ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8902| Title: | Дослідження основних компонентів спеціалізованого пристрою охоронної сигналізації |
| Authors: | Лукашенко, Валентина Максимівна Дяченко, Ілля Вікторович |
| Issue Date: | Jan-2023 |
| Abstract: | Метою кваліфікаційної роботи магістра є підвищення ефективності системи охоронної сигналізації автомобіля за рахунок застосування найкращих мікропроцесорних елементів. Об’єкт дослідження – процеси систем охоронної сигналізації автомобіля. Предмет дослідження – система охоронної сигналізації та її компонентів для автомобіля. Шляхом аналізу об’єкта досліджень встановлено, що підвищення технічних показників компонентів підсистем керування приводить до підвищення ефективності функціонуючих в реальному систем охоронної сигналізації для автомобіля. В роботі одержані наступні результати: Проведено системний аналіз сучасних систем охоронних сигналізацій для автомобіля та їх компонентів. Виявлено їх переваги та недоліки. Побудовано образно-знакові моделі сучасних компонентів систем охоронних сигналізацій для автомобіля, які дозволяють швидко визначити характеристики: • залежності чотирьох основних технічних параметрів в безрозмірних координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та ƒ•tзд для 21 типів мікроконтролерів, це дало можливість швидко обрати тип відповідного мікроконтролера за багатьма параметрами, кращим мікроконтролером є ADuC812; • залежності основних технічних параметрів в безрозмірних координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та (Pmax-Pmin)/ Pmax для різних типів датчиків, кращими характеристиками володіють магнітоконтактні датчики. Побудована багатокриттеріальна математична модель в середовищі MS Excel з використанням методу найменших квадратів, яка характеризує параметри датчиків, і дає змогу оприділити розвиток системи. Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному: На основі наукових досліджень запропоновані інженерні рішення: 1. Структурна схема системи охороної сигналізації автомобіля. 2. Розроблена схема електрична принципова системи охороної сигналізації автомобіля. 3. Схема формування коду в шифраторі. 4. Схема процесу дешифрування коду. 5. Проведений аналіз охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях запропоновані умови по організації робочого місця. Розглянуті заходи безпеки в надзвичайних ситуаціях. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8902 |
| Appears in Collections: | 174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| М_151_2022_Дяченко.pdf Restricted Access | 1.27 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ
КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи
освітнього ступеня «магістр»
на тему: Дослідження основних компонентів спеціалізованого
пристрою охоронної сигналізації
Виконав: здобувач вищої освіти 2 курсу,
групи МАКІТ-2109
спеціальності 151 Автоматизація та
комп’ютерно-інтегровані технології,
освітня програма «Комп’ютерно-
інтегровані технологічні процеси і
виробництва»
Ілля ДЯЧЕНКО
(ім’я та ПРІЗВИЩЕ)
Керівник Валентина ЛУКАШЕНКО
(ім’я та ПРІЗВИЩЕ)
Рецензент
(ім’я та ПРІЗВИЩЕ)
Черкаси 2022 року
2
ЗМІСТ
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ…………………….4
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ ................................................... 5
РОЗДІЛ 1 СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ФОРМУВАННЯ
ПРОБЛЕМНОЇ ЗАДАЧІ, ЩО РОЗВ’ЯЗУЄТЬСЯ ............................................ 8
1.1 Дослідження існуючих зарубіжних систем сигналізації автомобілів .. 8
1.1.1 Охоронні пристрої Red Scorpio .......................................................... 8
1.1.2 Охоронні пристрої Terminator .......................................................... 12
1.1.3 Системи Crimebuster .......................................................................... 15
1.1.4 Система сигналізації Concept 60 ...................................................... 18
1.1.5 Охоронні пристрої фірми SIRI0 ....................................................... 20
1.2 Дослідження існуючих вітчизняних систем сигналізації автомобілів 24
1.2.1 Автосигналізація "Багіра-4" .............................................................. 24
1.2.2 Системи CarMan ................................................................................. 27
1.2.3 Охоронні пристрої Centurion ............................................................ 30
1.2.4 Багатофункціональні охоронні системи автосигналізації серії MS
....................................................................................................................... 35
Висновки ......................................................................................................... 40
РОЗДІЛ 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ОСНОВНИХ СУЧАСНИХ КОМПОНЕНТІВ
ДЛЯ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ ОХОРОННОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ
ДЛЯ АВТОМОБІЛЯ ......................................................................................... 42
2.1 Дослідження мікроконтролерів для системи охоронної сигналізації
автомобіля ....................................................................................................... 42
2.2 Дослідження сучасних типів датчиків для системи охоронної
сигналізації автомобіля ................................................................................. 54
2.3 Дослідження транзисторів для системи охоронної сигналізації
автомобіля ....................................................................................................... 65
Висновки: ........................................................................................................... 67
3
РОЗДІЛ 3 ДОСЛІДЖЕННЯ ТА РОЗРОБКА ОБРАЗНО-ЗНАКОВОЇ
МОДЕЛІ СИСТЕМИ ОХОРОННОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ ДЛЯ АВТОМОБІЛЯ
............................................................................................................................. 68
3.1 Розробка образно-знакової моделі прийомо-передачної
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації автомобіля ................ 68
3.2 Розробка моделі електричної принципової схеми ............................... 77
Висновки: ........................................................................................................... 80
ВИСНОВКИ ....................................................................................................... 81
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ......................................................... 83
4
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
ІМС – Мікроелектронний виріб, призначений для виконання
функцій електронної схеми.
PIC – (Peripheral Interface Controller) – переферійний
інтерфейсний контролер – мікроконтролери Гарвардскої
архітектури, що виготовляються фірмою Microchip
Technology, Inc.
МК – Мікроконтролер.
5
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність роботи. На сьогоднішній день широко
використовуються системи охоронної сигналізації для забезпечення
охорони автомобілів.
Існуючі нині системи охоронної сигналізації володіють недостатніми
функціональними можливостями або великою вартістю. Отже, є потреба в
розробці дешевих, не складних у виробництві і установці систем охоронної
сигналізації які в той же час володіють достатньою функціональною
насиченістю, надійністю щоб без шкоди виконувати свої функції.
Вагомий внесок в розвиток охоронних систем сигналізації для
автомобіля внесли роботи В.Борсукова, В.Бродін, Ю.Виноград та інші.
Однак для розширення функціональних можливостей і для зниження
вартості при розробці охоронних систем необхідно використовувати
мікропроцесори, що дозволить реалізувати апаратуру з поліпшеними
технічними і споживчими характеристиками. Тому тема є актуальною.
Мета і завдання дослідження
Метою кваліфікаційної роботи магістра є підвищення ефективності
системи охоронної сигналізації автомобіля за рахунок застосування
найкращих мікропроцесорних елементів.
Для досягнення цієї мети необхідно:
• провести системний аналіз існуючих вітчизняних та
зарубіжних систем охоронної сигналізації для автомобіля;
• провести системний аналіз сучасних компонентів для
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації автомобіля;
• розробити образно-знакову модель системи охоронної
сигналізації автомобіля;
6
• розглянути питання охорони праці та безпеки у надзвичайних
ситуаціях.
Об’єкт дослідження – процеси систем охоронної сигналізації
автомобіля.
Предмет дослідження – система охоронної сигналізації та її
компонентів для автомобіля.
Методи дослідження базуються на методах системного
аналізу,теорії інформації, теорії класифікацій, теорії комп’ютерного
моделювання, теорії порівняння, теорії кодування, теорії подібності та
розмірності.
Наукова новизна
• Проведено системний аналіз сучасних систем охоронних
сигналізацій для автомобіля та їх компонентів. Виявлено їх переваги та
недоліки.
• Побудовано образно-знакові моделі сучасних компонентів систем
охоронних сигналізацій для автомобіля, які дозволяють швидко визначити
характеристики:
• залежності чотирьох основних технічних параметрів в безрозмірних
координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та ƒ·tзд для 21 типів мікроконтролерів;
• залежності основних технічних параметрів в безрозмірних
координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та (Pmax-Pmin)/ Pmax для різних типів датчиків;
• побудована багатокритеріальна математична модель в середовищі
MS Excel з використанням методу найменших квадратів.
Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному:
На основі наукових досліджень та розробки образних моделей
запропоновані інженерні рішення:
7
1. Структурна схема системи охоронної сигналізації автомобіля.
2. Розроблена схема електрична принципова системи охоронної
сигналізації автомобіля.
3. Схема формування коду в шифраторі.
4. Схема процесу дешифрування коду.
5. Проведений аналіз охорони праці та безпеки в надзвичайних
ситуаціях запропоновані умови по організації робочого місця.
Розглянуті заходи безпеки в надзвичайних ситуаціях.
Апробація результатів кваліфікаційної роботи магістра
• Наукова конференція «Дні студентської науки» ЧДТУ, Черкаси 2012.
• Наукова конференція «Дні студентської науки» ЧДТУ, Черкаси 2013.
• Наукова конференція «Дні студентської науки» ЧДТУ, Черкаси 2014.
• Міжнародна конференція, м. Софія (Болгарія) 2014р.
8
РОЗДІЛ 1 СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ФОРМУВАННЯ
ПРОБЛЕМНОЇ ЗАДАЧІ, ЩО РОЗВ’ЯЗУЄТЬСЯ
Система автосигналізації - це пристрій, призначений для запобігання
викрадення автомобіля, несанкціонованого запуску двигуна, автоматичне
управління замками дверей, автоматичного включення режиму охорони з
замиканням або без замикання замків дверей, автоматичного повернення в
режим охорони при випадковому або примусовому виключенні режиму
охорони, включення і виключення режиму охорони зі звуковим
підтвердженням, аварійного вимкнення системи.
Система сигналізації в модульному виконанні складається з окремих
частин: центрального блоку, сирени і зовнішніх датчиків.
1.1 Дослідження існуючих зарубіжних систем сигналізації автомобілів
1.1.1 Класифікація та характеристики охоронних пристроїв
RedScorpio
Автомобільні охоронні сигналізації з дистанційним управлінням Red
Scorpio розроблені в США і є надійними і престижними моделями
охоронних систем автомобіля.
Всі системи Red Scorpio відрізняються високою завадостійкістю по
ланцюгах живлення, що дозволяє без будь-яких обмежень встановлювати їх
на автомобілі будь-яких марок. Всі технічні характеристики сигналізації
Red Scorpio підтверджені лабораторними випробуваннями, а їх високі
експлуатаційні якості перевірені часом. Особливо престижними
сигналізаціями нового покоління вважаються моделі SRS600A, SRS2000S.
Ці вироби серед моделей Red Scorpio характеризуються найбільш
розвиненими охоронними і сервісними функціями.
9
Система сигналізації Red Scorpio 600А
Red Scorpio 600A - нова автомобільна сигналізація розроблена з
урахуванням всіх вимог держстандарту і підходить для будь-яких
автотранспортних засобів. Монтаж електронних компонентів
сигналізації SRS600A виконаний за технологією SMD, всі компоненти
системи розраховані на роботу при температурах від -40 до +85 ° С.
Реалізація всіх охоронних і частини сервісних функцій не
вимагає додаткового обладнання. До складу сигналізації входять
елегантні брелки управління з підсвічуванням кнопок. Робоча частота
брелків стабілізована SAW-резопатором, що підвищує стабільність і
надійність зв'язку в каналі брелок-сигналізація. Кодування сигналів
управління здійснюється кріптостійким динамічним кодом KeeLog.
SRS600A можна віднести до систем класу "Екстра".
У режимі охорони система виконує такі захисні функції:
• захист від несанкціонованого запуску двигуна;
• захист від перехоплення і відтворення кодових комбінацій
(динамічний код за технологією KeeLoq);
• захист від відкривання дверей, капота і багажника;
• дворівневий захист від ударів по кузову;
• реакція на переривання живлення;
• захист від нападу (включення режиму з брелка).
Система SRS600A виконує сервісні функції:
• автоматичне управління замками дверей;
• автоматичне включення режиму охорони з замиканням або без
замикання замків дверей;
• автоматичне повернення в режим охорони при випадковому
або примусовому виключенні режиму охорони;
10
• включення і виключення режиму охорони зі звуковим
підтвердженням;
• аварійне вимкнення системи;
• режим "Паніка";
• визначення місцезнаходження автомобіля;
• дистанційне відключення датчика удару;
• виявлення відкритих дверей, капота і багажника при включенні
режиму охорони;
• включення салонного освітлення при виключенні режиму охорони;
• дистанційне керування додатковими пристроями ;
• службовий режим;
• двоступенева управління замками дверей при виключенні режиму
охорони;
• видалення з пам'яті кодів втрачених брелків і запис нових.
Система сигналізації Red Scorpio 2000S
Red Scorpio 2000S - новітня модель автомобільної охоронної системи
з розширеним набором захисних і сервісних функцій. Система відноситься
до виробів класу "Супер". Система сигналізації характеризується
закінченою конструкцією, що істотно спрощує монтаж її на автомобіль: у
центральний блок системи вбудовані два реле блокування двигуна, реле
управління габаритними вогнями з двома парами контактів, реле управління
замками дверей фірми Siemens і роз'єм для підключення зовнішньої батареї
резервного живлення.
