ЦТТ "Городской" г.Липецка

Выполнил: Стрельников Роман, 10 класс (2013-2014 учебный год)

Руководитель: Самохин Ю. П., ЦД(Ю)ТТ "Городской" г. Липецка

Аннотация

   Разработать простой, малогабаритный, надёжный в эксплуатации, доступный в цене и в то же время  на современных деталях с применением микроконтроллера да ещё с расширенными возможностями – задача не из простых.

   На основании вышеизложенного был изготовлен реверсивный счётчик, позволяющий выполнять следующие операции:

• Производить счёт как прямой, так и обратный до 10000 единиц любых объектов с габаритами от 10х10х10 мм и выше.
• Имеет режим реверса – может считать прямое и списывать(вычитать) обратное перемещение
• Скорость счёта не менее одного объекта в секунду.

Основное назначение – в режиме реверса подсчёт числа людей, находящихся на объекте (в школе, концертном зале, складе и т.д.) на данное время , а так же подсчёт числа людей , входящих в помещение (или выходящих).

План исследования

Проблема: Отсутствие малогабаритных устройств с такими возможностями.

Гипотеза: Пополнить  существующий ряд электронных счётчиков с существенными отличиями.

План:

1.Анализ и изучение схем приёмопередающих устройств в диапазоне инфрокрасного излучения.

2.Анализ, изучение принципов работы электронных счётчиков.

3.Изучение работы схем реверсивного и однонаправленного счёта.

4.Разработка схем согласования двух режимов.

5.Разработка печатных плат.

6.Испытание и доводка в реальных условиях.

Библиография:

1.Чистяков Н.И. справочная книга радиолюбителя-конструктора. Изд-во: «Радио и связь»,1990.

2. Журнал «Радио»,  №№ 2000 – 2013 гг.

3. Журнал «Радиоконструктор» №№ 2002 – 2013 гг.

Описание

Регисторы и счётчики относятся к разряду цифровых устройств и являются одним из наиболее распространённых элементов вычислительной техники. Они широко применяются в для построения устройств ввода, вывода и хранения информации, а также для выполнения некоторых арифметических и логических операций.

Для построения счётчиков и регисторов используются синхронные триггеры, переключение которых происходит только при наличии синхронизирующего сигнала на входе «С» .

Электронные счётчики, собранные на микросхемах малой и средней интеграции (например серий к176, к561) получаются слишком сложными  и ненадёжными. Поэтому мной при разработке своего устройства выбрана более современная элементная база. Основной схемой счётчика является микроконтроллер Attiny 2313 из семейства AVR фирмы Almec.

В приборе реализован реверсивный счёт, вывод результата с гашением незначащих нулей на четырёх разрядном светодиодном индикаторе, хранение результатов в EEPROM при выключенном питании. Счётчик запоминает результаты счёта при отключении питания, восстанавливает его при включении и снабжён кнопкой обнуления показаний. Он способен считать от 0 до 9999 единиц любых объектов, пересекающих зону видимости инфракрасных  датчиков. (См. стр.7)

Программа для микроконтроллера взята с сайта ftp.radio.ru/pub/2011/08/counter.zip

Программа была рассчитана для микроконтроллера, который считает количество витков при намотке трансформатора. Сделана следующая доработка. Чтобы предполагаемый счётчик мог считать людей, было разработано и изготовлено приёмопередающее устройство, работающее в инфрокрасном диапазоне.

 Оно состоит из передатчика инфракрасного излучения, собранного на микросхеме К561ЛН2 и двух транзисторах (см. стр.9) и двух приёмников, угол обзора которых расположен так, чтобы при прохождении зоны обзора, происходило следующее. Сперва получает отраженный сигнал первый приёмник, потом второй, затем первый отключается (уходит объект с зоны) и после этого отключается второй приёмник. Только после этого происходит изменение показания на цифровом табло. Если объект выполняет такую же операцию, только в обратном направлении, счётчик начинает вычитать показание.

   Такой режим нужен тогда, когда необходимо знать любое время количество людей на объекте (в школе, складе, дискотеке и т.д.). Все-ли ушли с объекта, перед тем, как закрыть его.

   А вот если есть необходимость произвести подсчёт людей пришедших за определённый промежуток (день, час и т.д.) в помещение и наоборот подсчитать вышедших из помещения... Для этого разработана дополнительная схема (см. стр. 10) , предназначенная для однонаправленного счёта. При переключении тумблера счётчик может считать только входящих или только выходящих из помещения.  

   Разработанный мной реверсивный счётчик собран в одном малогабаритном корпусе (см прил. фото) с автономным питанием 7,2 В, поэтому может быть установлен практически в любом проёме. На передней панели установлены переключатель режимов (однонаправленный счёт или реверс), выключатель питания и индикатор включения. На задней кнопка сброса и разъём для зарядного устройства.

   Предлагаемое устройство прошло испытание у нас в школе при входе в спортивный зал и показало положительные результаты.