Пульт керування для терміналів

КурсоваДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Мікропроцесори у поєднанні з пультами дистанційного керування дозволяють створювати ефективні системи контролю в побутовій і промисловій, їх головні достоїнства — універсальність, програмна гнучкість, можливість цифрової обробки даних і реалізації складних алгоритмів управління. Інтеграція в одному корпусі великої кількості периферійних пристроїв забезпечує компактність і низьку вартість приладів… Читати ще >

Пульт керування для терміналів (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Курсова робота на тему:

" Розробка пульту керування для терміналів"

Зміст

Вступ
1. Аналітичний огляд літератури
2. Аналіз вихідних даних та розробка структурної схеми
3. Розробка функціональної схеми
4. Вибір елементної бази

4.1 Вибір мікропроцесора
4.2 Вибір регістрів
4.3 Вибір операційних підсилювачів
4.4 Вибір контролера обміну інформацією

5. Розробка, розрахунок та опис принципової схеми
6. Розробка програмного забезпечення
7. Розрахунок надійності
8. Розрахунок потужності
9. Інструкція з експлуатації
Висновки
Література
Додаток
пульт мікропроцесор мікрофонний контролер
Вступ
Неможливо уявити теперішній складний виробничий процес який контролюється наочно. Розуміючи це ще у минулому столітті для спрощення контролю виробничого процесу почали використовувати дистанційні пульти керування. У зв’язку з цим процес керування могла виконувати одна людина.
Практично усі заводи, фабрики та підприємства пов’язані з виробництвом продукції використовують дистанційне керування виробництвом.
Використання дистанційного керування процесами дало змогу керувати такими процесами які є шкідливі для людини. Дані процеси являють собою наприклад атомні реактори, хімічні заводи, робота з радіоактивними та активно — хімічними сполуками.
А пізніше при швидкому розвитку електронно — обчислювальної техніки з’явилась можливість автоматично керувати виробничими процесами, за допомогою ЕОМ. Причому потрібно тільки спостерігати за виробництвом, і в разі необхідності використовувати ті чи інші варіанти. Тобто при аваріях, збоях використовувати, аварійні підпрограми, якими можливо виправити положення.
Наприклад на виробництві певної токсичної речовини виникає збій. Що може призвести до викиду в атмосферу токсичної речовини. Тому ще при конструюванні виробництва, передбачаються можливі помилки на виробництві і способи їх усунення. Тоді при аварії, запускається певна підпрограма яка намагається усунути помилку. Дана підпрограма запускається з дистанційного пульта керування.
Пульт дистанційного керування має переваги над звичайним керуванням. Розуміюче даний факт пульт керування почали поєднувати із різними електронними приладами, не пов’язаними з виробництвом. Чи то в сфері побуту, чи то в сфері зв’язку і комунікацій.
Мікропроцесори у поєднанні з пультами дистанційного керування дозволяють створювати ефективні системи контролю в побутовій і промисловій, їх головні достоїнства — універсальність, програмна гнучкість, можливість цифрової обробки даних і реалізації складних алгоритмів управління. Інтеграція в одному корпусі великої кількості периферійних пристроїв забезпечує компактність і низьку вартість приладів в умовах стислих термінів розробки і постановки виробів на виробництві.
1. Аналітичний огляд літератури
Передуючи розробці пристрою, потрібно звернутись до літератури, для перегляду переваг і недоліків усіх можливих модифікацій для даного прибору. Також потрібно переглянути попередні версії. Це дасть можливість проаналізувати принцип роботи.
Маючи загальне уявлення про розробляємий пристрій можна на основі технічної літератури, розробити найбільш підходящий пристрій. Так як розробляємий пристрій — пульт керування, то на основі цього можна проглянувши попередні модифікації можливо усунути всі недоліки.
Переглядаючи попередні схеми пультів керування, було підмічено той факт, що більшість пультів керування виконанні в поєднанні з мікропроцесором. Мікропроцесор потрібен для керування обміном.
Переглядаючи пульт керування, функціональна схема зображена на рисунку 1.
Рисунок 1 — Функціональна схема пульту керування.
Як видно із блок схеми, з групи кнопочних перемикачів, надходить сигнал на процесор, який свідчить про те, що користувачем обрано певну функцію.
Також на мікропроцесор надходить сигнал з генератора частоти. Частота даного сигналу рівна 2,5 МГц. Даний сигнал є синхроімпульсом, по надходженню якого синхронізується робота мікропроцесора.
Коли із групи кнопочних перемикачів надходить, сигнал про установлення певного режиму, процесор за допомогою підпрограми, яка записана у пам’яті процесора. За допомогою цієї програми, виконується обробка запитів, встановлення режимів та вивід інформації про встановлення певного режиму.
Процесор встановивши режим роботи «повідомляв» блок індикаторів та подавав керуючі сигнали на периферійний пристрій. Використання даної схеми є примітивною. Проте особливості схеми не вимагають більш складнішої будови.
