Elektronika:

Stosowany obecnie IV generacji mikrokomputer w drzwiach firmy WUJEK S.C. jest konstrukcją całkowicie Polską. Jest on projektowany, udoskonalany i produkowany przez Polskiego inżyniera.

Mikrokomputer ten, wraz z elementami mocy sterującymi pracą silnika, zmontowany jest na jednej, dwuwarstwowej płytce drukowanej. Wykonany jest on w technologii montażu powierzchniowego. Technologia ta zastąpiła już montaż klasyczny, inaczej zwany przewlekanym.

W urządzeniu zastosowano 2 mikroprocesory jednoukładowe pracujące współbieżnie (parallel computing) z częstotliwością 20MHz. Pierwszy z procesorów służy do obsługi komunikacji urządzenia ze światem zewnętrznym. Odpowiada on za:

1. Odczytywanie wejść sześciu transoptorów szczelinowych
2. Odczytywanie wejść wyłączników krańcowych bezpieczeństwa
3. Odczytywanie wejść przycisków ręcznego sterowania
4. Odczytywanie danych z odbiornika zdalnego sterowania poprzez wbudowany interfejs szeregowy UART. Jest to coś podobnego do RS-232 w Państwa komputerach, ale o innych poziomach sygnałów wejściowych
5. Odczytywanie danych z czujnika poboru prądu, a właściwie czujnika przekroczenia wartości granicznej prądu obciążenia
6. Odczytywanie danych z czujników doładowywania 2 rodzajów baterii akumulatorów żelowych
7. Odczytywanie wejść z dopplerowskich czujników radarowych i bariery podczerwieni
8. Komunikację z pamięcią EEPROM, w której są zapisane stałe konfiguracyjne, aktualne ustawienia pracy i do której są zapisywane kody błędów wynikających z chwilowych nienormalnych zachowań. Będą tam zapisane wyłączenia prądu, praca z akumulatorów, zablokowanie mechaniki na skutek wandalizmu oraz licznik cykli zamknięć i otwarć. Bardzo prosto jest zdiagnozować nawet drobne niedomagania dopplerowskich czujników radarowych czy dowolnego mechanizmu podłączając drzwi do komputera. To tak samo szanowni Państwo jak w Waszych samochodach.
9. Komunikację z drugim procesorem, który odpowiada za sterowanie modułem mocy.
10. . Obsługę sekcji przeciwpożarowej
11. . Sterowanie syreną alarmową
12. . Sterowanie diodami świecącymi LED na panelu sterowania ręcznego
13. . Wykonuje wiele innych rzeczy, o których długo by pisać...

Procesor ten odpowiada za całą logikę zachowania się drzwi jako całości. Zaawansowane algorytmy pozwalają na osiągnięcie tak zwanej współbieżności procesów. Wydaje się jakby procesor wykonywał kilka czynności w tym samym czasie – kilka wątków. Można by to porównać do wielozadaniowego systemu operacyjnego takiego jak macie w swoich komputerach. Możecie otwierać kilka programów naraz. Nie jest to do końca trafne porównanie, ale piszę to dla osób nie mających zbytnio z elektroniką nic wspólnego.

Drugi procesor

Podłączony jest poprzez ośmiobitową magistrale, utworzoną przez osiem wolnych linii tego samego portu wejścia/wyjścia mikroprocesora. Jedynymi, ale pracochłonnymi zadaniami tego procesora są:

1. Komunikacja z pierwszym procesorem w obie strony
2. Wykonywanie jego poleceń
3. Generowanie sygnałów sterujących dla końcówki mocy sterującej silnikiem. Sygnały te są w postaci PWM – po Polsku modulacji szerokości impulsów
4. Nadzór nad końcówką mocy sterującą silnikiem
5. Dynamiczna kontrola poboru prądu przez silnik i zarazem ograniczanie wypełnienia w wypadku przekraczania go. Mikroprocesor ten wylicza optymalną wartość stosunku częstotliwości do wypełnienia.
6. Są jeszcze inne funkcje, ale długo by o nich pisać ....

Końcówka mocy

Stanowi ją mostek złożony z czterech tranzystorów MOSFET, dwóch z kanałem typu N i dwóch z kanałem typu P. Układ został tak zaprojektowany (wcale nie tak prosto) aby można było uzyskiwać efekt samoistnego hamowania lub z niego rezygnować. Jest tak zbudowany aby nie doszło do sytuacji kiedy mogłoby nastąpić zwarcie podczas zmiany kierunku wirowania silnika. Sam układ przeładowywania bramek MOSFET-ów i wysysania pasożytniczych pojemności został tak zaprojektowany, aby można było przenosić dość wysokie częstotliwości PWM-a. Zresztą sam PWM i jego częstotliwość są korygowane wzajemnie w zależności od wypełnienia, poboru mocy, prędkości jazdy, dynamicznie przez mikroprocesor.

Zasilanie

Drzwi są zasilane z zasilacza podającego 2 napięcia: nieco ponad 12V i 24V. Z niższego napięcia zasilana jest elektronika i ładowany jest akumulator żelowy 12V. Z wyższego zasilany jest silnik i ładowane są 2 akumulatory 12V połączone szeregowo w celu uzyskania podwojenia napięcia. Akumulatory są absolutnie bezobsługowe. Ich doładowywanie, bardzo małym prądem, podczas pracy z sieci jest nadzorowane przez układy elektroniczne i mikroprocesor. W wypadku zaniku napięcia w sieci nasze drzwi zachowują się tak jakby nic się nie stało. Możemy to porównać, niezbyt dokładnie, do zasilaczy awaryjnych tzw. UPS przy komputerach domowych czy takich jakie macie Państwo w biurach. Drzwi powinny pracować przy zasilaniu awaryjnym przez cały dobę. Zależy to oczywiście od natężenia ruchu. Mieliśmy przypadek, taki że po 3 dniach gdy akumulatory wyładowały się prawie do zera, okazało się że właśnie 3 dni wcześniej ktoś wykręcił bezpiecznik w tablicy. Wykręcił i przełożył w miejsce gdzie spalił się inny od światła. Drzwi chodziły 3 dni.

Oprogramowanie

Pomysł, projekt i wykonanie jest całkowicie Polskie. Oprogramowanie drzwi automatycznych firmy WUJEK S.C zostało napisane w wersji beta prawie 5 lat temu. Pisanie programu dla mikrokontrolera w zasadzie mało przypomina znane programowanie okienek, czy dowolnych programów pod DOS-a w językach wysokiego poziomu.

Mając już wieloletnie doświadczenie udało się nam stworzyć wyrób i software 21-go wieku, konkurujące z wielkimi tego świata.

Sam mikrokomputer jest wyposażony w pamięci typu FLASH – tak samo jak w Waszych komputerach PC. Nie ma wiec problemu z uaktualnieniami oprogramowania kiedykolwiek zajdzie taka potrzeba. Uaktualnienie oprogramowania wykonywane jest za darmo.

Zamieścimy zdjęcie jak je tylko zrobimy...

Konstruktor