Передбачена можливість аварійного відключення автосигналізації
SRS2000S за допомогою службового вимикача, додатково захищеного
11
персональним кодом користувача. Для підвищення криптозахисту
застосовується новий процесор і код KeeLog .
Охоронні функції системи:
• захист від перехоплення і відтворення кодових комбінацій
(динамічний код за технологією KeeLog);
• блокування двигуна по двох ланцюгах (вбудоване електронне
реле);
• охорона дверей, капота, багажника;
• дворівневий захист від ударів по кузову;
• спрацьовування системи при відключенні живлення;
• захист від відключення живлення (при використанні
резервного джерела живлення - батареї "Крона");
• захист від викрадення активізується кожного разу при
включенні запалення.
Сервісні функції системи:
• автоматичне управління замками дверей;
• управління контролерами склопідйомників;
• автоматичне повернення в режим охорони при ненавмисному
його виключенні;
• безшумне включення і виключення режиму охорони;
• дистанційне відключення датчика удару;
• управління додатковими пристроями по двох каналах;
• визначення місця розташування автомобіля;
• режим тестування системи та звукове повідомлення про
несправність датчика;
• відключення несправної зони захисту при включенні
сигналізації;
• передача сигналу на пейджер;
12
• управління салонним освітленням;
• можливість стирання з пам'яті кодів втрачених брелків і запису
нових.
Недоліки:
• немає автоматичного повернення в режим охорони при випадковому
або примусовому виключенні режиму охорони;
• відсутнє спрацьовування системи при відключенні живлення.
1.1.2 Охоронні пристрої Terminator
Автомобільні сигналізації сімейства Terminator (моделі 150, 200В,
260) відносяться до класу "Стандарт" і володіють високим ступенем
надійності. Управління сигналізацією проводиться дистанційно, за
допомогою радіобрелока, динамічним кодом підвищеного ступеня
складності, що дозволяє захистити систему від перехоплення і подальшого
відтворення коду.
Сигналізація Terminator 200В
Terminator 200В - це охоронна автомобільна сигналізація з
динамічним кодом управління. Має вбудоване реле для управління замками
дверей; блокування двигуна (захист від несанкціонованого запуску)
здійснюється за допомогою зовнішнього реле. Центральний блок
сигналізації поміщений в мініатюрний корпус із пластику типу ABS.
Сигналізація виконує такі сервісні функції:
• автоматичне управління замками дверей;
• автоповернення в режим охорони;
• безшумне включення і виключення режиму охорони;
13
• визначення місця розташування автомобіля; дистанційне
відключення датчика удару;
• світлодіодна індикація режимів роботи і факту спрацьовування
сигналізації;
• дистанційне керування додатковими пристроями;
• аварійне вимкнення режиму охорони за допомогою
службового вимикача.
Сигналізація Terminator 260
У сигналізації Terminator 260 передбачено індивідуальний код
аварійного відключення сигналізації, наприклад, коли відсутня
радіобрелок або його батарейка вийшла з ладу. Сигналізація
Terminator 260 за зовнішнім оформленням дуже схожа на Terminator
200В.
Сигналізація Terminator 260, крім постійного блокування
двигуна від запуску, має другий ланцюг блокування двигуна, що
імітує його несправність. У сигналізації також передбачений
додатковий другий канал для управління пейджером або системою
автоматичного управління замками дверей при русі автомобіля.
Згадані вище допоміжні функції програмуються при установці
сигналізації на автомобіль за бажанням користувача. Ударні впливи
на автомобіль реєструється зовнішнім дворівневим датчиком удару,
причому передбачена можливість регулювання його чутливості до
тривалості і потужності ударного впливу:
• Перший рівень - від 15 до150 мс;
• Другий рівень - більше 150 мс.
14
Крім розглянутих охоронних функцій, також як і всі сигналізації класу
"Стандарт", Terminator 260 виконує такі сервісні функції:
• автоматичне управління замками дверей;
• автоматичне повернення в режим охорони при ненавмисному його
виключенні;
• безшумне включення і виключення режиму охорони;
• режим "Паніка";
• визначення місця розташування автомобіля;
• виявлення відкритих дверей, капота і багажника при включенні
режиму охорони;
• спрацьовування системи при відключенні джерела живлення.
Для підвищення надійності охорони автомобіля автосигналізації
Terminator можуть працювати спільно з іммобілайзером Terminator CHL-3,
CHL-4. Ці іммобілайзери призначені для надійного блокування двигуна
автомобіля при його несанкціонованому запуску.
Іммобілайзери CHL-3, CHL-4 мають три ланцюги блокування
двигуна. Управління ними здійснюється безконтактним способом - за
допомогою ключа-транспондера, виконаного за технологією TIRIS. Один з
транспондерів є електронним майстер-ключем, і тільки з його допомогою
можна записувати нові коди і стирати старі. Всі проводи чорного кольору з
цифровим маркуванням.
У комплект CHL-4 входить центральний блок, два ключа-
транснондера і рамкова антена з з'єднувальним кабелем. Іммобілайзер CHL-
4 підтримує наступні сервісні функції:
• аварійне відключення у випадку втрати транспондера;
• запис кодів нових транспондерів і стирання кодів загублених;
• світлодіодна індикація режиму роботи іммобілайзера і факту його
спрацьовування.
15
Недоліки:
• відсутня сигналізація при ударі по кузову;
• немає автоматичного повернення в режим охорони при
випадковому або примусовому виключенні режиму охорони.
1.1.3 Системи Crimebuster
Дані системи є автономними і можуть живитися від двох
джерел. У режимі охорони СВА споживають незначний струм (менше
10 мА), що дозволяє в корпусі охоронного пристрою встановити
автономне джерело живлення напругою +9 В. При відключенні
протиугінної системи від клем акумулятора живлення пристрою буде
здійснюватися від вбудованого в корпус джерела живлення. У режимі
охорони відбувається підзарядка джерела живлення +9 В від
акумуляторної батареї автомобіля. Вбудоване джерело живлення
забезпечує роботу протиугінного пристрою протягом не менше 34
годин (якщо не включався сигнал тривоги). При включенні
тривожного сигналу вбудоване джерело живлення забезпечує роботу
сирени і габаритних вогнів автомобіля протягом 6 хв. Дистанційне
керування пристроєм проти викрадення СВА здійснюється за
допомогою радіобрелока (у комплекті два брелка), який працює на
несучій частоті 315 МГц. Для передачі сигналів управління
використовується цифровий код, який складається з 13122 можливих
комбінацій.
Система СВА в режимі охорони спрацьовує:
• при падінні напруги живлення в результаті несанкціонованого
відключення акумулятора;
16
• при спрацьовуванні електронного сенсорного датчика вібрації,
вбудованого в корпус пристрою проти викрадення;
• при відкриванні будь-яких дверей автомобіля;
• при спробі запуску двигуна автомобіля.
Управління системою СВА, як вказувалося раніше, здійснюється за
допомогою радіобрелока.
Правила користування радіобрелоком наведено в табл. 1.1.
Таблиця. 1.1
Правила користування радіобрелоком системи СВА
Функції Активація функцій
Включення Нажати один раз на кнопку радіо брилка: пролунає
системи звуковий сигнал підтвердження сирени і одноразовий
спалах габаритних вогнів, двері замкнуться на замок.,
почне мигати червоний світло діод. Система перейшла в
режим охорони
Виключення Нажати один раз на кнопку радіо брилка: пролунає
системи звуковий сигнал підтвердження сирени і дворазовий
спалах габаритних вогнів, всі двері одночасно
розблокуються, світло діод погасне.
Включення Натиснути та утримувати кнопку радіобрелока
режиму протягом 3 с. Сирена буде звучати протягом 30 с.
«Паніка» Габаритні вогні будуть спалахувати безперервно
протягом 40 с. Для відключення сигналів тривоги
достатньо ще раз натиснути кнопку радіобрелока
У режимі охорони система СВА блокує двигун шляхом відключення
стартера автомобіля. Схема підключення СВА зображена на рис. 1.1.
17
Рис. 1.1 Схема підключення системи СВА
Основні можливості системи СВА наведено в табл. 1.2 При
установці системи СВА необхідно відрегулювати чутливість
електромагнітного сенсорного датчика вібрації. При правильному
налаштуванні чутливості датчика: незначний удар по машині
18
викликає трьох кратне гучне звучання сирени, в той час як більш сильний
удар по машині буде приглушати звук сирени.
Таблиця 1.2
Основні можливості системи СВА
Особливості CBA23 CBA24 СВА25 СВА26
Підключення фар або габаритних + +
вогнів
Відкриття/закриття дверей + +
Блокування стартера + + + +
Датчик Shock Sensor + + + +
Світлодіодна індикація + + + +
Аналіз табл. 1.2 показує недоліки:
• відсутнє аварійне вимкнення системи;
• не забезпечує визначення місцезнаходження автомобіля;
1.1.4 Система сигналізації Concept 60
Охоронна сигналізація Concept 60 компанії Clifford Electronics одна з
кращих систем у світі. Вона має найвищий рівень секретності і безпеки.
Технологія Anticode Grabbing (ACG) з довільним кодуванням робить
марним перехоплення кодів у момент ставлення автомобіля на охорону,
оскільки ставлення на охорону за допомогою радіо брелка проводиться
одним кодом, а зняття - іншим, відомим тільки охоронній системі. Таку
сигналізацію з високим ступенем захисту зазвичай встановлюють на
престижні і дуже дорогі автомобілі.
19
У охоронної сигналізації Concept 60 передбачено такі
запатентовані сервісні системи і функції:
• система контролю і перевірок помилкових спрацьовувань Fact.
Вона повністю ліквідує повторювані помилкові спрацьовування
пристрою.
• система захисту цифрових кодів від перехоплення ACG з
довільним кодуванням і автоматичною синхронізацією.
• вбудована функція Anti-Hi-Jack. Якщо сталося викрадення
автомобіля, то при першому ж зниженні швидкості на світлофорі або
повороті система включає сирену, починають мигати габаритні вогні
і глушиться двигун, не створюючи загрози для оточуючих. Для
моделей СВА25 і СВА26 передбачена система закривання і
відкривання замків дверей автомобіля, якщо встановлено активатор
(модель SR-5201-RMB). У деяких автомобілях типу "Mercedes" і
"Audi" встановлений дверний активатор (SR-5303UMB), який може
бути використаний для підключення до протиугінною системою
СВА25/26.
Аналіз системи протиугінної СВА25/26 показав, що
характерними недоліками цієї системи є наступне:
• відсутня сигналізація при ударі по кузову;
• відсутнє автоматичне включення режиму охорони з
замиканням або без замикання замків дверей;
• відсутнє автоматичне повернення в режим охорони при
випадковому або примусовому виключенні режиму охорони;
20
1.1.5 Охоронні пристрої фірми SIRI0
Автомобільні сигналізації з дистанційним управлінням фірми
Antifurto SIRI0 SRL відрізняються високою якістю і новітньою технологією.
Сигналізації S1R10 є складними мікропроцесорними пристроями та
характеризуються високим рівнем надійності охорони автомобіля,
зручністю установки і експлуатації.
Широке застосування знайшли дві моделі: SIRI0777 mouse і SIRI0777
top. 11 compact, що відрізняються високою надійністю в кліматичних
умовах.
Система автосигналізації SIRI0777mouse
Система автосигналізації SIRI0777 mouse використовує подвійний
електронний код: два коди, які швидко вводяться один за іншим, повністю
виключають можливість розковування системи. Подвійний код
використовується при дистанційному управлінні радіо брелком.
Монтажна схема підключення сигналізації SIRI0777 mouse до
елементів автомобіля наведена на рис. 1.2. Сигналізація виконує блокування
ланцюга запалювання, захист від помилкових спрацьовувань, діагностику
та інформування власника про спрацьовування системи. В системі
передбачено дистанційне керування режимами "Паніка" і Anti-Hi-Jack.
Крім того, в сигналізації є виходи для радіо управління центральним
замком дверей, датчиком удару і датчиком контролю живлення. У системі є
сервісний ключ, призначений для включення і відключення охоронної
системи від живлення акумулятора.
21
Рис. 1.2 Схема підключення сигналізації SIRI0777 mouse
22
Правила користування радіобрелоком наведено в табл. 1.3.
Таблиця 1.3
Правила користування радіобрелоком автосигналізації SIRI0777
mouse
Функції Дії для активації функцій
Включення Натиснути кнопку 1 радіобрелока,
сигнализації покажчики поворотів спалахнуть один раз, не
пізніше ніж через 5 с натиснути кнопку 2,
покажчики повороту спалахнуть 3 рази.