Розробляючи схему пульта керування можна звернути увагу на недоліки попередньої схеми:
— мала кількість входів. В даному пульті можна під'єднати всього десять кнопок. Причому для кодування десяти сигналів використовується сім ліній, по яким передається сигнал від кнопок до процесора;
— недостатнє значення тактової частоти процесора. При розробці пульта керування потрібно підвищити значення тактової частоти. Чим більше значення тактової частоти, тим швидше процесор буде виконувати операції;
— мала кількість вхідних портів. Даний процесор використовує тільки порти PA і PB. Для розробки більш потужної схеми потрібно використати процесор, який використовує хоча б три порти: PA, PB, PC. При використанні трьох портів можна задіяти більше двадцяти кнопок. Тому розробляючи схему потрібно звернути увагу на даний недолік;
— відсутність зв’язку з іншими пультами керування. Даний пульт керування не може бути з'єднаний з іншими пультами керування. Така особливість не дозволяє використати два пульти керування, що не є прийнятними. Саме тому потрібно реалізувати зв’язок між двома чи більше пультами.
Пульт керування можливо створити на базі вищеописаного, але при внесенні багатьох конструкційних змін. Саме і для того використовується аналітичний огляд літератури. В причому принцип роботи пульту не порушується, але в схему вносяться певні конструктивні зміни, які повинні покращити роботу пульту. В даному випадку використовується така ж структурна схема, але без вказаних вище недоліків у роботі пульту керування.
Використання технічної літератури дає змогу розробити схему, за коротший час, переглянути всі недоліки у попередньо розроблених схемах. Без аналітичного огляду літератури, при розробці пульту керування радіостанцією не виключається можливість повторити недоліки, які реалізовані у попередніх схемах.
При розробці схеми пристрою також потрібно звернути увагу на перелік елементів, по можливості використати більш кращі модифікації. Використання більш новішої елементної бази дає змогу підвищити ряд технічних показників розробляє мого пристрою. Також потрібно передбачити заміну дефіцитних елементів, на більш доступніші.
Саме аналіз технічної літератури дає змогу найбільш точно розробити як і схему, так і підібрати елементну базу, так і підвищити ряд технічних та експлуатаційних характеристик.
2. Аналіз вихідних даних та розробка структурної схеми
Серед розглянутих схем пультів керування широкого застосування набули пульти на базі мікропроцесорів. Використання мікропроцесорів дає змогу створювати ефективні системи керування. Також з’являється можливість програмно керувати роботою пульта. Використання мікропроцесору в даному створюваному пристрою дає змогу різко підвищити функціональні можливості.
Також мікропроцесор дозволяє керувати передачею даних, як в послідовному, так і в паралельному форматах представлення даних. Така його особливість забезпечує повноцінний ввід — вивід інформації, без інформаційних спотворень. Головна функція мікропроцесору є - контролювання роботою розробляє мого пристрою. Також мікропроцесор виконує по необхідності арифметико — логічні операції, організацію вводу — виводу, переключення між режимами, тощо.
Структурна схема при синтезі концентрує в собі все найбільш важливе і істотне про склад, структуру і функції МПС. На структурній схемі зображують звичайно у вигляді прямокутників всі основні структурні вузли МПС і основні взаємозв'язки між ними.
Структурна схема є першою моделлю електронної МПС. Перевагою структурної схеми при вивченні електронного пристрою є те, що по ній можна швидко одержати представлення про склад, структуру і виконувані ним функції, не звертаючи уваги на схемну реалізацію його функціональних частин.
При розробці структурної схеми, потрібно реалізувати усунення недоліків попередніх версій розробляє мого пристрою.
Як видно із структурної схеми, принцип дії такий.
Генератор генерує сигнал прямокутної форми з частотою f = 4,608 МГц. Даний сигнал, як видно із схеми, надходять до процесору. Інакше цей сигнал можна назвати синхроімпульсом. Тобто по надходженню даного сигналу до процесору виконуються операції.
Інформація з блоку перемикачів надходить до мікропроцесора. Дана інформація «повідомляє» процесору: який режим вибрано, який канал вибрано, іншими словами зв’язок з блоком перемикачів — зв’язок мікропроцесора і користувача. Тільки через даний блок користувач може керувати роботою розробляє мого приладу.
По мірі виконання своєї роботи мікропроцесором: переключення режимів чи каналів — потрібно повідомляти користувача про даний стан розробляє мого приладу. Для цього в схемі призначені блок цифрових і одиничних індикаторів. Дані блоки, також структурно поєднані з мікропроцесором. Інформація з мікропроцесора яка призначена для майбутнього користувача відображається в цих блоках.
Також через блок вводу — виводу пульт керування можна з'єднувати з аналогічними пристроями. Дана мікросхема контролює прийом — передача сигналів на аналогічні пульти керування. Даний блок розроблено для того щоб існувала можливість керувати радіостанцією декількома розробляючи ми приладами. Передача даних між пультами керування здійснюється тільки по послідовному інтерфейсу, використання якого найпростіше реалізувати.
Сигнал з мікрофону надходить на комутатор який, в свою чергу керується мікропроцесором. Про надходженні на комутатор керуючих сигналів комутатор подає аналоговий сигнал з мікрофону на вхід модулятору передавача, або з'єднує вхід модулятора передавача з вхідним сигналом, який в свою чергу надходить ззовні. Отже як видно із структурної схеми даного розробляє мого приладу, усунено всі вище сказані недоліки.
При розробці структурної схеми потрібно як найбільш точніше відобразити принципи роботи майбутнього приладу. Структурна схема зображена на рисунку 2.
