Измеритель уровня шума

 

Может использоваться как тревожный сенсор системы безопасности или как средство оценки шума в офисных помещениях.

Колодка подключения линии связи

Кроме сигнальных (A, B, gnd), имеет ввод питания микроконтроллера, которое получает исключительно с линии связи.

Сигнальные входы (AB) имеют защиту от неправильного подключении к линии.

Звук

Усилитель звукового сигнада поделен на две части - предварительный усилитель со ступенчатой регулировкой коэффициента усиления (чувствительность можно изменить в 3 раза) и логарифмический усилитель (близкий к логарифму), формирующий окончательное отношение выходного сигнала к уровню звука.

Индикатор уровня сигнала

В целях повышения универсальности области применения, устройство имеет глубоко перестраиваемую аналоговую часть. В том числе, это касается и индикатора уровня, пороговые значения которого задаются программно.

Оценка уровня звука производится 4 раза в секунду и может происходить в трех вариантах:

• по максимальному значению;
• (максимум + среднее) / 2;
• среднее.

При достижении максимального значения, в приборе срабатывает виртуальный логический датчик на входе с индексом 0.

Звуковое оповещение

При достижении максимального уровня звука, устройство способно генерировать звуковой сигнал на внешнем излучателе с входным сопротивлением не менее 32 Ом.

Частота и скважность сигнала задаются в настройках.

Для автоматического срабатывания излучателя, необходимо указать в настройках длительность звучания. В противном случае, Включение тревоги производится выводом количества миллисекунд в виртуальный порт 0.

Во время работы излучателя, оценка уровня шума не производится.

Индикация связи

Плата имеет светодиодный индикатор обмена данными с мастером. Светодиод, расположеный рядом с колодкой соединения линии, загорается во время ответа устройства, что сигнализирует о его нормальной работе в составе системы.

Порт расширения

Для подключения дополнительных датчиков и реле на плате присутствует шестиконтактный разъем. Назначение его выводов:

1. 0 (общий провод);
2. +5В питания для датчиков;
3. принудительный сброс микроконтроллера;
4. pin/output #3;
5. pin/output #2;
6. pin/output #1.

В зависимости от настроек (ниже), дополнительные контакты могут использоваться для тревожной сигнализации или для отдельного управления дополнительными исполнительными механизмами (например, твердотельным реле).

Настройки

Устройство может быть настроено посредством специальной программы.

Любое изменение в настройках прибора требует предварительной передачи ему команды разблокирования памяти. Это служит дополнительным и надежным фильтром для противодействия возможным помехам в канале связи (и без того имеющем 2 уровня контроля целостности пакетов). Вместе с командой передается время в секундах, на которое устройство будет разблокировано. Ограничение по времени гарантирует автоматическое "запирание" настроек по истечению срока действия команды.

Направление выводов

Регистр памяти 0 содержит настройку направления выводов разъема расширения. Младшие 5 бит игнорируются.

Инверсия выводов

Микропрограмма устройства позволяет хранить "нормальное" состояние выходов - инверсный/прямой. Для записи настройки нужно передать 1 байт маски в регистр 1.

Мониторинг состояния выводов

Для уменьшения нагрузки на сети и сервер БД, данные по состоянию контактов могут фильтроваться. По умолчанию, фильтр настроен на все логические и физические выводы устройства.

Фильтр представляет собой битовую маску, записываемую в регистр 2.

КУ предусилителя

Прибор может размещаться как в тихом офисе, так и в шумном цеху, что требует разных уровней коэффициэнта усиления. Мы можем настроить тип обстановки, записав в регистр 4 одно из значений:

0. шумное пространство;
1. тихое помещение.

Частота отчета по уровню

Чтобы не грузить систему излишне подробной информацией, мы отправляем данные по максимальному уровню звука с интервалом, задаваемым в регистре 5.

Один байт значения содержит длительность в секундах.

Однако, если со времени предыдущего отчета значение шума не поменялось, оно не будет передаваться повторно.

Длительность звукового сигнала

Если устройство должно работать в автономном режиме, мы должны установить длительность "гудка" предупреждения о превышении допустимого уровня шума.

Эти данные записываются в регистр 6 в виде однобайтового значения длительности в секундах.

Тон звука

Частота и скважность звукового сигнала записываются в регистры 7 и 8.

Передаваемые значения - количество микросекунд в двухбайтовом представлении.

Сводная таблица команд

Протокол обмена данными с устройством.

Запросы
команда	данные	описание
g		Запрос наличия любых изменений в данных.
R		Полная перезагрузка устройства.
r		Сброс портов и состояний.
S		Сброс портов в неактивное состояние (с учетом инверсии).
i		Запрос модели устройства.
p	индекс пина или пусто	Запрос состояния всех логических входов/выходов.
o	#вывода + 2 байта длительности	Изменение состояния вывода (включение) на длительность в секундах. Если длительность больше 65000, постоянное включение (до сброса или следующего изменения). Порядок следования байт длительности - от старшего.
V		Запрос текущего уровня звука.
F	6 байт	Установка пороговах значений индикатора. Если на момент поступления команды память разблокирована, настройки будут сохранены как базовые.
Z	длительность	Разблокирование памяти устройства для записи. Передаваемый дополнительный байт - количество секунд, в течении которых можно будет записывать настройки. Если длительность равна нулю, запись запрещена.
Запросы, требующие предварительной разблокировки памяти
команда	данные	описание
I	новый адрес	Изменение адреса устройства.
M	#регистра + значение	Запись настроек в EEPROM. 0 - направление выводов + 1 байт маски. 1 - инверсия выводов + 1 байт маски. 2 - фильтр отчета + 1 байт маски. 3 - усиление первого каскада. 4 - режим оценки уровня (0 - по максимуму, 1 - по максимуму и среднему, 2 - по среднему). 5 - пауза аналогового отчета в секундах. 6 - длительность звукового сигнала в секундах. 7 - период колебаний в микросекундах. (2 байта) 8 - длительность импулься в микросекундах. (2 байта) 9 - установка яркости индикатора уровня.
Ответы
команда	данные	описание
A		Подтверждение успешного приема команды.
E		Ошибка в команде.
U		Команда не поддерживается
L		Неправильная длина принятых данных (не соответствует протоколу).
i	NOISE METER	Ответ названия (типа) устройства.
p	1 байт - количество изменений [1 байт - номер + 1 байт - состояние]	Состояния изменений в логических входах/выходах. При старте или по запросу - текущее состояние всех контактов.
V	1 байт - количество изменений = 1 1 байт - индекс = 0 1 байт - значение	Уровень звука.
"Виртуальные" сигналы
команда	данные	описание
u	1 байт адреса	Устройство активно (вышло на связь).
N	1 байт адреса	Устройство не отвечает (выключено или отсутствует).

Геометрические размеры

Размеры платы: 48х48х16 мм.