Сигналізація перейшла в режим охорони
Виключення Натиснути кнопку 1, покажчики повороту
сигнализації дадуть короткий спалах, не пізніше ніж через 5 с
натиснути кнопку 2, покажчики повороту дадуть
один довгий спалах
Відключення Після включення сигналізації е протягом 30 с
ультразвукового натиснути кнопку 2. Ця функція необхідна, якщо в
датчика салоні автомобіля залишаються діти або тварина
Включення функції При знятій з охорони сигналізації і при
Anti-Hi-Jack працюючому двигуні дозволите за допомогою
радіобрелока сигналізацію: миттєво блокується
система запалення і пролунає сигнал тривоги.
23
Система автосигналізації SIRI0777top.11 compact
У сигналізації використовується як одинарний, так і подвійний
код, застосовується радіобрелок, такий же як у моделі mouse.
Технічні характеристики моделі top. 11 compact наведені в
табл. 1.4.
Таблиця 1.4
Реляційна модель даних основних параметрів
системи top. 11 compact
Характеристика Значення
12 ± 10%
Напруга живлення, В.
25
Струм, споживаний при включеній сигналізації, мА
20
Струм, споживаний при вимкненому сигналізації,
мА
1,2
Струм, споживаний при працюючій сирені, А.
122
Потужність сирени, дБ
Від 1800 до 3200
Діапазон частот сирени, Гц
40
Робоча частота ультразвукового датчика, кГц
Аналіз системи сигналізації top. 11 compact показав недоліки:
• відсутнє аварійне вимкнення системи.
24
1.2 Дослідження існуючих вітчизняних систем сигналізації автомобілів
1.2.1 Дослідження системи автосигналізації "Багіра-4"
Автомобільна сигналізація "Багіра-4" повністю виконана на
вітчизняній елементній базі. У автосигналізації реалізований оригінальний
підхід до вирішення проблеми надійності. У більшості зарубіжних
сигналізацій використовуються процесори загального призначення. Вони
технологічні у виробництві, відносно дешеві і в нормальних умовах
працюють бездоганно. Однак при високому рівні радіоперешкод, перепадах
напруги, при сильному морозі процесори такого типу деколи можуть
"забувати" коди, алгоритми роботи і свої функції. У сигналізації "Багіра-4"
в якості процесора загального призначення використовується
спеціалізована інтегральна схема, створена на одному з підприємств ВПК.
Програма роботи в ній задана жорстко, тому процесор не може її "забути"
або спотворити навіть при високому рівні перешкод. Кожна функціональна
схема в центральному блоці управління має свою систему живлення.
Для подачі звукових сигналів використовується сирена будь-якого
типу, яку можна придбати окремо, або штатний сигнальний пристрій
автомобіля. Сигналізація "Багіра-4" є універсальною системою. При
бажанні до неї можна підключити сирени будь-яких типів з автономним
живленням, самі різні додаткові датчики, пристрої керування центральним
замком дверей і склопідіймачем, пейджер і т.п.
У автосигналізації "Багіра-4" для захисту від сканера, також як в
сигналізації SIRIO 777, використовується так званий подвійний динамічний
код. Кодовий сигнал складається з 24 розрядів і приймається за два рази з
інтервалом не більше ніж 0,005 с. Крім того, на відміну від більшості
зарубіжних систем, в "Багіра-4" суворо регламентовані тривалість "нуля" і
25
"одиниці" в кодовому сигналі, довжина паузи між ними, а також
довжина паузи між окремими посилками кодового сигналу.
Основні характеристики автосигналізації "Багіра-4":
• захист від сканера і кодграббера (у системі використовується
подвійний динамічний код);
• охорона дверей, капота, багажника;
• охорона корпусу автомобіля від ударів;
• охорона салону автомобіля від проникнення;
• подвійне блокування двигуна;
• можливість підключення системи до автономного джерела
живлення з напругою від +6 В до +12 В;
• дозволяє підключати сирени будь-якого типу;
Автосигналізація "Багіра-4" забезпечує:
• режим "Паніка";
• світлове (габаритними вогнями) і звукове підтвердження
включення / виключення режиму охорони;
• дистанційне включення режиму Anti-Hi-Jack;
• діагностику причин спрацювання системи;
• силовий вихід на центральний замок;
• захист від потужних імпульсів електроструму.
Логічна схема і передавач, розміщені в брелку, економічні. Вони
виконані на мікросхемах, які споживають струм не більше 1 мА.
Теоретично підраховано, що звичайна батарейка ємністю 40 мА / год
працюватиме 40 тисяч годин. Але з урахуванням струму, споживаного
передавачем, термін дії, звичайно, коротше. На практиці батарейка
служить не менше півроку. Дальність впевненого прийому сигналів
доведена до 50 м, а при особливо сприятливих умовах - до 250 м.
26
Творці системи "Багіра-4" відмовилися від п'єзодатчиків,
використовуваних в багатьох сигналізаціях в якості датчика удару,
незважаючи на їх дешевизну. Подібні датчики примхливі, реагують на
перепади тиску, вологості, температури. Вони володіють високим
електричним опором, що сприяє накопиченню електростатичних зарядів,
які призводять до внутрішніх пробоїв і помилкових спрацьовувань. Замість
п'єзодатчиків в Багіра-4 використані більш надійні датчики удару
магнітоіндукціонного типу. Датчики забезпечені власними логічними
схемами, які відсіюють можливі перешкоди і наведення і передають
процесору один з двох сигналів: на включення режиму тривоги або на
включення габаритних вогнів, що попереджають про те, що автомобіль
знаходиться під охороною.
Для захисту простору салону автомобіля використаний не
ультразвуковий датчик з п'єзокристалом, а двозоновий радарний датчик, що
не реагує на потік теплого повітря. Датчик можна відрегулювати так, щоб
зовнішня зона охорони спрацьовувала при наближенні людини до
автомобіля ближче 20 см. В охоронній системі "Багіра-4" застосовується
блокування двигуна по двох ланцюгах: запалювання та оптичного
бензонасоса, або бензоклапана. У системі реалізована функція Anti-Hi-Jack,
що дозволяє власникові зупинити автомобіль з грабіжниками через хвилину
після їх від'їзду.
Всі входи і виходи процесора, які найбільш чутливі до паводків при
подачі високовольтного імпульсу струму на корпус автомобіля, захищені
буферами. Для боротьби з вологістю, поряд зі звичайними заходами
(прокладки, двошарове покриття плати процесора вологостійким лаком,
герметичні перемикачі), використовуються оригінальні конструктивні
рішення. Для нейтралізації витоків струму під впливом вологи
конструктори знизили до мінімуму опір всіх вхідних і вихідних ланцюгів. В
27
результаті система працює з малопотужними сигналами, "не
помічаючи" на їх фоні витоків струму. При цьому, звичайно,
споживання струму від джерела живлення трохи збільшується, та не
впливає на режими роботи сигналізації. У режимі охорони "Багіра-4"
споживає струм не більше 18 мА. Хорошій якості вітчизняної
сигналізації (Багіра 4) в чималому ступені сприяє прийшла з
підприємств ВПК висока культура виробництва і ретельний контроль
всіх вироблених операцій.
Аналіз системи «Багіра-4» показав недолік:
• відсутнє автоматичне повернення в режим охорони при
випадковому або примусовому виключенні режиму охорони.
1.2.2 Дослідження системи CarMan
Розроблено чотири моделі: СМ1990, СМ1994, СМ1994НС,
CM1994RF, які мають розширені функціональні можливості і
призначені для захисту від викрадення всіх марок автомобілів. Кожна
модель має кілька модифікацій. Так, наприклад, СМ1990 має сім
модифікацій під конкретні марки автомобілів. Всі системи
запатентовані і зареєстровані під торговою маркою CarMan. Системи
CarMan реалізують такі функції:
• надійне блокування двигуна. Нестандартне блокування (без
розривів ланцюгів системи запалювання).
• захист від підбору коду управління. Електронний ключ -
"таблетка" Touch Memory американської фірми Dallas Semiconductor,
унеможливлює застосування сканерів і кодграбберів, тому що
відсутній керуючий системою радіосигнал;
28
• пасивну (автоматичну) постановку на охорону. Досить витягти ключ
із замка запалювання, і через 3 с двигун буде надійно заблокований;
• миттєве спрацьовування сирени або звукового сигналу автомобіля в
режимі охорони при будь-якій спробі подачі напруги до ланцюгів системи
запалювання.
Всі системи CarMan розробляються і встановлюються індивідуально
з урахуванням особливостей систем подачі палива і запалення конкретного
автомобіля. Всі системи цілеспрямовано не супроводжуються схемою
підключення до елементів автомобіля, тому що подібні схеми є
комерційною таємницею фірми виробника. Всі протиугінні системи CarMan
виконані на комплектуючих провідних світових виробників електронної
промисловості: Motorola Semiconductor Products, SGS-Thomson
Microelectronics Inc, Dallas Semiconductor, Siemens Components Inc. У
таблиці 2.5 наведено правила управління протиугінними системами
CarMan. Якщо при експлуатації автомобіля не має необхідності в
блокуванні двигуна, то цю функцію можна відключити.
Системи CarMan забезпечені двома світлодіодними індикаторами
червоного і зеленого кольору, які розміщуються всередині салону в лівій
частині приладової панелі автомобіля або в будь-якому іншому місці за
бажанням власника. Світлодіоди ініціюють ефективне торкання
електронним ключем контактної площадки зчитувача коду та режими
роботи системи.
При монтажі системи зчитувач коду встановлюють на приладовій
панелі поруч із замком запалювання або в будь-якому іншому доступному
місці.
У режимі охорони при спробі несанкціонованого включення
запалення негайно включається переривчастий сигнал сирени. Звуковий
сигнал, відпрацювавши 24 с, вимикається. Якщо вплив на автомобіль не
29
припинився, то через 12 хв сигнал сирени включиться на 24 с знову і
т. п. Такий режим роботи дає можливість заощадити ресурс
акумуляторної батареї. У випадку відкриття будь-яких дверей
алгоритм роботи сирени такий же, але із затримкою 8 с. Система
комплектується двома унікальними електронними ключами, на
поверхні яких нанесена буквено-цифрова послідовність, що
відображає їх код. Правила управління системами CarMan зображено
в табл. 1.5.
Таблиця 1.5
Правила управління системами CarMan
Функції Дії для активації функцій
Включення У режим блокування двигуна система
блокування двигуна переходить автоматично. Для цього досить вийняти
ключ із замка запалювання або поста-вити його в
положення "Стоянка". Через 3 с запуск двигуна
буде неможливий
Включення режиму Після автоматичного блокування двигуна
охорона потрібно торкнутися електронним ключем
контактної площадки зчитувача коду, потім вийти з
автомобіля і закрити всі двері. Через 8 с двері, капот
і багажник будуть під охороною, про що сирена або
сигнальний пристрій автомобіля сповістить
коротким звуковим сигналом
30
Виключення Необхідно відкрити водійські двері та
режиму охорони і протягом 8 с електронним ключем торкнутися
зняття блокування контактної площадки зчитувача коду
двигуна
Системи CarMan призначені для експлуатації в суворих кліматичних
умовах. Діапазон робочих температур: від -40 ° до 125 ° С.
Всі системи CarMan при спробі використання електронного ключа Dallas від
іншого автомобіля, включають сигнал тривоги і не реагують навіть на
власний ключ (протягом 24 с). Установка систем проводиться тільки
фірмою-виробником або авторизованими дилерами. Гарантійний термін
експлуатації системи CarMan становить 3 роки.
Аналіз системи CarMan показав недоліки:
• відсутня сигналізація при ударі по кузову;
• відсутня реакція па переривання живлення;
• відсутнє аварійне вимкнення системи.
1.2.3 Дослідження охоронних пристроїв Centurion
Мікропроцесорні охоронні системи Centurion виконують всі
стандартні функції, необхідні для надійної охорони автомобіля, і являє
собою високотехнологічні електронні пристрої, спроектовані для роботи в
широкому діапазоні температур і з високим рівнем перешкод в бортовій
мережі.
31
Система сигналізація Centurion-f
Автомобільний охоронний пристрій Centurion-f має ряд
властивостей, які не має практично жодна інша подібна система:
• Інтерфейс системи зконфігурований таким чином, що дозволяє
безпосередньо підключатися до електроприводів дверних замків. Це
дозволяє зменшити число монтажних з'єднань при установці
сигналізації і підвищити її експлуатаційну надійність. В даний час є
кращим рішенням для власників автомобілів, що не мають
центрального замка.
• Система має 8 незалежних зон охорони. Це означає, що при
несправності будь-якої зони, наприклад кінцевого вимикача
багажника, інші зони автомобіля - двері, капот та ін - будуть
залишатися під охороною.
• Система дозволяє охороняти автомобіль з працюючим
двигуном - очевидна перевага сигналізації під час експлуатації
автомобіля в зимовий час року, коли треба відлучитися па короткий
час, і немає необхідності глушити двигун.