3. Розробка функціональної схеми
Функціональна схема пристрою являє собою дещо ускладнену структурну схему. Графічна побудова функціональної схеми дає найбільш наглядне уявлення про послідовність взаємодії функціональних частин МПС.
На функціональній схемі розташовані елементи приведені нижче:
— мікропроцесор. На дану мікросхему подається також напруга живлення 5 Вольт, та земля. На його входи поступають сигнали від генератора, перемикачів та сигнал від мікросхеми DD1, яка контролює обміном інформацією між пультом керування та іншим пультом керування. З процесора на блоки індикації надходять сигнали. Також на комутатори DD7, DD8 надходять сигнали які керують роботою комутаторів;
— перемикачі. Являє собою множину перемикачів, які використовуються для встановлення потрібного режиму роботи пульта керування. Сигнали з перемикачів одразу поступають на входи процесора;
— блоки індикації. Реалізовано трьома блоками. Перший блок відображає цифрові значення, я інші два блоки відображають сигнали, які надходять від процесора;
— блоки комутації. На функціональній схемі представлено двома мікросхемами, DD7, DD8. Котрі при надходженні відповідних керуючих сигналів з процесора, перемикають виходи мікрофону з маніпулятору на на вхід модулятора передавача;
— блок мікрофонного підсилювача. Даний блок підсилює сигнал який надходить з мікрофона і направляє його на комутатор DD8;
Як видно із структурної і функціональної схем керування роботою приладу керує мікропроцесор, який з'єднаний з усіма блоками. Якщо потрібно то блоки з'єднанні з мікропроцесором по певним лініям, по яким надходять сигнали стану блоків. Використання мікропроцесора дає змогу логічно спростити як і структурну, так і функціональну схеми.
Рисунок 2 — Структурна схема приладу.
При розробці блоків потрібно як найбільш точніше передбачити режими роботи, і по можливості усунути виникнення конфліктних ситуацій, що дає змогу підвищити надійність роботи розробляє мого приладу.
Для найбільш коректного зв’язку між мікропроцесором і функціональними блоками потрібно передбачити обмін інформацією між ними. Потрібно використовувати строго конкретні лінії для кожного сигналу.
Для усунення конфліктних ситуацій також схематично потрібно усунути зворотній зв’язок між блоками.
4. Вибір елементної бази
Після розробки функціональної схеми з’являється можливість вибору елементної бази МПС. Для побудови такого електронного пристрою, як пульт керування радіостанцією, використовуються наступні елементи:
4.1 Вибір мікропроцесора
Згідно завдання потрібно розробити пульт керування радіостанцією. Для реалізації даного пульта керування було обрано мікропроцесор AT90c8515. використання даного процесора дало змогу створити простий, надійний пульт керування радіостанцією. Характеристики процесора;
— використана AVR розширена RISC архітектура;
— великий набір команд 121, більшість з яких виконується за один машиний цикл;
— ємність програмуючої FLASH — пам’яті 128 КБайт, близько 1000 циклів стирання — запису;
— SPI інтерфейс внутрішньо — системного програмування;
— вбудована RAM ємністю 4 КБайт;
— 32 восьми розрядних регістри загального призначення;
— 32 програмуючі лінії, 8 ліній входу, 8 ліній виходу;
— програмує мий послідовний UART інтерфейс;
— діапазон тактових частот від 0 до 6 МГц;
— продуктивність до 6 MIPS на частоті 6 МГц;
— внутрішня система відліку реального часу з генератором;
— програмна установка тактової частоти;
— вбудований аналоговий компаратор;
— восьми — канальний, десяти розрядний аналогово — цифровий перетворювач;
— програмне блокування захисту програмних засобів;
Вигляд мікропроцесора AT90c8515 зображений на рисунку 3.
Рисунок 3 — Зовнішній вигляд мікропроцесора AT90c8515.
Порівняння процесора AT90c8515 з попереднім процесором серії АТ103. мікро контролер AT90c8515 має внутрішньо системну програмуючу пам’ять FLASH обсягом 128 КБайт, EEPROM обсягом 4 КБайт і SRAM обсягом 4 КБайт.
А мікро контролер АТ103 має внутрішньосистемну програмуючу пам’ять FLASH обсягом 64 КБайт, EEPROM обсягом 4 КБайт і SRAM обсягом 4 КБайт.
Також мікропроцесор AT90c8515 працює на частотах від 0 до 6 МГц, так як його аналог АТ103 працює на частотах від 0 до 4 МГц.
Призначення виводів:
— VCC — напруга живлення;
— GND — земля;
— Port A (PA0 … PA7) — порт А, 8 розрядний дву направлений порт, дані виходи напряму дозволяють керувати Led — індикаторами;
— Port B (PB0 … PB7) — порт В, 8 розрядний дву направлений порт, даний порт реалізує спеціальні функції;
— Port C (PC0 … PC7) — порт С, 8 розрядний дву направлений порт, використовується як виходи адреси при використанні SRAM;
— Port D (PD0 … PD7) — порт D, 8 розрядний дву направлений порт;
— Port E (PE0 … PE7) — порт E, 8 розрядний дву направлений порт,
— Port F (PF0 … PF7) — порт F, 8 розрядний порт, виходи використовуються як аналогові входи АЦП;
— Reset — вхід скидання;
— XTAL1 — вхід не інвертованого підсилювача генератора;
— XTAL2 — вхід не інвертованого підсилювача генератора;
— TOSC1 — вхід інвертованого підсилювача таймера — лічильника;
— TOSC2 — вхід інвертованого підсилювача таймера — лічильника;
— WR — строб запису зовнішньої SRAM;
— RD — строб читання зовнішньої SRAM;
— ALE — строб дозволу фіксації адреси;
— AVCC — напруга живлення для АЦП;
— AREF — Вхід аналогової напруги;
— PEN — вивід дозволу програмування;
Процесор має кращі характеристики роботи у порівнянні з попереднім, отже цей процесор буде використовуватись у схемі. Частоту роботи процесора установити 4,608 МГц. Дане значення є найбільш оптимальним і прийнятним для даного пульта керування.
