1.2 Разработка структурной схемы

Структурная схема разрабатываемого контроллера может быть представлена как совокупность функциональных блоков, соединённых между собой. В структуре устройства выделяем следующие основные блоки:

- микроконтроллер;

- ISP;

- mini-USB;

- ключ режим «Отладка»;

- буферный элемент;

- DTMF-приемник;

- DTMF-передатчик;

- аккумулятор;

- схема защиты от обратного напряжения;

- схема стабилизации напряжения;

- разъем для подключения зарядного устройства (ЗУ);

- микросхема управления питанием;

- клавиатура 4Х4;

- индикатор кода ошибки.

Опишем назначение вышеперечисленных элементов для структурной схемы:

- микроконтроллер - предназначен для управления различными электронными устройствами и осуществления взаимодействия между ними в соответствии с заложенной в микроконтроллер программой;

- ISP - (от англ. In-System Programming - системное программирование) будет использоваться для программирования микроконтроллера;

- mini-USB - будет использоваться для связи с и прошивки микроконтроллера;

- ключ режим «Отладка» - предназначен для отладки устройства при отсутствии компьютера и телефонной линии;

- буферный элемент - это приемопередатчик от разъема USB - устройство, которое обеспечивает обмен данными между несколькими устройствами по одной двухпроводной линии связи. Микроконтроллер осуществляет связь с компьютером для передачи и приема данных от устройства, отладки;

- DTMF-приемник - (от англ. Dual Tone Multi Frequency - двухтональная мультичастотная посылка) осуществляет прием зашифрованных данных от телефонной сети;

- DTMF-передатчик - осуществляет передачу зашифрованных данных в телефонную сеть;

- аккумулятор - предназначен для резервного питания устройства;

- схема защиты от обратного напряжения - представляет собой электронную защиту при ошибочном подключении аккумулятора, ЗУ, mini-USB;

- схема стабилизации напряжения - экономичный преобразователь напряжения, необходимый для нормальной работы микросхем;

- разъем для подключения ЗУ - осуществляет питание устройства и зарядку аккумулятора;

- микросхема управления питанием - осуществляет «умное» управление питанием, выбор необходимых источников питания, обеспечение безопасной зарядки аккумулятора и индикацию текущего состояния питания;

- клавиатура 4Х4 - предназначена для ввода информации в устройство при отсутствии компьютера;

- индикатор кода ошибки - индикация текущего состояние устройства.

Устройство, именуемое процессор шифрования по методу Риветса, будет включаться при подаче питания. Питание происходит от резервного источника питания (аккумулятор), отдельного блока питания или от USB компьютера. При этом используется пониженное энергопотребление и режимы экономии электроэнергии, что позволяет увеличить сроки автономной работы устройства. При начальной загрузке микроконтроллера программа тестирует на замыкание ключа режим «Отладка». При замкнутом ключе далее программа определяет, замкнут ли передатчик и приемник DTMF-сигналов для запуска процесса диагностики.

Схема электрическая структурная изображена на чертеже БрГТУ.007830.012 Э1.