• Повна сумісність з автомобільними аксесуарами торгової
марки "Титан". Це означає, що, купивши систему Centurion-f, ви не
будете мати проблем у майбутньому при придбанні додаткового
обладнання до неї.
Управління системою Centurion-1 здійснюється по радіоканалу
на частоті, дозволеної Державним комітетом з радіочастот. Пульти
дистанційного управління мають дві кнопки і виконані у вигляді
брелка для автомобільних ключів. Формування та передача команд
управління здійснюється при натисненні на одну або одночасно па дві
кнопки радіо автомобільної сигналізації брелка. Команди, що
32
формуються радіо брелком, кодовані за технологією KeeLog і тому надійно
захищені від повтору сигналу керування. Натискання кнопок брелка
супроводжується сигналом світлодіодного індикатора.
Система дозволяє включати режим охорони як при вимкненому, так і
при включеному запалюванні. Управління сигналізацією здійснюється
дистанційно або автоматично:
• включення радіобрелоком зі звуковим підтвердженням;
• включення радіобрелоком без звукового підтвердження;
• включення радіобрелоком з відключенням датчиків;
• автоматичне (пасивне) включення режиму охорони.
Автоматичне включення охорони виконуватиметься, якщо
запрограмований відповідний режим. У цьому випадку досить виключити
запалювання і вийти з автомобіля. Через 30 с після закриття останньої двері
система автоматично включить режим охорони. Включення режиму
охорони супроводжується світловим і звуковим сигналами. Відкриття будь-
яких дверей або багажника протягом цих 30 c відключить режим охорони, а
закриття знову включить його.
У режимі охорони з вимкненим запалюванням (стандартний режим)
система блокує двигун і реагує на:
• відкривання будь-яких дверей, капота і багажника;
• включення запалювання;
• удари по кузову (2 рівні чутливості датчика);
• викрадення автомобіля: включається режим Anti-Hi-Jack. У цьому
режимі поетапно включається звуковий сигнал і блокується двигун.
В системі Centurion-f передбачений аварійний режим вимикання
охорони. Він передбачений на випадок втрати або при несправності радіо
брелока. Для відключення режиму охорони необхідно виконати наступні
дії:
33
• відімкнути двері (при цьому система включить сигнал
тривоги);
• включити запалювання;
• натиснути і утримувати кнопку службового вимикача
протягом 5 с.
Система вимкне тривогу і перейде з режиму охорони в
"службовий" режим, при цьому світлодіодний індикатор буде світити
безперервно.
Система сигналізації Centurion-I
Автомобільна охоронна система Centurion-I оповіщає власника
про замах на автомобіль світловими і звуковими сигналами і блокує
двигун, захищаючи його від несанкціонованого запуску.
Система відрізняється малими габаритами центрального блоку і
плоскими, виконаними у вигляді картки, брелками. Брелки можуть
працювати або як зазвичай, або в "режимі безперервного
випромінювання сигналу (активний режим), при чому функції кнопок
зберігаються. У системі використовується криптостійкий динамічний
код високої розрядності. Є два додаткових канали керування і два
виходи для управління габаритними вогнями, двоколірний
світлодіодний індикатор стану, вісім програмованих сервісних
функцій, які можна змінити за бажанням власника, передбачений
режим пасивного блокування двигуна.
Управління системою здійснюється по радіоканалу за
допомогою пульта дистанційного керування, виконаного у вигляді
плоскої картки , яку можна використовувати в якості брела для
ключів. Частота радіоканалу стабілізована фільтром на поверхневих
34
акустичних хвилях. Дальність дії залежить від стану елемента живлення
брелка, наявності будівель, перешкод і інтенсивності зовнішніх радіо
перешкод. Команди управління передаються в центральний блок при
короткочасному або тривалому натисканні на одну або дві кнопки брелка.
Крім стандартного режиму брелок може працювати в активному
режимі. У цьому режимі при наближенні до автомобіля брелок автоматично
зв'язується з центральним блоком управління системи і вимикає режим
охорони автомобіля. Для того щоб перевести брелок в активний режим
роботи необхідно зняти кришку його батарейного відсіку і пересунути
внутрішній перемикач в праве положення (ближче до центру брелка). В
активному режимі, після того як буде вимкнено запалення, закриті двері,
капот і багажник і брелок видалено із зони впевненого прийому сигналів,
система автоматично включить режим охорони.
У нормальних умовах це відбувається на відстані декількох метрів від
автомобіля. При наближенні активного брелка до автомобіля система
автоматично вимкне режим охорони. Втрата радіоконтакту центрального
блоку з брелком супроводжується частим миготінням індикатора стану
(червоним світло діодом) і характерними серіями (по два спалахи)
габаритних вогнів. Включення режиму охорони відбувається через 15 с з
моменту втрати радіоконтакту. Виключення режиму охорони відбувається
негайно після прийому системою сигналів активного брелка. В активному
режимі кнопки брелка працюють як звичайно.
Охоронні функції системи наступні:
• захист від несанкціонованого запуску двигуна;
• захист від перехоплення і відтворення кодових комбінацій
(використовується динамічний код);
• охорона дверей, капота, багажника;
• спрацьовування при перериванні живлення;
35
Система виконує наступні сервісні функції:
• автоматичне управління замками дверей при включенні і
виключенні режиму охорони;
• управління додатковими пристроями, підключеними до
другого і третього каналів;
• двоступеневе управління замками дверей при відмиканні;
• автоматичне повернення в режим охорони при ненавмисному
його виключенні;
• автоматичне (пасивне) включення режиму охорони з
замиканням дверей;
• автоматичне (пасивне) включення блокування двигуна.
Дослідження показало основними недоліками є:
• не забезпечується дворівневий захист від ударів по кузову;
• відсутність автоматичне повернення в режим охорони при
випадковому або примусовому виключенні режиму охорони.
1.2.4 Багатофункціональні охоронні системи автосигналізації серії MS
Спеціалізуються на автомобільних охоронних системах, особливе
місце займає фірма Magic Systems. Використовуючи досягнення сучасної
мікропроцесорної технології та інженерний потенціал військово-
промислового комплексу, вона самостійно розробляє і виготовляє
протиугінні пристрої.
Фірма Magic Systems випускає цілий ряд моделей охоронних
автосигналізацій: від простих (MS-155, MS-220, MS-320D),
багатофункціональних (MS-350, MS-400) моделей до інтелектуальних
систем з мовним інтерфейсом (MS-450 ). Ці пристрої здатні задовольнити
36
запити навіть самого вимогливого споживача, оскільки за якістю не
поступаються зарубіжним аналогам, а за деякими функціональними
можливостями навіть перевершують їх.
Система автосигналізації MS-155
Охоронна система MS-155 не містить нічого зайвого, та виконує
найнеобхідніші охоронні функції, без забезпечення яких охорону
автомобіля не можна вважати повноцінною. Система автосигналізації MS-
155 ідеально підходить тим власникам, яким потрібна надійний захист
автомобіля, та не потрібен дорогий сервіс.
Система автосигналізації MS-155 складається з:
• основного блоку з вбудованим вібродатчики (шок-сенсор);
• одноколірному про світлодіодного індикатора;
• радіобрелока управління.
Управління охоронною системою MS-155 здійснюється
однокнопочним радіобрелоком за допомогою коду KeeLog. Безпосередньо
охорону автомобіля здійснює вбудований багаторівневий вібродатчик . За
характером сигналів тривоги можна точно розрізнити вид замаху на
автомобіль. Спільно з вібродатчиком охорону автомобіля здійснюють
контактні датчики дверей, капота і багажника. Тривога - функція системи
реалізується шляхом блокування двигуна в режимі охорони автомобіля.
Схема підключення сигналізації MS-155 показана на рис. 1.3.
Функціональні можливості системи автосигналізації MS-155
наступні:
• дистанційне оперативне управління за допомогою брелка
чутливістю вібродатчика;
• економічна світлодіодна індикація режиму охорони автомобіля;
37
• програмування функції автоматичного переключення (захист
від неуважності);
• режим «Паніка»;
• обхід несправної контактної зони з відповідною сигналізацією
власнику;
• відключення несправної контактної зони після 5-го
спрацьовування;
• дистанційне оперативне управління за допомогою брелка
чутливістю вібродатчика;
• економічна світлодіодна індикація режиму охорони
автомобіля;
• програмування функції автоматичного переключення (захист
від неуважності);
• режим «Паніка»;
• обхід несправної контактної зони з відповідною сигналізацією
власнику;
• відключення несправної контактної зони після 5-го
спрацьовування;
• пам'ять тривог з наступним нагадуванням власнику;
• автоматичне зниження чутливості вібродатчика після 5-го
спрацьовування;
• вихід для підключення зовнішньої сирени або реле звукового
сигналу автомобіля.
38
Рис. 1.3 Схема підключення сигналізації MS-155
Функціональні можливості системи автосигналізації MS-155
наступні:
39
Система MS-155 має два додаткових канали керування
зовнішніми пристроями, які дозволяють підключати:
• реле контролера дверних замків;
• пейджер, в тому числі спеціалізований автопейджер MS-P;
• реле світлової сигналізації.
У системі реалізована незвичайна функція автоматичного
зниження чутливості вібродатчика. Якщо в режимі охорони сталося 5
спрацьовувань вібродатчика, то блок управління автоматично знижує
його чутливість на більш низький рівень: з 1 на 2 або з 2 на 3. Якщо
після цього вібродатчик перестав спрацьовувати, то через 40 хв блок
керування поверне чутливість на колишній рівень. Якщо ж протягом
цього часу (40 хв) датчик продовжує спрацьовувати, то система
відключає датчик.
Порівняльний аналіз розглянутих систем за критерієм:
• захист від несанкціонованого запуску двигуна;
• захист від перехоплення і відтворення кодових комбінацій
• захист від відкривання дверей, капота і багажника;
• дворівневий захист від ударів по кузову;
• реакція на переривання живлення;
• автоматичне управління замками дверей;
• автоматичне включення режиму охорони з замиканням або
без
замикання замків дверей;
• автоматичне повернення в режим охорони при
випадковому або
примусовому виключенні режиму охорони;
40
• включення і виключення режиму охорони зі звуковим
підтвердженням;
• аварійне вимкнення системи;
• режим "Паніка";
• визначення місцезнаходження автомобіля;
• спрацьовування системи при відключенні живлення;
• режим тестування системи та звукове повідомлення про
несправність датчика;
Недоліки:
• відсутня сигналізація при ударі по кузову.
Висновки:
• Проведено аналіз існуючих вітчизняних та зарубіжних систем
сигналізації автомобілів. Недоліками є низька ефективність по
надійності, велика складність, та велика вартість.
• На підставі проведеного системного аналізу сформована наступні
задачі:
− скласти перелік сучасних компонентів мікропроцесорної
системи охоронної сигналізації для автомобіля й значень їх основних
технічних параметрів;
− визначити узагальнений математичний опис, що пов’язує вибрані
технічні параметри сучасних компонентів мікропроцесорної системи
охоронної сигналізації для автомобіля (при відсутності математичної
залежності між параметрами використати властивості теорії неповної
подібності та розмірностей);
− розробити умовні критерії подібності за відповідними
визначальними величинами, які приведені в переліку п.1 та надати їм
фізичного тлумачення;
41
− визначити значення умовних критеріїв подібності;
− побудувати знакову модель залежності технічних параметрів
сучасних компонентів мікропроцесорної системи охоронної сигналізації
автомобіля в безрозмірних координатах;
− провести аналіз для визначення найкращих за багатьма параметрами
та напрямку удосконалення компонентів мікропроцесорної
системи охоронної сигналізації для автомобіля.
Сформована проблемна задача, тому необхідно дослідити
удосконалення моделі системи охоронної сигналізації та її
компонентів для автомобіля з метою підвищення ефективності систем
охоронної сигналізації, за рахунок використання найкращих
компонентів.
42
РОЗДІЛ 2
ДОСЛІДЖЕННЯ ОСНОВНИХ СУЧАСНИХ КОМПОНЕНТІВ
ДЛЯ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ СИСТЕМИ ОХОРОННОЇ
СИГНАЛІЗАЦІЇ ДЛЯ АВТОМОБІЛЯ
В теперішній час великого розповсюдження набуває проблемно-
орієнтовані системи охорони які використовують мікропроцесори,
мікроконтролери, інтегральні схеми.
2.1 Дослідження мікроконтролерів для системи охоронної сигналізації
автомобіля
Мікроконтролери (МК) широко використовуються в обчислювальних
комплексах, дозволяють краще і з найменшими витратами вирішувати
локальні завдання управління виробничими процесами в галузі
машинобудування, а також лазерними технологічними комплексами. МК
дозволяють конструювати сучасні пристрої, що володіють рядом переваг:
мінімальні габарити, низька вартість, сумісність з персональними
комп'ютерами через стандартні інтерфейси і висока надійність.
Проведено аналіз сучасних фірм-виробників мікроконтролерів і розроблена
знакова модель основних технічних показників в безрозмірних
координатах (рис. 2.1).