4.2 Вибір регістрів
Для реалізації індикації використовуються регістри. Причому сигнали з мікропроцесора надходять у послідовному вигляді, саме тому потрібно використати регістри. Усього для схеми потрібно 4 регістри. 3 із них використовуються в парі з цифровими індикаторами для виводу чисел. А ще один регістр використовується для виводу повідомлень. Саме тому вибір було зупинено на регістрах 74НС595. Вигляд якого представлено на рисунку 4. А структурна схема представлена на рисунку 5.
Рисунок 4 — Вигляд регістру 74НС595.
Рисунок 5 — Структурна схема регістра 74НС595.
Основні технічні характеристики даного регістра такі:
— напруга живлення — 5 вольт;
— діапазон робочої температури від — 55 до 125 С;
— максимально — допустиме значення частоти синхронізації < 20 МГц;
— значення часу установки — 15 нс;
Часова діаграма роботи регістра представлена на рисунку 6.
Рисунок 6 — Часова діаграма роботи регістра 74 НС595.
Як видно із даних характеристик, регістр може перетворювати послідовний код в паралельний. Також регістр 74НС595 має задовільні функціонування пульту характеристики. Отже даний регістр підходить по своїм параметрами, для використання в даній схемі.
4.3 Вибір операційних підсилювачів
В даній схемі використовуються операційні підсилювачі. Вони використовуються для підсилення аналогового сигналу. Зовнішній вигляд операційного підсилювача представлений на рисунку 7.
Рисунок 7 — Вигляд операційного підсилювача LM2904D.
Даний підсилювач має такі характеристики:
— підсилювач з дуже малими розмірами;
— має захист від перегріву, перевищення температури, короткого замикання;
— максимальна напруга живлення — 18 Вольт;
— діапазон напруг виходу від 5 Вольт до 16 Вольт;
— вхідний опір — 50 кОм;
— діапазон робочих температур — 40 до 150 С;
Детальніше характеристики роботи підсилювача показано на малюнках 8, 9.
Рисунок 8 — Вихідна вольт — амперна характеристику підсилювача LM2904D
Рисунок 9 — Амплітудно — частотна характеристика підсилювача LM2904D.
Як видно із характеристик приведених вище, операційний підсилювач LM2904D, в цілому підходить для використання в даній схемі.
4.4 Вибір контролера обміну інформацією
Для того щоб була можливість використати, для контролю радіостанцією два і більше пультів керування, потрібно реалізувати між обмін інформацією. Причому так щоб перший пульт повідомляв інший при зміні режимів, каналів і навпаки. Краще реалізувати обмін інформацією по послідовному інтерфейсу, який і буде керувати даний контролер. Вигляд контролера представлений на рисунку 10.
Рисунок 10 — Зовнішній вигляд контролеру обміну інформацією ADM 485.
Технічні характеристики представленні нижче:
— швидкість передачі прийому даних до 5 Мб сек;
— напруга живлення 5 Вольт;
— температурний захист;
— захист від перевищення напруги живлення;
— має вбудований набір інструкцій BiCMOS;
— використовується в локальних мережах, для реалізації прийому — передачі даних, мультиплексації даних;
— максимальний рівень вихідної напруги до 5 Вольт;
— максимальне вихідне значення струму до 250 мА;
— потужність розсіювання 0,5 Ват;
— діапазон робочих температур від -15 до 70 С;
Функціональна блок — схема призначена на рисунку 11.
Рисунок 11 — Функціональна блок — схема контролеру обміну інформацією ADM 485.
Організація передачі представлена на рисунку 12.
Рисунок 12 — Організація передачі контролером обміну інформацією ADM485.
Організація прийому представлена на рисунку 13.
Рисунок 13 — Організація прийому контролером обміну інформацією ADM485.
Як видно із даних характеристик вибір контролера обміну інформацією цілком підходить для даної схеми. При використанні такої схеми можна підвищити характеристики розробляє мого пульту керування.
5. Розробка, розрахунок та опис принципової схеми
Принципова схема слугує основою для розробки інших конструкторських документів, наприклад, схем з'єднань (монтажних) і креслень. Користуються ними для вивчення принципів роботи МПС, автогенератор також при наладці, контролі та ремонті апаратури.
Розробка принципової схеми виконується на схемотехнічному етапі проектування і представляє собою більш високий рівень синтезу структурної і функціональної схем. В той час, як функціональна схема є сукупністю формальних моделей функціональних частин МПС, а принципова схема є сукупністю електричних моделей цих частин.
