Разработка структурной схемы системы

Охранное устройство должно состоять из сотового телефона, извещателей, микроконтроллера, который обрабатывает информацию, поступающую от извещателей, системы питания, которая подключена к промышленной сети переменного тока. Следовательно, характеристики нашей системы следующие:

- территориальное рассредоточение элементов схемы;

- разделение функций обработки и управления на несколько слабосвязанных функций и распределение этих функций между несколькими микроконтроллерами;

- модульная организация;

- легкость наращивания;

- гибкость структуры;

- объединение элементов системы через общую линию связи и протокол.

Названные свойства являются признаками распределенной системы управления /8/.

Существует несколько вариантов структур таких систем (рис. 4.8). На рисунке квадратами обозначены микроконтроллеры, кружками – устройства управления передачей данных. Выберем схему, которая удовлетворяет нашим требованиям. В топологии «звезда» (рис 4.8, а) периферийные станции обмениваются друг с другом только через центральный или координирующий микроконтроллер. Кольцевая организация (рис. 4.8, б, в) упрощает взаимообмены между элементами станциями и сокращает длину линии связи, но аппаратная реализация и программное обеспечение также достаточно сложны из-за особенностей протоколов взаимодействия.

Разомкнутое кольцо (шина) с децентрализованным управлением (рис 4.8, г) не может быть использована в охранном устройстве, т.к. в нем есть центральный пульт. Таким образом, в разрабатываемом устройстве будет использована топология «разомкнутое кольцо (шина) с централизованным управлением» (рис 4.8, д). Следовательно, структурная схема устройства будет такой (рис. 4.9).

Рис. 4.8. Наиболее распространенные варианты соединения элементов децентрализованных систем.

Охранное устройство состоит из модулей: центрального блока, исполнительных модулей. Центральный блок включает в себя ведущий микроконтроллер, к которому подключаются жк-дисплей, клавиатура, сотовый телефон, сирена, блок питания. К блоку питания так же подключено зарядное устройство. По интерфейсу LIN подключаются исполнительные модули. Каждый модуль состоит из ведомых микроконтроллеров, которые обрабатывают информацию с аналоговых и дискретных датчиков и передают ее ведущему микроконтроллеру.