Створено перелік основних технічних параметрів сучасних
мікроконтролерів по фірмах - виробникам (табл. 2.1).
43
Таблиця 2.1
Реляційна модель даних до основних технічних показників
мікроконтролерів різних фірм виробників
Потужніст
Параметри Робоча Робоча Робоча Робочий ь
№ температур напруга частота струм розсіюванн
Виробник а U, В f, Мгц I, мА я
Tc , ºС Рр, Вт
85-125
1 Atmel 3,6-6 2-16 100-400 108,7-282,6
85-125
2 Microchip 4-7,5 4-80 80-300 108,7-282,6
70-85
3 Fujitsu 3,6-5,5 10-16 50-66 280-282,6
0-85
4 Texas 3,6-5,5 5-60 9,6-66 282-652
Instruments
Узагальнена інформаційна модель за основними показниками має вигляд:
F(U , U ; f , f ; I , I ; P ,P ) = 0,
max min max min max min р max р min (2.1)
де Umax - максимальні значення робочої напруги МК, В;
Umin - мінімальні значення робочої напруги МК, В;
fmax - максимальні значення робочої частоти МК, Гц;
fmin - мінімальні значення робочої частоти МК, Гц;
44
Imax - максимальні значення постійного струму між VCC і GND МК, мА;
Imin - мінімальні значення постійного струму між VCC і GND МК, мА;
Pр max - максимальні значення потужності розсіювання МК, Вт;
Pр min - мінімальні значення потужності розсіювання МК, Вт;
Враховуючи відсутність математичної залежності між наведеними
параметрами мікроконтролерів, пропонується використовувати теорію
неповного подібності і фізичного моделювання і на підставі евристичного
методу створити умовні критерії подібності. Загальний вигляд критерію
подібності через певні величини має вигляд:
Smax − S
K = min
i ,
Smax (2.2)
де індекси max і min відповідають обраним параметрам, при цьому
Ki - умовний критерій, який є безрозмірною величиною.
Ці величини будуть характеризувати відповідні технічні показники.
Тоді критеріальне рівняння для всіх мікроконтролерів приймає вигляд:
f ((U max - Umin )/U max ;(f max - fmin )/f max ;(Imax - Imin )/I max ;(Рр max - Рр min )/Рр max ) = 0,
(2.3)
де KU = (Umax-Umin) / Umax-величина, що характеризує діапазон робочої
напруги у відносних одиницях;
Kf = (fmax-fmin) / fmax - величина, що характеризує діапазон робочих частот у
відносних одиницях;
KI = (Imax-Imin) / Imax - величина, що характеризує діапазон постійного
струму у відносних одиницях;
Kроз = (Ррmax - Ррmin) / Ррmax - величина, що характеризує діапазон потужності
розсіювання у відносних одиницях.
45
Результати розрахунку умовних критеріїв наведено в табл. 2.2
Таблиця 2.2
Результати розрахунку умовних критеріїв якості через основні технічні
показники мікроконтролерів різних фірм виробників
Параметри
№ KU Kf KI KРр
Виробник
1 Atmel 0,40 0,88 0,75 0,62
2 Microchip 0,47 0,95 0,73 0,62
3 Fujitsu 0,35 0,38 0,24 0,19
Texas
4 0,35 0,92 0,85 0,57
Instruments
За результатами (табл.2.2) будується знакова модель залежностей
основних технічних показників мікроконтролерів різних фірм виробників в
безрозмірних координатах.
Знакова модель залежності основних параметрів в безрозмірних
координатах представлений на рис 2.1.
46
3 3
Рис. 2.1 Знакова модель основних технічних показників
(KU, KI, KРр, Kf) мікроконтролерів різних фірм виробників в
безрозмірних координатах.
Примітка: цифри 1, 2, 3, 4 відповідають цифрам в табл. 2.2
З знакової моделі (рис. 2.1) видно, що лідером серед фірм виробників
мікроконтролерів за показниками, що характеризує діапазон робочої
47
напруги, діапазон робочих частот, потужності розсіювання - є фірма
Microchip.
Проведена якісна оцінка МК по фірмам виробникам, яка представлена
в таблиці 2.3.
Таблиця 2.3
Якісна оцінка мікроконтролерів по фірмам виробників
Рекомендуємо
Переваги Недоліки
використовувати
Продуктивність наближається до 1 Недосконала Комп'ютерні мережі,
MIPS / МГц, вдосконалена RISC- система медицина, зв'язок,
архітектура, 32 РОН, роздільні шини захисту автомобілі, космос,
пам'яті команд і даних, незалежній військові пристрої
внутрішньосхемна програмована пам'яті даних, , вироби Smart Card і
Flash-пам'ять програм, пам'ять даних проблеми з зчитувачі до них,
EEPROM, блокування режиму завадостійкіст іграшки, ігрові
програмування, широкий діапазон ю, складності в приставки, зарядні пристрої,
робочих частот (0 .. 20МГц), широкий системі команд побутова техніка, пульти
діапазон напруг живлення (1,8 .. 6,0 В), дистанційного керування,
режими енергозбереження, контролери захисту доступу в
альтернативні способи тактирования, мобільний телефон,
спрощена структура програм, супутникові навігаційні
широкий діапазон асортименту та системи, промислові системи
динамічний розвиток з поліпшення контролю та управління,
характеристик МК офісна техніка, комплектуючі
ПК
Переваги Недоліки Рекомендуємо
використовувати
Atmel
48
CMOS-технологія виготовлення, Не ефективна У критичних до швидкодії
низьке енергоспоживання, обробка до CISC- застосуваннях - від новітніх
256 апаратних і програмних архітектура, розробок домашніх та
переривань, вісім рівнів пріоритету велика система офісних електронної техніки,
переривань, менший розмір вихідного команд (351 систем безпеки та засобів
коду, можливість зупинки інструкція), зв'язку до промислових
пересилання портом - усуває низька застосувань молодших рівнів
пересилку небажаних даних швидкість традиційно використовують
вибірки 32-розрядні мікроконтролери
команд
Широкий діапазон напруг живлення, Неефективна Батарейні пристрої, складні
режим низьковольтного архітектура, системи реального часу,
програмування, різні варіанти пам'яті обмежена енергообмежені програми,
програм, легке узгодження між система керува-
сімействами МК, найкоротший час команд (хоча є ння двигунами і
виходу на ринок, низька вартість і розширені перетворювачами енергії,
розробки, хороша спадкоємність версії МК) імпульсні джерела живлення,
всередині та між сімействами, для роботи зі звуком, для
програмна сумісність, сумісність за управління дисплеями
висновками, загальні
універсальні бібліотеки та стеки
найбільш популярних
протоколів, всілякі варіації периферії,
широкий вибір обсягу пам'яті,
температури, легке освоєння, багата
периферія, широкий вибір корпусів
Microchip Fujitsu
49
Низьке споживання потужності, різні Необхідні Розраховані на економічну
варіанти пам'яті програм, два навички реалізацію функцій
працюють паралельно ядра ARM роботи з забезпечення безпеки.
Cortex-R4 з можливістю виконання паралельними Атестовані AEC-Q100 для
операцій з плаваючою точкою, алгоритмами, використання в
високошвидкісна обробка даних, малі складності автомобілебудуванні і
габарити, гнучкість при налаштуванні, освоєння нової підтримують мережі LIN і
висока продуктивність, 8 процесорних архітектури. CAN. Використовуються в
ядер, відносно проста архітектура, системі безпеки транспорту:
додатковий конвеєр команд на залізницях, в
запускається до логічного аерокосмічних і
розгалуження програми, не потребує автомобільних системах.
переривання.
Це дозволяє вибрати мікроконтролер конкретної фірми виробника,
найбільш придатною для вирішення поставленого завдання.
Таблиця дозволяє вибрати мікроконтролер з найбільш поширених
фірм виробників, який буде вже виділятися одним або кількома важливими
критеріями якості: підвищеною швидкодією, низьким енергоспоживанням,
високою точністю, високою надійністю, легким програмним супроводом
тощо, що у свою чергу визначає високу конкурентоспроможність.
Перелік визначальних величин, що використовує основні параметри
сучасних мікроконтролерів представлений в табл. 2.4.
Texas Instruments
50
Таблиця 2.4
Реляційна модель даних основних технічних параметрів
мікроконтролерів
Назва Tc , U , I , t зд , f , Pp ,
№
мікроконтролера ºС В А мкс МГц мВт
1 ATTiny11L +125 5,5 0,1 0,5 2 108,7
2 ATTiny12 +125 5,5 0,1 0,5 8 108,7
3 AT90S1200 +125 5,5 0,2 0,5 12 108,7
4 AT90S2313 +85 6 0,2 0,5 10 282,61
5 ATMega8 +125 5,5 0,3 0,5 16 108,7
6 ATMega103L +105 3,6 0,4 0,5 4 195,65
7 ATmega169PAuto +85 6 0,2 0,75 16 282,61
8 MB90F474L +85 3,6 0,07 4,65 10 282,61
9 MB90F523B +85 5,5 0,06 12,5 16 282,61
10 MB90F543G/GS +85 5,5 0,06 26,3 16 282,61
11 MB90F562B +85 5,5 0,05 6,13 16 282,61
12 MB90F583C/CA +85 5,5 0,05 34,7 16 282,61
13 PIC10F200 +125 6,5 0,08 10 4 108,7
14 PIC12C508 +125 7,5 0,2 10 4 108,7
51
Продовження таблиці 2.4
Назва Tc , U , I , t зд , f , Pp ,
№
мікроконтролера ºС В А мкс МГц мВт
15 PIC14000 +125 6 0,3 0,25 20 108,7
16 PIC16C73A +125 7 0,3 10 20 108,7
17 PIC17C42 +125 7,5 0,25 1 25 108,7
18 PIC18C242 +125 7,5 0,3 12,86 40 108,7
19 dsPIC30F1010 +125 5,5 0,3 3,5 14,6 108,7
20 dsPIC33FJ06GS101 +125 4 0,3 0,5 40 108,7
21 PIC32MX340F128H +85 4 0,3 10 80 282,61
22 ADuC812 +85 2.1 0.3 7 16 140
З табл. 2.4 видно, що найкращими характеристиками володіє
ADuC812.
Перелік критеріїв подібності основних технічних параметрів
сучасних датчиків представлений в табл. 2.5
Таблиця 2.5
Перелік критеріїв якості через основні технічні параметри
сучасних датчиків
№ Назва мікроконтролера Критерії
(Pp/(U·I)) (F·t
зд)
1 ATTiny11L 0,198 1
2 ATTiny12 0,198 4
3 AT90S1200 0,099 6
4 AT90S2313 0,236 5
5 ATMega8 0,066 8
6 ATMega103L 0,136 2
7 ATmega169PAuto 0,236 12
8 MB90F474L 1,189 46,5
52
Продовження таблиці 2.5
№ Назва мікроконтролера Критерії
(P /(U·I)) (F t ) p · зд
9 MB90F523B 0,856 200
10 MB90F543G/GS 0,934 420,8
11 MB90F562B 1,028 98,08
12 MB90F583C/CA 1,028 555,2
13 PIC10F200 0,209 40
14 PIC12C508 0,072 40
15 PIC14000 0,060 5
16 PIC16C73A 0,052 200
17 PIC17C42 0,058 25
18 PIC18C242 0,048 514,4
19 dsPIC30F1010 0,066 50,93
20 dsPIC33FJ06GS101 0,091 20
21 PIC32MX340F128H 0,236 800
22 ADuC812 0.427 45
Застосовуючи теорію неповної подібності та розмірності створюються
рівняння на основі умовних критеріїв. Умовними критеріями подібності
називаються прості безрозмірні степеневі комплекси, що сформовані із
визначальних величин. Тому при застосуванні теорії неповної подібності
визначальних величин за даними табл. 2.5, формули та при використанні
евристичного методу визначення умовних критеріїв подібності рівняння
приймає наступний вигляд:
53
(Pp (U I );( f t ))= 0,
зд (2.4)
де (Pp/U·I) – величина, яка характеризує енергетичний резерв МК;
ƒ·tзд – величина, яка характеризує швидкість процесу обробки МК.
На базі критеріального рівняння та даних параметрів МК (табл. 2.5)
будується образно-знакова модель залежностей основних технічних
параметрів в безрозмірних координатах (Pp/U·I) та ƒ·tзд (рис. 2.2).
1.25
1
0.75
0.50
0.25
1 10 10 0 1000
Рис. 2.2 Образно-знакова модель залежності основних технічних
параметрів в безрозмірних координатах (Pp/U·I) та ƒ·tзд для різних типів
мікроконтролерів
З образно-знакової моделі видно, що масив МК з оцінкою
величини, що характеризує енергетичний резерв МК розподіляється на
дві групи (І, ІІ), найкращою з них є група №І. В групі №І виявлено, що
найкращі енергетичні характеристики із кращою швидкодією у
мікроконтролера ADuC812, який обрано для системи охоронної
54
сигналізації автомобіля.