Принципова схема синтезується на основі функціональної та аналізу вимог технічного забезпечення, а також вимог, що висуваються розробником до кожного функціонального елемента.
Розробка принципової схеми полягає у виборі однієї з відомих схем, яка найбільш відповідає сукупності техніко-економічних вимог при максимальній її простоті і надійності. Дана схема пульта керування є досить компактною і при цьому володіє певною надійністю.
Розрахунок елементів принципової схеми зводиться до розрахунку номіналів резисторів та конденсаторів, які входять до складу принципової схеми. Ці величини приведені у розділі «Вибір елементної бази» .
В описі принципової схеми описується принцип дії розробленого пристою за схемою електричною принциповою.
Принципова схема показана в графічній частині курсового проекту в частині. Принцип роботи схеми такий:
Через роз'єм Х1 відбувається обмін сигналами. Даний роз'єм з'єднаний з внутрішньою шиною даних. Сигнали надходять в такому порядку: роз'єм, шина даних, функціональний блок (мікросхема).
Інформація з кнопок KN1 — KN13, надходить на процесор DD2, який в свою чергу змінює режими, і «повідомляє» шині даних про зміну режиму. В програмуючу пам’ять процесора записано підпрограми, які виконують певну вказівку дій по вказаному алгоритму, при спрацювані певної події.
Вданому випадку ці події - є надходження сигналів від кнопок до процесора.
На регістри DD1 — DD4 надходять дані в послідовному вигляді. З кожним приходом синхроімпульсу відбувається зсув даних, коли дані не записані в регістри по лінії E_Ind спрацьовують на низький рівень динамічного сигналу.
Коли дані занесено в регістри відбувається передача на індикатори. Регістри DD1 — DD3 з'єднані з цифровими індикаторами, які відображають різну цифрову інформацію, а DD4 з'єднаний з одиничними індикаторами, які відображають стан пульту керування.
Також на схемі є попередній підсилювач вхідного сигналу, який підсилює аналоговий сигнал, котрий в свою чергу надходить від мікрофону. Підсилювач виконаний на мікросхемі DA1. Підсилений сигнал підсилювач передає на шину даних на лінію Mic.
6. Розробка програмного забезпечення
Для керованої роботи мікропроцесора використовують програмне забезпечення. Дане програмне забезпечення являє собою набір інструкцій (команд) роботи процесора. Ці інструкції - вказівки які розміщені у FLESH — пам’яті процесора.
По мірі надходження до процесору сигналів, програмне забезпечення опрацювання виконує вказівки. Програмне забезпечення зберігається в енергонезалежній пам’яті, і тому не має необхідності при кожному запуску процесора виконувати завантаження програмного забезпечення у процесор. Дане програмне забезпечення є не що інше як набір машинних слів у вигляді шістнадцяткової системи счислення. При необхідності можна обновити, замінити програмне забезпечення процесора. Для цього необхідно під'єднати процесор до робочої станції (ЕОМ) і за допомогою спеціального програмного забезпечення ЕОМ завантажити в пам’ять процесора *.НЕХ — файл.
НЕХ — файл є набір інструкцій до процесора, іншими словами це асембльований шістнадцятковий набір машиних слів.
Сам текст програми для пульту керування терміналами можна проглянути в додатку А.
7. Розрахунок надійності
Надійність — це властивість апаратури виконувати свої функції при зберіганні експлуатаційних показників в заданих границях та режимах роботи, які встановленні в технічному завданні.
Надійність є комплексною властивістю, яка в залежності від призначення та експлуатації апаратури може включати такі властивості, як безвідмовність, довговічність, безпомилковість та інші.
Несправності та помилки в роботі ЕОМ виникають з різних причин і можуть носити характер відмов або збоїв.
Відмова — це подія, яка призводить до повної втрати працездатності. Усувається ремонтом або заміною несправного компонента.
Збій — це короткочасні порушення працездатності через короткочасну зміну параметрів електрорадіоелементів (апаратний збій) або параметрів програмного забезпечення (програмний збій). Збої носять випадковий характер, їх виникнення не піддається прогнозуванню через вплив великої кількості зовнішніх чинників. Наслідками збоїв є спотворення інформації, яка обробляється, передається чи зберігається. Усунення наслідків збоїв відбувається шляхом повторення операції у результаті якої виник збій.
Відомо, що інтенсивність збоїв значно вище інтенсивності відмов. Інтенсивність відмов — це характеристика, яка визначається експериментальне для кожної групи елементів і має табличне значення. Інтенсивність відмов виробу визначається сумою інтенсивностей відмов всіх його елементів.
Для визначення надійності приладу спочатку визначається його сумарна інтенсивність за формулою 1:
=. (1)
Де _- сумарна інтенсивність відмов, 1/год;
n — кількість елементів в групі;
— значення інтенсивності відмов, 1/год;
Інтенсивність відмов елементів, їх кількість і результати обчислень загальної інтенсивності приведені у таблиці 6.
Таблиця 2 — Параметри надійності радіоелементів.


