وقتی که CPU متوقف شود.

3- اگر وقفة ديگری قبل از تکميل تبديل رخ ندهد، وقفة تکميل تبديل، CPU را بيدار خواهد کرد و روتين وقفه را اجرا می کند. سپس CPU د رحالت فعال باقی خواهد ماند تا فرمان sleep جديدی اجرا شود.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه خرید که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشد.

پاسخ دهید