2.2 Дослідження сучасних типів датчиків для системи охоронної
сигналізації автомобіля
Автомобільні охоронні сигналізації використовують безліч датчиків -
від найпростіших (контактних) до складних, що представляють собою
практично самостійні інтелектуальні електронні пристрої (об'ємні датчики).
Коротко розглянемо призначення та основні особливості датчиків, що
використовуються в автомобільних охоронних системах:
1. Контактні датчики, як правило використовують всі сигналізації. Ці
датчики призначені для захисту дверей автомобіля, капота і багажника. В
якості таких датчиків зазвичай використовуються кнопкові.
2. Датчик битого скла реагує на характерний звук розбитого скла. Це
датчик мікрофонного типу і може бути однорівневим або дворівневим.
Спрацювання такого датчика у великій мірі залежить від типу скла, його
товщини і розташування мікрофона. Однорівневий датчик реагує тільки на
характерний звук розбитого скла. Дворівневий - реєструє звук удару по склу
і власне дзвін розбитого скла. Для спрацьовування та видачі відповідного
сигналу в центральний блок такий датчик повинен зареєструвати два типи
сигналів з інтервалом не більше 150 мс.
3. Датчик удару (вібрації), поставляється в базовому комплекті
автосигналізації. Він являє собою пристрій, що реєструє вібрацію на удари
по корпусу автомобіля. Якщо амплітуда вібрацій перевищує задану
величину, спрацьовує сигналізація. Датчик працює на основі п'єзоефекту
або електромагнітної індукції, коли постійний магніт переміщається уздовж
обмотки котушки і тим самим наводить у ній змінний струм.
До даного класу належить і лазерний датчик, принцип роботи якого
полягає в зміщенні чутливого елемента фотоприймача відносно вузького
55
променя напівпровідникового світлодіода при вібраціях і ударах по
кузові автомобіля. Датчик удару має високий рівень помилкових
спрацьовувань через зовнішні перешкоди (вітру, проїжджаючого
транспорту, і т.п.), що часто викликає велике невдоволення
оточуючих. Серйозним недоліком датчика удару є низька чутливість
до плавного похитування автомобіля. Необхідно відзначити, що
датчик удару (вібрації) в сигналізаціях високого класу має
регулювання чутливості і дворівневий поріг спрацьовування. У
багатьох сигналізаціях передбачений режим дистанційного
програмування чутливості датчика удару за допомогою радіобрелока.
4. Датчик нахилу складається з двох магнітів і котушки. Один
магніт закріплений нерухомо біля основи котушки, а другий -
підвішений в магнітному полі першого. При нахилі корпусу датчика
другий магніт зміщується щодо першого, що призводить до зміни
магнітного нуля, в якому знаходиться котушка. В обмотці котушки
наводиться ЕРС, яка посилюється і є інформаційним сигналом
датчика. У зарубіжних автосигналізаціях датчики нахилу
застосовуються вкрай рідко.
5. Датчик падіння напруги в режимі охорони контролює напругу
бортової мережі автомобіля. При виникненні стрибків напруги,
викликаних, наприклад, відкриванням дверей автомобіля, датчик
видає відповідний сигнал в блок управління сигналізації. Датчик
такого типу вбудовується в центральний блок і входить до складу
базового комплекту більшості сигналізацій.
6. Струмовий датчик працює аналогічно датчику падіння
напруги. Проте в режимі охорони він реєструє стрибок струму, що
виникає при підключенні додаткового навантаження до джерела
живлення (наприклад, при відкриванні дверей автомобіля). Токовий
56
датчик повинен мати дуже високою чутливістю до малих стрибків струму і
тому в сигнализаціях використовується досить рідко.
7. Використання датчика обриву живлення в авто сигналізаціях
вважається традиційним. При обриві ланцюга живлення сигналізації
(від'єднанні клем акумуляторної батареї) датчик спрацьовує і, якщо до
сигналізації підключена сирена з автономним живленням, включає її.
8. Датчик руху часто називають датчиком Proximity Sensor, оскільки
він спрацьовує при попаданні об'єкта, що випромінює тепло, наприклад
людини, в зоні охорони датчика. Proximity Sensor зазвичай має одну зону
чутливості (90 ° - 110 °) і стійкий до помилкових спрацьовувань. Недолік
найпростіших і дешевих датчиків полягає в тому, що вони спрацьовують
при певній швидкості зміни теплового потоку. Наприклад, через прогрів
сонцем салону автомобіля датчик може спрацювати. Більш досконалі
датчики позбавлені цього недоліку. Їх надійність і стійкість до теплових
перешкод забезпечується багатоканальними головками і складною
електронною обробкою сигналу в самому датчику. У простих моделях
обробка сигналів здійснюється аналоговими методами, а в складніших -
цифровими, наприклад, за допомогою вбудованого процесора.
9. Об'ємні датчики відносяться до найбільш чутливих систем охорони
салону автомобіля. Вони реєструють будь-яке переміщення в закритому
просторі салону. Тому в багатьох сигналізаціях передбачений режим
дистанційного відключення датчика за допомогою радіобрелока.
До об'ємних датчиків належать:
• ультразвуковий датчик;
• мікрохвильовий датчик;
• інфрачервоний датчик;
• датчик зміни об'єму.
57
Ультразвуковий датчик (Ultrasonic) призначений для виявлення
переміщень в салоні автомобіля. Дія його заснована на інтерференції
ультразвукових коливань. До складу датчика входять випромінювач на
ультразвуковій частоті і приймач, які рознесені в салоні автомобіля.
При закритих вікнах і дверях простір, контрольований датчиком,
обмежено салоном автомобіля, і в точці розташування приймача
формується стійка інтерференційна картина. При проникненні якого-
небудь об'єкта в салон стійкість інтерференційної картини
порушується, і формується сигнал тривоги. До основного недоліку
ультразвукового датчика можна віднести помилкові спрацьовування
при виникненні конвекційних потоків повітря в системі опалення
автомобіля.
Інфрачервоний датчик (Infrasonic) так само, як і ультразвуковий,
охороняє салон автомобіля. Його дія заснована на реєстрації зміни
інтерференційної картини хвиль інфрачервоного діапазону. Цей
датчик здатний контролювати закриті приміщення великого об'єму,
тому рекомендується для установки в салоні мікроавтобусів,
фургонів. Основний недолік - великий споживаний струм, в
порівнянні з іншими об'ємними датчиками.
Датчик зміни обсягу призначений для реєстрації зміни тиску
повітря в салоні автомобіля, що виникає, наприклад, при відкриванні
дверей або скла автомобіля. Цей датчик має дуже високу чутливість і
у зв'язку з цим можливі помилкові його спрацьовування, особливо при
охолодженні салону автомобіля в зимовий період. У
автосигналізаціях застосовується вкрай рідко.
Прості оповіщувачі (датчики) виробляють аналогову обробку
сигналів, що не завжди забезпечує необхідну надійність їх роботи. За
принципом дії оповіщувачі можна розділити на наступні типи:
58
- електроконтактні (фольга, дріт);
- магнітоконтактні; вібродатчики;
- детектори битого скла; інфрачервоні детектори руху;
- комбіновані.
В табл. 2.6 приведена класифікація сучасних моделей датчиків
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації за основними типами.
Таблиця 2.6
Класифікація сучасних моделей датчиків мікропроцесорної системи
охоронної сигналізації для автомобіля за принципом дії
№ Тип датчика Принцип дії
Представляють собою кнопкові вимикачі, які розмикають
(замикають) електричні ланцюги, по яких сигнал тривоги надходить
1 Електроконтактні на приймально-контрольний пристрій при несанкціонованому
відкритті дверей, вікон, люків, шаф і т.д. До електроконтакта
відносяться датчики ДЕК-3, ВК-1М, СК-1М та інші.
Призначені для реєстрації відкриття дверей і вікон, на яких вони
встановлені. Датчики бувають двох видів: для зовнішньої і
прихованої установки. Вони виконані на основі герконів, контакти
2 Магнітоконтактні
яких замикаються або розмикаються при наближенні (віддаленні)
постійного магніту. Підключаються такі датчики до охоронної
сигналізації за допомогою дротяного шлейфу.
Призначені для виявлення навмисного пошкодження різних
будівельних конструкцій: бетонних стін і перекриттів, цегляних стін,
дерев’яних (рами і двері) і стельових покриттів, а також сейфів і
металевих шаф. Принцип дії вібродатчиків заснований на
3 Вібродатчики п’єзоефекті або ефекті електромагнітної індукції, коли постійний
магніт переміщається уздовж обмотки котушки і тим самим
наводить в ній змінний струм. У літературних джерелах залежно від
технічної реалізації такі датчики називають електромагнітними,
магніторезонансними.
Призначені для охорони закритих приміщень і характеризуються
високою чутливістю і низькою перешкодостійкістю. Дія їх заснована
на інтерференції ультразвукових коливань. До складу
ультразвукового детектора входять випромінювач та приймач. При
4 Ультразвукові закритих вікнах й дверях простір, контрольований детектором,
обмежений, і в точці розташування приймача формується стійка
інтерференційна картина. При проникненні якого-небудь об’єкту в
приміщення стійкість інтерференційної картини порушується та
формується сигнал тривоги.
59
Продовження таблиці 2.6
№ Тип датчика Принцип дії
Призначені для реєстрації руху в контрольованій зоні. Принцип дії
заснований на випромінюванні сигналу надвисокої частоти і
5 Радіохвильові прийомі відображеного сигналу, частота якого змінюється при русі
порушника (ефект Допплера). Ці прилади використовуються для
охорони закритих приміщень і периметрів.
Призначені для охорони внутрішнього і зовнішнього периметрів,
безконтактного блокування прольотів, дверей, коридорів тощо.
6 Фотоелектричні
Вони складаються з передавача і приймача, що рознесені уздовж
лінії охорони.
Призначені для реєстрації навмисного руйнування скляних
конструкцій. Вони реагують на звук розбитого скла і удару об скло,
Детектори битого
7 а також аналізують спектр звукових шумів в приміщенні,
скла
дозволяють безконтактно контролювати цілісність скла розміром
більше 20х20 см.
Призначені для виявлення руху теплового об’єкта в охоронюваній
зоні. Принцип дії ІЧ детекторів заснований на реєстрації зміни
інтенсивності ІЧ випромінювання, що виникає при русі теплового
8 ІЧ детектори руху
об’єкта, наприклад людини в зоні виявлення приладу. Вони мають
регульовані зони виявлення, захист від помилкових спрацьовувань,
що викликаються тваринами і комахами.
Це пристрої, що використовують два різних фізичних принципи
виявлення руху. У переважній більшості подібних пристроїв
реалізовані пасивний ІЧ і радіохвильовий принципи виявлення руху.
9 Комбіновані Такі прилади, насамперед, відрізняє значно вищі характеристики
виявлення при вкрай низькій вірогідності помилкових тривог, в
порівнянні з приладами, що використовують тільки один з
принципів виявлення руху.
На основі евристичного методу складено перелік сучасних моделей
датчиків мікропроцесорної системи охоронної сигналізації для автомобіля
за основними типами (табл. 2.6).
Узагальнений математичний опис, що пов’язує основні технічні
параметри сучасних датчиків мікропроцесорної системи охоронної
сигналізації (табл. 2.6, пп. 1, 2, … 6) має наступний вигляд:
F(Qmax ,Qmin , Iвх , Umax , Umin ) = 0, (2.1)
де Qmax – максимальна допустима робоча температура [K];
60
Qmin – мінімальна допустима робоча температура [K];
Iвх – вхідна сила струму [А];
U max – максимальна вхідна напруга [В];
Umin – мінімальна вхідна напруга [В].
Оскільки аналітичний вираз немає залежності між приведеними у
математичному описі (2.1) основними технічними параметрами датчиків
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації, то пропонується
використовувати властивості теорії неповної подібності та розмірностей.
Таблиця 2.7
Реляційна модель даних за основними технічними параметрами
сучасних датчиків мікропроцесорної системи охоронної сигналізації
для автомобіля та умовних критеріїв якості
Вхідна Діапазон
Вхідн
напруга роб.
а Критерії
живлення температур,
№ Тип датчика сила
U, В K
струм
min max у I, А min max
1 Електроконтактні 9 14 12 243 343 0,29 0,36
2 Магнітоконтактні 10 60 0,1 253 373 0,32 0,83
3 Вібродатчики 9 18 15,8 253 323 0,22 0,50
4 Комбіновані 9 25 18 253 323 0,22 0,64
Детектори битого
5 9 16 25 243 343 0,29 0,44
скла
6 ІЧ детектори руху 10,5 34 30 248 328 0,24 0,69
61
Із основних технічних параметрів сучасних датчиків мікропроцесорної
системи охоронної сигналізації створюється перелік визначальних величин,
тобто їх значення адекватні параметрам в табл. 2.7.