Тип елементу	Інтенсивність відмов елементів л, 1 /год	Кількість N, шт	Ni*л_і
Діоди	0,7*10^-6		1,82*10^-5
Індикатор	5*10^-6		1,5*10^-5
Конденсатори	0,2*10^-6		2*10^-6
Напівпровідникові ІМС великого ступеня інтеграції	0,25*10^-6		0,25*10^-6
Напівпровідникові ІМС середнього ступеня інтеграції	0,1*10^-6		0,4*10^-6
Роз'єми	0,3*10^-6		0,3*10^-6
Резистори	0,5*10^-6		3,45*10^-5
Транзистори	1,5*10^-6		7,5*10^-6
Сума	9,27*10^-5

Для знаходження сумарного значення інтенсивності відмов потрібно знайти сумарні значення кожної із груп елементів, а потім знайти загальну суму інтенсивності відмов.
Далі за формулою 2 потрібно знайти середній час роботи на 1 відмову.
T_c = ^— 1 (2)
T_c = 1 / 9,27*10^-5 = 10 787,5 (год)
Так як прилад експлуатується в реальних умовах (стаціонарних) — тоді потрібно середній час розділити на показник коефіцієнту для нормальних умов. Для стаціонарних умов коефіцієнт рівний 10. Отже :
T_c = T_c / К = 10 787,5 / 10 = 1078,75 (год.)
Далі за формулою 3 знаходимо імовірність безвідмовної роботи:
P (t)= е^(-t/Тс)
Приймаємо проміжки часу t = 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 год. І для даних проміжків часу визначаємо значення імовірностей. Результати обчислень приведені в таблиці 3.
Таблиця 3 — Імовірність безвідмовної роботи.


Час напрацювання, год	Імовірність безвідмовної роботи
	0,605
	0,375
	0,250
	0,156
	0,098
	0,061

По даним обчисленням приведеним в таблиці 3 можна побудувати графік залежності імовірності роботи від часу, (дивись рисунок 14) .
Рисунок 14 — Графік залежності P (t) від часу.
З графіку зображеного на рисунку 4 видно, що з часом ймовірність безвідмовної роботи зменшується і на певному етапі вона майже досягає нульового значення.
Щодо залежності інтенсивності відмов від часу, то ця залежність наступна. В момент виготовлення пристрою ймовірність того, що він вийде з ладу є максимальною. Якщо пристрій не вийшов з ладу, то наступає невеликий початковий проміжок часу, який називають періодом припрацювання. В реальних умовах експлуатації цей період складає декілька місяців. Для його скорочення проводиться так званий «прогон» виробів в умовах більш жорстких, ніж при реальній експлуатації (термокамери, мікро стенди тощо). Тим самим вдається швидко виявити найменш надійні компоненти і замінити їх. При цьому початковий період скорочується до кількох днів.
Після початкового періоду наступає термін експлуатації, протягом якого пристрій виконує всі покладені на нього функції. Цей період складає 5−10 років.
Останнім є проміжок часу, який наступає після закінчення терміну експлуатації. Це період старіння, що характеризується появою поступових відмов.
8. Розрахунок потужності
Для того щоб знайти потужність споживану схемою потрібно підсумувати активні потужності які споживаються схемою. В даному випадку потрібно визначити такі потужності за паспортними документами:
— напівпровідникових ІМС великого ступеня інтеграції;
— напівпровідникових ІМС середнього ступеня інтеграції;
— транзисторів;
— індикаторів;
— діодів;
Такими деталями як резистори можна знехтувати
Значення потужностей приведено в таблиці 4.
Таблиця 4 — Параметри потужностей радіоелементів.


Тип елементу	Потужність, Вт	Кількість N, шт	Сумарна потужність, Вт
Напівпровідникові ІМС великого ступеня інтеграції
Напівпровідникові ІМС середнього ступеня інтеграції	0,5
Транзистори	0,5		2,5
Індикатори	0,5		1,5
Діоди	0,035		0,825
Сумарна потужність	7,325

Як видно із таблиці 4, схема споживає близько 7 Вт.
9. Інструкція з експлуатації
Пульт керування розроблений на мікропроцесорі AT90c8515, який не потребує калібрування. Для подальшої роботи пульту потрібно тільки програмне забезпечення. Для занесення в пам’ять процесора під'єднати пульт керування до ЕОМ за допомогою СОМ порту. Потім при використанні спеціальної програми яка постачається з мікропроцесором відбувається передача НЕХ файлу, код якого приведений в додатку А. Пульт керування призначений для керування роботою радіостанцій. Пульт керування з'єднується з радіостанцією за допомогою роз'єму Х1. Пульт керування призначений для індикації і керування роботою радіостанцією. На передній панелі пульту керування розміщені наступні органи керування і індикації:
— кнопка увімкнення радіостанції - ВКЛ;
— кнопка переключення діапазонів роботи УКВ чи КВ — УКВ/КВ;
— кнопки тонових викликів — ДНЦ, ЛОК, ДСП, РЕМ;
— кнопка ПРГ для увімкнення режиму програмування;
— кнопка переключення функцій — F;
— кнопки «/» і «/» для збільшення, зменшення вибраної величини;
— індикатори режимів праці - УКВ, КВ;
— індикатори прийому/передачі в УКВ і КВ;
— індикатори чергового прийому в УКВ і КВ режимах — ДЕЖ;
— індикатор несправності - АВАРІЯ;
— індикатор увімкнення радіостанції - ВКЛ;
— індикатор для показу цифрової або літерної інформації;
— кнопка увімкнення мікрофону — МКФ;
— кнопка для проведеня переговорів між кабінами — СЕЛ;
На лицьовій панелі розміщений роз'єм для під'єнаня маніпулятора.
Напруга живлення пульта керування радіостанцією складає 12 Вольт і надходить до пульту керування через роз'єм Х1.
Висновки
На даному курсовому проектуванні було розроблено пульт керування радіостанцією. Даний пристрій дозволяє зручно і ефективно виконувати керування радіостанцією.
Пульт керування зручний і простий в роботі. Він не потребує настройки. Використання його дає змогу співпрацювати з аналогічними пристроями.
Використання мікроконтролера дало змогу підвищити ефективність роботи, надійність. Використання мікроконтролера дає змогу програмно керувати роботою радіостанції.
Інтеграція в одному корпусі великої кількості периферійних пристроїв забезпечило компактність і відносно низьку вартість приладу.
В ході проведення даної роботи було визначено сумарну інтенсивність відмов, яка складає 9,27 * 10^— 5. Безвідмовна робота даного приладу складає 1078,5 год, що є непоганим показником.
Прилад споживає потужність 7,325 Вт. Дана потужність є оптимальною для роботи даного приладу.
При виконанні даної роботи було реалізовано і приведено в графічній частині проекту структурна, функціональна і електрична принципова схеми. Даний курсовий проект повністю відповідає завданню.
Література
Полупроводниковые оптоелектронные приборы. Справочник под ред. Н. Н Горюнова. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Б. В. Тарабрина. — М.: Радио и связь, 1984
Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Справочное пособие под ред. С. В. Якубовского.-М.: Радио и связь, 1985
Функциональные устройства на микросхемах под ред. В. З. Найдерова. — М.: Радио и связь, 1985
Микроэлектронные схемы цифровых устройств. И. Н. Букреев. — М.: Сов. Радио, 1975
Расчет электронных устройств на транзисторах. Л. Н. Бочаров и др. — М.: Энергия, 1978
Искусство схемотехники: в 2-х томах. П. Хоровиц, У. Хилл. — М.: Мир, 1983
HTTP: WWW.Radio.Ru
HTTP: WWW.Novator.Ic.Km.Ua
HTTP: WWW.Ukrzal.ic.km.ua
Додаток
Вміст НЕХ файлу програмного забезпечення мікропроцесора:
:1 002 4000A9F7F4E0E0E56DD0A2D04F3FE9F327CF66
:10 025 0000CB10D931895042F0A95F1F71A95D9F75B
:1 002 600 008 9528E0AF98062E06D028E0C798052EFE
:100 270 0002D0AF9A0895C798000C08F0C69808F409
:1 002 8000C69AC79A2A9509F0F6CF08951124222418
:10 029 000 3324C59825E0EFDF28E0EDDF28E0EBDF31
:1002A000C59A03EE202E01EC302EC598012C25E0D6
:1002B000E2DF022C28E0DFDF032C28E0DCDF979A66
:1002C00000E2202E05E0302EC598012C25E0D3DF7A
:1002D000022C28E0D0DF032C28E0CDDFC59A0024D3
:1002E00008E0102E242C352C380C201C36FF02C0C0
:1002F000370C261C24E0220C330CE89408F4689494
:100 300 0020F82A95C1F706E0300EC598012C25E0AB
:1 003 1000B2DF022C28E0AFDF032C28E0ACDFC59A67
:1 003 200 008 9522D0AD9A9498C89531960FE9001699
:100 330 0021F00BBAAC9A18D0F4CF0895AD98AE98CE
:1 003 400 000 000 000 0000AC980BBBAC9A0DD00895E3
:1 003 5000AC98AE98AD9811E01BBB00000000AC9AC1
:10 036 0001FEF79DF01D00895AC98AE9AAD980027C1
:10 037 0000ABB0FEF0BBBAC9A00000000CF9B02C082
:1 003 8000AC98F2CFAC98AE980FEF0ABB0895F894F2
:10 039 0000FEF0ABB0BBB0FE104BB0FEE05BB3E7FAB
:1003A00088944FEF0FEF3D7F001F0BBB9D9B4DE0EF
:1003B0009E9B4EE09F9B4FE0001F0BBB9D9B47E029
:1003C0009E9B48E09F9B49E0001F0BBB9D9B44E028
:1003D0009E9B45E09F9B46E0001F0BBB9D9B41E021
:1003E0009E9B42E09F9B43E0001F0BBB9D9B40E018
:1003F0009E9B4CE09F9B3260DC9A4F3F31F030FF78
:100 400 0006C00FEF04BB0FEE05BB18954FEF1EE1C2
:100 410 0022DF3160C5CF5278204F6E202846322D22
:10 042 000 547 8299F52656365697665643A209F0018
:1 004 300 0456E7465723A202846332D657363299F93
:10 044 000 547 8202D204F6E20202020202020209F17