Застосовуючи властивості теорії неповної подібності та розмірностей,
розробляється рівняння на основі умовних критеріїв. Умовними критеріями
подібності називаються прості безрозмірні степеневі комплекси, що
сформовані із визначальних величин [3-5].
При використанні евристичного методу визначені наступні умовні
критерії подібності:
Q
max −Qmin
– величина, яка характеризує температурний діапазон;
Qmax
P − P
max min
– величина, яка характеризує діапазон потужності
Pmax
роботи датчиків.
Критеріальне рівняння приймає вид:
Q −Q I U − I U
max min ; вх max вх min
=
Qmax Iвх U
max
(2.2)
Qmax −Qmin Pmax − P
= ; min
= 0.
Qmax P
max
На базі критеріального рівняння (2.2) і даних основних технічних
параметрів сучасних датчиків мікропроцесорної системи охоронної
сигналізації для автомобіля (табл. 2.6) будується знакова модель залежності
основних технічних параметрів в безрозмірних
Q −Q P − P
координатах max min та max min
, показана на рис. 2.3
Qmax Pmax
62
((Qmax −Qmin ) Q )
1.25 max
1
0.75
0.50
0.25
((Pmax − P
min ) Pmax )
10 10 0 1000
Рис. 2.3 Знакова модель залежності основних технічних параметрів
сучасних датчиків мікропроцесорної системи охоронної сигналізації для
автомобіля ((Pmax − Pmin ) Pmax ) та ((P в безрозмірних
max − Pmin ) Pmax )
координатах
Примітка: цифри – 1, 2, …, 6 відповідають порядковому номеру датчиків
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації, приведених в табл. 2.6
Умовні критерії обраних датчиків мікропроцесорної системи
охоронної сигналізації створюють множину K = I , II , III , IV:
Q
K = max −Qmin P
; max − Pmin Qmax −Qmin P
= 0,15..0,35 ; max − Pmin
= 0,2..0,9.(2.3)
Qmax Pmax Qmax Pmax
63
Аналіз знакової моделі (рис. 1) показує, що масив залежностей умовних
критеріїв подібності, що досліджуються, створює множину K , яка ділиться
на чотири групи (I , II , III , IV ) , які, в свою чергу, дискретизуються в
множини: A, B, C, D.
Візуалізація розташування множини датчиків мікропроцесорної
системи охоронної сигналізації для автомобіля показує, що компоненти
І групи мають найбільший робочий температурний діапазон, в порівнянні з
ІІ групою, а група ІV найбільший діапазон потужності в порівнянні з
ІІІ групою.
А (І ІІІ) – множина А має найбільший температурний діапазон та
низький діапазон потужності, тому її доцільно вдосконалювати по
розширенню функціональних можливостей для збільшення діапазону
потужності.
B (І ІV) – множина В має широкий робочий температурний
діапазон та найбільший діапазон потужності, тому не потребує
вдосконалення по розглянутим показникам.
C (ІІ ІІІ) – множина С має вузький температурний діапазон та
низький діапазон потужності: рекомендується вдосконалення по зростанню
робочих діапазонів температури та потужності.
D (ІІ ІV) – множина D має широкий діапазон потужності та
вузький температурний діапазон: рекомендується розширення робочого
температурного діапазону.
Запропонована знакова модель дозволяє одночасно за діапазоном
потужності та робочим температурним діапазоном датчиків
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації для автомобіля виділити
тип магнітоконтактних (2) датчиків.
64
За допомогою програми MS Excel була розрахована та побудована
математична модель за методом найменших квадратів, має вигляд
F(x)=1,99X3 -1,84X2+0,017x+0,43 (2.4)
На рис.2.4 зображено образно-знакову модель залежності основних
технічних параметрів в безрозмірних координатах
((Q та
max −Qmin ) Qmax ) ((Pmax − Pmin ) P ) для різних типів датчиків
max
1.25 ((Qmax −Qmin ) Qmax )
1
0.75
0.50
0.25
((P
max − Pmin ) Pmax )
10 100 1000
Рис. 2.4 Образно-знакова модель залежності основних технічних
параметрів в безрозмірних координатах
((Q −Q ) Q та
max min max ) ((Pmax − Pmin ) Pmax )
для різних типів датчиків
Примітка
1,2,3,4,5,6 – типи датчиків взяті з табл. 2.6.
65
2.3 Дослідження транзисторів для системи
охоронної сигналізації автомобіля
Біполярний транзистор – активний трьохелектродний прилад, що
складається з двох електронно-дірчастих переходів, розділених вузькою
областю кристалу - базою. В активному (підсилювальному) режимі один з
переходів (емітерний) включається в прямому напрямі, другий перехід
(колекторний) в зворотному. Послідовно з переходом колектора
включається навантаження, в якому виділяється енергія посиленого
сигналу. Для успішної роботи транзистора важливо, щоб ширина бази (W)
була значно менше дифузійної довжини інжекторних в базі носіїв заряду
(W<< n-p-n-транзистора). Інжектировані емітером носії заряду дифундують
через базу до колектора. Перехід колектора збирає всі, що дійшли до нього
інжектировані носії, оскільки потенційний бар'єр для них відсутній.
Транзистор проектується так, щоб втрати інжектированих носіїв в базі
були малі, тому струм колектора близький до емітерного. Оскільки
емітерний перехід зміщений в прямому напрямі, обумовлені сигналом
невеликі зміни напруги на ньому приводять до зміни висоти потенційного
бар'єру і відповідно інжекційного струму, який модулюється, що подається
на вхід транзистора сигналом. Перехід колектора включений у зворотному
напрямі, тому величина включеного в ланцюг колектора опору
навантаження може у багато разів перевершувати вхідний опір транзистора
і відповідно напруга сигналу на виході транзистора (на переході колектора)
буде у багато разів вище, ніж на вході (на емітерному переході).
Призначений для роботи в ключових і лінійних схемах,
вузлах і блоках апаратури широкого застосування.
Основні технічні параметри сучасних транзисторів та критерії
подібності показані в табл. 2.8.
66
Таблиця 2.8
Реляційна модель основних технічних параметрів сучасних
транзисторів та критерії якості
№ Uк, Рк,
В Вт Критерії
якості
Iкmax(и), Pкmax(т), Iко, Uн,
Наймен. Uкбо(и),В мА Вт мА В Ік/Ік0 Рр/Рк
1 7,5 11,25
КТ835А 30 3000 40 0,1 4.5 30000 2,222
2 6 12
КТ801А 80 2000 25 10 6 200 2,083
3 9 18
КТ815А 40 3000 20 0,05 3 60000 1,778
4 9,2 128,8
ГТ806А 75 14000 2(200) 15 2.8 933,3 1,553
5 9 135
ГТ806Б 100 15000 2(200) 15 3 1000 1,481
6 8,4 151,2
ГТ806В 120 18000 2(200) 15 3.6 1200 1,323
Аналіз результатів розрахунків критеріїв якості показав, що кращі
показники характеристик має транзистор КТ815А.
67
Висновки:
1. Проведений системний аналіз сучасних фірм мікроконтролерів,
мікроконтролерів, датчиків, транзисторів мікропроцесорної системи
охоронної сигналізації з використанням теореми неповної подібності та
розмірності.
2. Побудовано знакову модель залежності основних технічних показників
мікроконтролерів різних фірм виробників в безрозмірних координатах.
Визначено кращу фірму виробника сучасних мікроконтролерів. До них
відносяться фірма: Microchip за показниками ширини діапазону напруги,
частоти, потужності розсіювання.
3. Побудовано образно-знакову модель залежності основних технічних
параметрів в безрозмірних координатах (Pp/U·I) та (ƒ·tзд) для різних типів
мікроконтролерів. Для мікропроцесорної системи найкращим є
мікроконтролер ADuC812, посідає друге місце після ATMega103L, для
даних умов він повністю задовольняє потреби.
4. Побудовано образно-знакова модель залежності основних технічних
параметрів в безрозмірних координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та (Pmax-Pmin)/
Pmax для різних типів датчиків. Кращими характеристиками володіють
магнітоконтакні датчики.
5. Проведено аналіз основних технічних параметрів для різних типів
транзисторів. З результату аналізу видно що кращі показники
характеристик має транзистор КТ815А.
Отже визначені та обрані кращі компоненти мікропроцесорної
системи охоронної сигналізації для автомобіля, що дозволяють розробити
ефективну модель системи охоронної сигналізації для автомобіля.
68
РОЗДІЛ 3
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА РОЗРОБКА ОБРАЗНО-ЗНАКОВОЇ МОДЕЛІ
СИСТЕМИ ОХОРОННОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ ДЛЯ АВТОМОБІЛЯ
3.1 Розробка образно-знакової моделі прийомо-передачної
мікропроцесорної системи охоронної сигналізації автомобіля
У результаті аналізу існуючих технічних рішень і взявши до уваги
висунуті вимоги до проектованої системи була розроблена образно-
знакова модель системи охоронної сигналізації автомобіля.
Образно-знакова модель системи охоронної сигналізації автомобіля
складається з двох підсистем: образно-знакова модель прийомної системи
охоронної сигналізації автомобіля (рис. 3.1)
Передаючий Приймальний
модуль модуль
Сирена
Декодер
Фари ЦЕНТРАЛЬНИЙ
БЛОК
Блокування
дверей
Датчик
ударів Блокування
запалювання
Датчик
відкриття
дверей та
багажника
Пульт
керування
Датчик
Живлення
проникнен
ня
Рис. 3.1. Образно-знакова модель прийомної системи охоронної
сигналізації автомобіля
69
З рис. 3.1 видно, що образно знакова модель прийомної системи
охоронної сигналізації автомобіля складається з: центрального
блоку,живлення, сирени і зовнішніх датчиків.
Образно-знакова модель передаючої системи охоронної
сигналізації автомобіля (рис. 3.2).
Індикатор
Передаючий
Клавіатура
Кодер модуль
Живлення
Рис. 3.2. Образно-знакова модель передаючої системи
охоронної сигналізації автомобіля
Перша образно-знакова модель містить центральний блок,
датчики відкриття дверей, ультразвукової датчик руху, датчик ударів,
сирену, приймач, передавач, антену, пульт управління, дешифратор
динамічного коду. Центральний блок контролює роботу
периферійних пристроїв. На нього постійно надходить інформація про
стан датчиків відкривання дверей, датчика ударів, датчика
проникнення. Режим роботи центрального блоку можна задавати
70
пультом управління, що знаходяться в салоні автомобіля або дистанційно,
прийняттям радіосигналів з підсистеми користувача з використанням
радіоприймального пристрою. За бажанням користувача охоронна система
виробляє блокування дверей і системи запалювання. У випадку
проникнення або за бажанням користувача центральний блок керує
сигналами сирени і габаритними вогнями автомобіля, а так само керує
виведенням інформації через радіоканал за допомогою передавача.
Живлення підсистеми автомобіля здійснюється від бортової мережі
автомобіля. Подача сигналів тривоги здійснюється за допомогою сирени,
миготінням габаритних вогнів і через радіо передавальний пристрій.
Радіоприймальний і радіо передавальний пристрій працюють на одну
антену.
Друга образно-знакова модель (користувача) за допомогою пристрою
управління здійснює зв'язок з апаратурою автомобіля через радіо
передавальний пристрій з використанням клавіатури. Живлення даної
підсистеми проводиться від портативного джерела.
Дві підсистеми, об'єднані з використанням радіоканалу, утворюють
радіосистему автономної охоронної сигналізації автомобіля. При роботі
шифратора і дешифратора динамічного коду повинна здійснюватися їх
синхронізація. Вона відбувається наступним чином. На стадії розробки в
кодер заноситься інформація: серійний номер передавача, код виробника.
На основі цих даних по деякому алгоритму обчислюється ключ
шифрування. Щоб шифратор і дешифратор могли працювати разом,
дешифратор повинен спочатку дізнатися і зберегти наступну інформацію з
71
шифратора в захищеній EEPROM:
- серійний номер передавача;
- ключ шифрування;
- поточне значення лічильника синхронізації;
- код виробника.
Схема формування коду в шифратор показана на рис. 3.3
Динамічний Серійний Код
Ключ шифрування KeeLoq
код номер нажатої
клавіші
Поточне
синхрочисло
Серійний номер
Рис. 3.3. Схема формування коду в шифраторі
Бортова підсистема в режимі охорони повинна постійно
аналізувати стан датчиків. У проектованій системі передбачається
чотири датчика (датчик відкриття дверей, ультразвуковий датчик
руху, магнітоконтактний датчик і датчик ударів.
Так як в системі буде використовуватися технологія
кодування з динамічним кодом, то до складу бортовий підсистеми
буде входити дешифратор динамічного коду HCS500 фірми
Microchip. Структурна схема HCS500 показана на рис. 3.4.
72
RFIN
67 розрядний прийомний регістр
Дешифратор
EE_DAT
Зовнішнє
EEPROM Контроллер
EE_CLK
S_DAT
S_CLK
MCLR
Генератор
Рис. 3.4. Структурна схема HCS500
Дана мікросхема здійснює прийом кодової посилки безпосередньо з
цифрового приймального радиомодуля, декодує її, здійснює перевірку
справжності та видає керуючу інформацію на мікроконтролер по
послідовному порту.
HCS500 має наступні електричні характеристики: напруга живлення
- 3,0 ... 5,5 В, максимальний вихідний струм - 25 мА. Для роботи
дешифратора потрібна мікросхема зовнішньої незалежної пам'яті 24LC02.
Схема підключення пам'яті до HCS500 показана на рис.3.5.
Порти
73
+5В
24LC02 1 кОм HCS500
A0 Vcc VDD Vss
EE_CL
Вхід
A1 WP K RFIN
EE_D
Синхро
A2 AT
SCL S_CLK н
ізація
Vss
SD MCLR S_DAT Дані
Скидання
Рис. 3.5. Схема підключення зовнішньої пам'яті до
дешифратор динамічного коду
До мікроконтролера дешифратор підключається через порти SCK і
SDA мають вбудований інтерфейс. Вхід RFIN дешифратора прямо
підключається до виходу RX приймального радіомодуля.
Радіомодулі працюють на свої антени WA1 і WA2.
Передавач повинен використовуватися тільки в обмежені моменти
часу, тому слід комутувати живлення. Під час пауз між передачами
передавач рекомендується вимикати.
Так як приймач бортової підсистеми повинен використовуватися для
постійного аналізу ефіру і прийому посилок з носимого пульта управління,
то фільтруючий ланцюг приймача приєднаємо безпосередньо до + 5В.
Прийом цифрової інформації буде здійснюватися безпосередньо
дешифратором динамічного коду HCS500, який має відповідний для цього
вхід.
74
Для комутації струму через звуковий оповіщуючий пристрій
(сирену), реле блокування / розблокування дверей і системи запалювання,
габаритні вогні будемо застосовувати польові кремнієві транзистори.
Застосування польових транзисторів у якості ключів викликано їх явними
перевагами перед біполярними.
По-перше, управляються польові транзистори напругою і для
включення ключа потрібен маленький струм, що дозволяє управляти
портами.
По-друге, опір витік-стік відкритого польового транзистора складає
долі ома і навіть при великих токах падіння напруги на них незначне, на
відміну від біполярних транзисторів, в яких напруга на n-p-n переходах
падає до 1 В.
У якості звукового сигналізатора застосуємо п’єзокерамічний
випромінювач СП-1.
Володіючи досить малими габаритами і порівняно великою
гучністю (рівень звукового тиску досягає 100дБ) дає кращі результати в
порівнянні з динамічними головками.
Для індикації режимів роботи бортової підсистеми буде
використовуватися світловипромінювальний діод. Для обмеження струму
через світлодіод, послідовно з ним включимо резистор.
Носима підсистема базується на шифраторі динамічного коду
HCS300 фірми Microchip. Структурна схема HCS300 наведена на рис. 3.6.
75
Генератор Схема
Контроллер включення
живлення
Схема
скидання
LED
Підсилювач
світлодіода
EEPROM Шифратор
PWM
32 разрядний регістр здвигу
Входи кнопок
VSS
VDD
S3 S2 S1 S0
Рис. 3.6. Структурна схема HCS300
Дана мікросхема здійснює знімання інформації з клавіатури,
яка підключається до входів, кодування динамічним кодом, видачу
інформації через асинхронний послідовний порт, світлову
сигналізацію режиму передачі коду світлодіодом.
Мікросхема живиться від джерела напруги 2,0 ... 6,3 В. Вона
автоматично входить в режим SLEEP і автоматично виходить з нього
при натисканні хоч однієї клавіші.
У процесі проектування в HCS300 заноситься наступна
інформація, яка зберігається у вбудованій незалежній пам'яті:
• ключ шифрування (64 біта);
• поточне значення лічильника синхронізації (16 біт);
• серійний номер (28 біт)
76
• установка швидкості передачі.
Дана інформація не може бути потім вилучена, її можна тільки
перезаписати.
Передача інформації в радіоканал здійснюється за допомогою
передавального радиомодуля TX-SAW-IA з вбудованою антеною.
Фільтрація і розв'язка живлення, що подається на радіомодуль, така ж як в
бортовій підсистемі автомобіля.
Управління живленням передавального радіомодуля здійснюється за
допомогою електронного ключа, виконаного на польовому транзисторі.
Передавач необхідно включати тільки під час передачі кодової
посилки.
Напругу, необхідну для спрацьовування ключа будемо знімати для
підключення світлодіода, тому що при натисканні будь-якої кнопки на
виході LED буде логічний нуль.
Так як електронний ключ повинен спрацьовувати від логічного нуля,
то в якості комутуючого елемента треба брати польовий транзистор з
індукованим каналом р-типу.
На його вхід подамо напругу живлення +5 В.
До виходу підключимо передавальний радіомодуль.
При подачі на затвор транзистора логічного нуля з виходу LED опір
витік-стік впаде до 6 Ом.
Отже, при споживаної передавачем струмі 4 мА падіння напруги на
нашому комутуючому елементі, включеному послідовно в ланцюзі
живлення, складе не більше 0,02 В.
Всього в дешифраторі сім слотів пам’яті, тому він може запам’ятати
сім шифраторів.
77
Схема процесу дешифрування показана на Рис. 3.9.
Перевірка
відповідності
Ключ KeeLoq Декодироване
шифрування синхрочисло
Поточне
синхрочисло
Серійний Перевірка
номер відповідності
Код нажатої Серійний Динамічний
клавіші номер код
Рис. 3.9 Схема процесу дешифрації
При прийомі дешифратором коду спочатку виробляється
перевірка на відповідність серійного номера шифратора. Якщо хоч
в одному слоті пам'яті зберігається прийнятий серійний номер, то
шифратор вважається пізнаним. Далі використовуючи отриманий
динамічний код і ключ шифрування, збережений у слоті пам'яті,
обчислюється передане синхрочисло. Потім воно порівнюється зі
збереженим у пам'яті синхрочислом.
3.2 Розробка моделі електричної принципової схеми
На основі досліджень в розділі 2 було обрано оптимальні
компоненти для системи охоронної сигналізації автомобіля та
розроблено схему електричну принципову.
78
Модель електричної принципової схеми зображена на рис. 3.10.
ADuC812
Рис. 3.10 Модель електричної принципової схеми системи охоронної
сигналізації
79
До складу проектованої системи будуть входити дві підсистеми:
бортова та переносна. Бортова підсистема буде живитися від бортової
мережі автомобіля 12В. Переносна - кодовий брелок - живиться від
батареї елементів 5В.
Для мікропроцесорної системи був вибраний мікроконтролер
ADuC812, для даних умов він повністю задовольняє потреби, тому
продовжуємо порівнювати дану модель з іншими аналогами в області
інформаційно-енергетично резерву.
Для захисту системи від злому технічними засобами (сканера,
граббера) застосовуватиметься технологія динамічних кодів, коли
кожен наступний посланий з брелка код буде відрізняться від
попереднього ніколи не повторюючись.
Ця технологія буде реалізована на спеціалізованих мікросхемах
HCS300 і HCS500 фірми Microchip.
Радіоканал в системі буде реалізований за допомогою
радіомодулів.
80
Висновки:
Використовуючи обрані кращі компоненти охоронної сигналізації
для автомобіля розроблено образно-знакову модель системи охоронної
сигналізації автомобіля:
1. розроблено образно-знакову модель прийомної системи охоронної
сигналізації автомобіля.
2. розроблено образно-знакову модель передаючої системи охоронної
сигналізації автомобіля.
3. побудована модель електричної-принципової схеми системи
охоронної сигналізації
81
ВИСНОВКИ
Шляхом аналізу об’єкта досліджень встановлено, що підвищення
технічних показників компонентів підсистем керування приводить до
підвищення ефективності функціонуючих в реальному систем охоронної
сигналізації для автомобіля.
В роботі одержані наступні результати:
• Проведено системний аналіз сучасних систем охоронних
сигналізацій для автомобіля та їх компонентів. Виявлено їх переваги та
недоліки.
• Побудовано образно-знакові моделі сучасних компонентів систем
охоронних сигналізацій для автомобіля, які дозволяють швидко визначити
характеристики:
• залежності чотирьох основних технічних параметрів в
безрозмірних координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та ƒ•tзд для 21 типів
мікроконтролерів, це дало можливість швидко обрати тип
відповідного мікроконтролера за багатьма параметрами, кращим
мікроконтролером є ADuC812;
• залежності основних технічних параметрів в безрозмірних
координатах (Qmax-Qmin)/Qmax та (Pmax-Pmin)/ Pmax для різних
типів датчиків, кращими характеристиками володіють
магнітоконтактні датчики;
• побудована багатокриттеріальна математична модель в
середовищі MS Excel з використанням методу найменших квадратів,
яка характеризує параметри датчиків, і дає змогу оприділити розвиток
системи.
Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному:
На основі наукових досліджень запропоновані інженерні рішення:
82
1. Структурна схема системи охороної сигналізації автомобіля.
2. Розроблена схема електрична принципова системи охороної
сигналізації автомобіля.
3. Схема формування коду в шифраторі.
4. Схема процесу дешифрування коду.
5. Проведений аналіз охорони праці та безпеки в надзвичайних
ситуаціях запропоновані умови по організації робочого місця. Розглянуті
заходи безпеки в надзвичайних ситуаціях.
83
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Вовків А. УЗ датчик охоронної сигналізації. – Радіо, 2003 № 5, с. 54-56.
2. ДСТУ 3008-95 Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура
і правила оформлення. – К.: Держстандарт України, 1996, - 29 с.
3. Зубчук В.И. Справочник по цифровой схемотехнике / В.И. Зубчук, В.
П. Сигорский, А. Н. Шкурко. – К. Техника, 2001. – 448 с.
4. Лукашенко А. Г. Виявлення резерву предмета дослідження на основі
теорії неповної подібності та розмірностей / А. Г. Лукашенко,
О. А. Кулигін, В. М. Лукашенко. // Вісник Хмел. нац. ун-ту. – 2009. –
№ 3. – С. 184–187.
5. Лукашенко В.М. Дослідження сучасних компонентів
мікропроцесорних систем охоронної сигналізації лазерного
технологічного обладнання / В.М. Лукашенко, Т.Ю. Уткіна, А.О.
Піщаний і др. // Актуальные проблемы современных наук - 2014 :
materialu X Międzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji : (07–
15 июня 2014 roku, Przemyśl, Польша). – Przemyśl : Nauka i studia,
2014. – Т. 35. – C. 10–17.
6. Лукашенко, В. М. Критериальные зависимости для выбора
оптимальних параметров коммутаторов [Текст] / В. М. Лукашенко //
Вісник ЧІТІ. - 2000. - №3. - С. 65-70.
7. Лукашенко В. М. Метод візуалізації для вибору сучасних базових
компонентів мікропроцесорних систем керування / В. М. Лукашенко,
Т. Ю. Уткіна, Д. А. Лукашенко и др. // Aktualne problemy nowoczesnych
nauk – 2013 : materiаły IX Międzynarodowej naukowi-praktycznej
konferencji : (07–15 czerwca 2013 roku, Przemyśl, Польша). – Przemyśl :
Nauka i studia, 2013. – Т. 30. – C. 14–18.
84
8. Уткіна Т. Ю. Узагальнена біометрична модель доступу до
мікропроцесорної системи керування спеціалізованого лазерного
технологічного комплексу / Т. Ю. Уткіна, О. С. Вербицький,
А. Г. Лукашенко // Вісник Хмел. нац. ун-ту. – 2012. – № 1. – С. 131–
136.
9. http://chipinfo.pro/elements/transistors/kt8xxx.shtml.
10. Rudy T. Sanders, Lee Fleishman, 1987. “User identifying vehicle control
and security device”, United States Patent 4754255, May 14, 1987.
11. Robert Bosch GmbH, 2001, “Device for protecting a motor vehicle against
theft”, United States Patent 6856044. Nov 7, 2001.
12. Alfredo J. Berard, James L. Mentzer, David C. Nixon., 1994. “Cellular/GPS
system for vehicle tracking”, United States Patent 5515043, August 17,
1994.
13. Eliezer A. Sheffer, Marco J. Thompson.,1992. “Vehicle tracking system”,
United States Patent 5218367, June 1, 1992.
14. Paul-Andre Roland Savoie, Andre Eric Boulay, 1996, “Vehicle tracking
system using cellular network”, United States Patent 5895436, April 26,
1996.
15. Auto-Trac Inc., 1992. “Vehicle tracking and security system”, United States
Patent 5223844. April 17, 1992.
16. Voice Control Systems Inc., 1998. “Speech controlled vehicle alarm
system”, United States Patent 5706399. Jun 3, 1996.
17. RF Solutions Ltd., 2004. “Dual Band FM Wireless Transceivers”, June
200404.