:100 450 0020C87EC99F0052656164799F52782052FE
:1 004 600 065 616 4793A9F4572726F723A9F00309F5E
:1 004 700 0319F329F339F349F359F369F379F389FE0
:1 004 8000A9F7F4E0E0E56DD0A2D04F3FE9F327CF66
:10 049 0000CB10D931895042F0A95F1F71A95D9F75B
:1004A000089528E0AF98062E06D028E0C798052EFE
:1004B00002D0AF9A0895C798000C08F0C69808F409
:1004C000C69AC79A2A9509F0F6CF08951124222418
:1004D0003324C59825E0EFDF28E0EDDF28E0EBDF31
:1004E000C59A03EE202E01EC302EC598012C25E0D6
:1004F000E2DF022C28E0DFDF032C28E0DCDF979A66
:1004G00000E2202E05E0302EC598012C25E0D3DF7A
:1004H000022C28E0D0DF032C28E0CDDFC59A0024D3
:100 500 0008E0102E242C352C380C201C36FF02C0C0
:1 005 100 0370C261C24E0220C330CE89408F4689494
:100 520 0020F82A95C1F706E0300EC598012C25E0AB
:1 005 3000B2DF022C28E0AFDF032C28E0ACDFC59A67
:1 005 400 008 9522D0AD9A9498C89531960FE9001699
:100 550 0021F00BBAAC9A18D0F4CF0895AD98AE98CE
:1 005 600 000 000 000 0000AC980BBBAC9A0DD00895E3
:1 005 7000AC98AE98AD9811E01BBB00000000AC9AC1
:10 058 0001FEF79DF01D00895AC98AE9AAD980027C1
:10 059 0000ABB0FEF0BBBAC9A00000000CF9B02C082
:1005A000AC98F2CFAC98AE980FEF0ABB0895F894F2
:1005B0000FEF0ABB0BBB0FE104BB0FEE05BB3E7FAB
:1005C00088944FEF0FEF3D7F001F0BBB9D9B4DE0EF
:1005D0009E9B4EE09F9B4FE0001F0BBB9D9B47E029
:1005E0009E9B48E09F9B49E0001F0BBB9D9B44E028
:1005F0009E9B45E09F9B46E0001F0BBB9D9B41E021
:1005G0009E9B42E09F9B43E0001F0BBB9D9B40E018
:1005H0009E9B4CE09F9B3260DC9A4F3F31F030FF78
:100 600 0006C00FEF04BB0FEE05BB18954FEF1EE1C2
:100 610 0022DF3160C5CF5278204F6E202846322D22
:10 062 000 547 8299F52656365697665643A209F0018
:1 006 300 0456E7465723A202846332D657363299F93
:10 064 000 547 8202D204F6E20202020202020209F17
:100 650 0020C87EC99F0052656164799F52782052FE
:1 006 600 065 616 4793A9F4572726F723A9F00309F5E
:1 006 700 0319F329F339F349F359F369F379F389FE0
:100 680 0006C00FEF04BB0FEE05BB18954FEF1EE1C2
:100 690 0022DF3160C5CF5278204F6E202846322D22
:1006A0005478299F52656365697665643A209F0018
:1006B000456E7465723A202846332D657363299F93
:1006C0005478202D204F6E20202020202020209F17
:1006D00020C87EC99F0052656164799F52782052FE
:1006E000656164793A9F4572726F723A9F00309F5E
:1006F000319F329F339F349F359F369F379F389FE0
:1006G000A9F7F4E0E0E56DD0A2D04F3FE9F327CF66
:1006H0000CB10D931895042F0A95F1F71A95D9F75B
:1 007 000 008 9528E0AF98062E06D028E0C798052EFE
:100 710 0002D0AF9A0895C798000C08F0C69808F409
:1 007 2000C69AC79A2A9509F0F6CF08951124222418
:10 073 000 3324C59825E0EFDF28E0EDDF28E0EBDF31
:1 007 4000C59A03EE202E01EC302EC598012C25E0D6
:1 007 5000E2DF022C28E0DFDF032C28E0DCDF979A66
:100 760 0000E2202E05E0302EC598012C25E0D3DF7A
:1 007 700 0022C28E0D0DF032C28E0CDDFC59A0024D3
:100 780 0008E0102E242C352C380C201C36FF02C0C0
:1 007 900 0370C261C24E0220C330CE89408F4689494
:1007A00020F82A95C1F706E0300EC598012C25E0AB
:1007B000B2DF022C28E0AFDF032C28E0ACDFC59A67
:1007C000089522D0AD9A9498C89531960FE9001699
:1007D00021F00BBAAC9A18D0F4CF0895AD98AE98CE
:1007E000000000000000AC980BBBAC9A0DD00895E3
:1007F000AC98AE98AD9811E01BBB00000000AC9AC1
:1007G0001FEF79DF01D00895AC98AE9AAD980027C1
:1007H0000ABB0FEF0BBBAC9A00000000CF9B02C082
:1 008 0000AC98F2CFAC98AE980FEF0ABB0895F894F2
:10 081 0000FEF0ABB0BBB0FE104BB0FEE05BB3E7FAB
:100 820 008 8944FEF0FEF3D7F001F0BBB9D9B4DE0EF
:10 083 0009E9B4EE09F9B4FE0001F0BBB9D9B47E029
:10 084 0009E9B48E09F9B49E0001F0BBB9D9B44E028
:10 085 0009E9B45E09F9B46E0001F0BBB9D9B41E021
:10 086 0009E9B42E09F9B43E0001F0BBB9D9B40E018
:10 087 0009E9B4CE09F9B3260DC9A4F3F31F030FF78
:0E048000399F619F629F639F649F659F669F87
:01FF

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою