Разработка устройства кодирования-декодирования 32-х разрядных слов методом Хемминга (стр. 8 из 10)
2.3.2 Разработка принципиальной схемы устройства
Рис. 2.11 — Принципиальная схема устройства
На рисунке представлена принципиальная схема стенда, собранного на следующих радиоэлементах:
Микросхема К555ВЖ1 – 4шт
Микросхема К555ЛН2 – 1шт
Джампера на 2 штырька – 47шт
Джампера на 3 штырька – 47шт
Диодные мосты на 0.75А – 2шт
Конденсаторы 222мФ – 2шт
Резисторы 2.2кОм – 16шт
Трансформатор – 1шт
Светодиоды красные – 84шт
Светодиоды желтые – 17шт
Светодиоды зелёные – 24шт
2.3.3 Принцип работы устройства
Верхний ряд джамперов и микросхем является кодером. Нижний ряд микросхем – декодер. Средний ряд джамперов – линии передач. С помощью джамперов 0 – 31 вводится 32х битное слово. При подаче логический 0 на входы управления S1 и S0 кодера, происходит считывание слова и формирование контрольных разрядов. 32х битное слово преобразованное в 48ми битный код выводится на верхний ряд светодиодов.
Посредствам ряда джамперов или микросхемы инвертора генерируем ошибку на линии передач.
Чтобы считать код с линии передач, подаём на входы управления декодера S1 логический 0 и на S0 логическую 1.Далее подаём на S1 и S0 логическую 1, тем самым записывая код в буфер микросхемы. Чтобы получить скорректированное (без ошибки) слово, необходимо подать на S1 логическую 1 и на S0 логический 0., и исходное слово появится на нижнем ряду светодиодов.
После рассмотрения вариантов технологических процессов, обеспечивающие примерно одинаковое качество изделия, соответствующие требованиям задания необходимо выбрать наиболее экономичный из возможных вариантов и только после этого произвести детальную разработку устройств. Для этого необходимо предварительно оценить прогрессивность выбираемого технологического процесса с помощью различных технико-экономических показателей, в той или иной степени влияющих на экономическую эффективность.
Сумма меняющихся при изменении технологического варианта затрат носит название технологической себестоимости. Входящие в технологическую себестоимость затраты делятся на переменные (условно пропорциональные) и условно постоянные. Переменные затраты - расходы на сырьё, материалы на ремонт и содержания оборудования, быстро изнашивающийся инструмент, силовую энергию, амортизационные отчисления. Они изменяются примерно пропорционально изменению объему выпускаемой продукции. Условно постоянные затраты - это расходы на содержание персонала, отопление, освещение – не зависят от объема производства. Сравнительный анализ ведётся по приведенным затратам и выбирается вариант, обеспечивающий минимальное значение:
STI+ENKI MIN
STI- технологическая себестоимость;
KI- удельное капитальное вложение;
EN- нормативный коэффициент экономической эффективности;
В более сложных случаях решение задач выбора оптимальных вариантов технологий широко применяются методы прикладной математики, в частности математическое программирование.
Далее производится расчет производственной себестоимости устройства.
Себестоимость устройства включает в себя:
1. Стоимость сырья и основных материалов
2. Стоимость покупных изделий и полуфабрикатов
3. Заработную плату производственных рабочих
4. Отчисления на социальное страхование
5. Накладные расходы
Расчет стоимости материалов сведен в таблицу 3.
Таблица 3.1 Расчет стоимости материалов
| Материалы | Кол-во | Единица измерения | Цена за единицу (грн./ед.) | Сумма (грн.) |
| Припой ПОС-61 | 0,2 | кг | 20 | 4 |
| Провода | 10 | М | 0.50 | 5 |
| Канифоль | 0.005 | кг | 50 | 0,25 |
| Гетинакс фольгированный Раствор хлорного железа | 250*350 0,5 | Мм2 л | ------- ------- | 18 5 |
| Итого: | 32,25 |
Транспортные расходы составляют 10 % от стоимости материалов и равны 3,20 грн.
Таким образом, затраты на материалы составляют ~.36грн.
Расчет затрат на покупные изделия приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 Расчет затрат на покупные изделия.
| Наименование | Цена/шт.(грн.) | Кол-во(шт.) | Цена (грн.) |
| Микросхемы: | |||
| К555ВЖ1 | 4 | 4 | 16 |
| К555ЛН2 | 2 | 1 | 2 |
| Джамперы: | |||
| На 2 штырька | 0,30 | 47 | 14,1 |
| На 3 штырька | 0,40 | 37 | 14,8 |
| Диодный мост | 1,5 | 2 | 3 |
| Конденсатор 222мФ | 0,7 | 2 | 1,4 |
| Резисторы | 0,15 | 16 | 2,4 |
| Светодиоды: | |||
| Красные | 0,2 | 84 | 16,8 |
| Желтые | 0,2 | 17 | 3,4 |
| Зелёные | 0,2 | 24 | 4,8 |
| Панельки под ИМС: | |||
| На 28 ножек | 4 | 2 | 8 |
| На 14 ножек | 1 | 1 | 1 |
| Трансформатор: | 15 | 1 | 15 |
| Итого: | |||
| 102,7 |
Стоимость разработки равна
Sраз.= Bосн.×N×(1+Wс+Wд), где (3.1)
Sраз. - стоимость разработки, грн.
Bосн. - заработная плата разработчика, грн. в месяц
N - количество месяцев разработки
Wс - отчисления на социальное страхование
Wд - дополнительная заработная плата.
Sраз. = 32*1×(1+0,41+0,08) = 32*1,49 = 47,68 грн. (3.2)
В связи с тем, что устройство было изготовлено без сторонних рабочих, своими силами, то себестоимость устройства не включает расходы на заработную плату и накладные расходы.
Sп= Sраз + Sм +Sтр+ Sпк=47,68+32,25+3,20+102,7=185,83грн. (3.3)
Sраз. - стоимость разработки, грн.
Sм- затраты на материалы, грн.
Sтр- транспортные расходы, грн.
Sпк- затраты на покупные изделия, грн.
На основании проведенных выше расчетов определим цену устройства табл.5.
Таблица 3.3 Расчёт цены устройства.
| N п/п | Статьи расходов | Сумма (грн.) |
| 1 | Основные материалы | 32,25 |
| 2 | Покупные изделия и полуфабрикаты | 102,7,4 |
| 3 | Заработная плата производственных рабочих | 0 |
| 4 | Отчисления на социальное страхование | 0 |
| 5 | Накладные расходы, включая затраты на разработку | 47,68 |
| 6 | Производственная себестоимость: | 182,63 |
| Цена устройства | 182,63 |
Таким образом, цена устройства составляет 185 грн. Аналогичные устройства по оснащенности, которые можно приобрести только под заказ, будут стоить как минимум в два раза выше, без учета затрат на транспортировку.
4 Охрана труда и техники безопасности
4.1 Потенциально опасные и вредные производственные факторы
Имеющийся в настоящее время в нашей стране комплекс разработанных организационных мероприятий и технических средств защиты, накопленный передовой опыт работы ряда учебных заведений показывает, что имеется возможность добиться значительно больших успехов в деле устранения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. Однако состояние условий труда и его безопасности в ряде учебных заведений еще не удовлетворяют современным требованиям. Курсанты, студенты, преподаватели и другие работники колледжа еще сталкиваются с воздействием таких физически опасных и вредных производственных факторов, как повышенный уровень шума, повышенная температура внешней среды, отсутствие или недостаточная освещенность рабочей зоны, электрический ток, статическое электричество и другие.
Многие курсанты и студенты связаны с воздействием таких психофизических факторов, как умственное перенапряжение, перенапряжение зрительных и слуховых анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки. Воздействие указанных неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызванное развивающимся утомлением. Появление и развитие утомления связано с изменениями, возникающими во время работы в центральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга. Например, сильный шум вызывает трудности с распознанием цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цвета, остроту зрения, зрительную адаптацию, нарушает восприятие визуальной информации, уменьшает на 5-12 % производительность труда. Длительное воздействие шума с уровнем звукового давления 90 дБ снижает производительность труда на 30-60 %.
Медицинские обследования курсантов и студентов показали, что помимо снижения производительности труда, высокие уровни шума приводят к ухудшению слуха. Длительное нахождение человека в зоне комбинированного воздействия различных неблагоприятных факторов может привести к профессиональному заболеванию. Анализ травматизма среди курсантов и студентов показывает, что в основном несчастные случаи происходят от воздействия физически опасных производственных факторов таких как: выполнении несвойственных им работ, выполнение работ без спец одежды или не исправным инструментом. На втором месте случаи, связанные с воздействием электрического тока.
4.2 Обеспечение электробезопасности
Электрические установки, к которым относится практически все оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведении профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса ЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждают человека об опасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека. Исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок учебных лабораторий, проведения ремонтных, монтажных и профилактических работ. При этом под правильной организацией понимается строгое выполнение ряда организационных и технических мероприятий и средств, установленных действующими “Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей” (ПТЭ и ПТБ потребителей) и “Правила установки электроустановок” (ПУЭ). В зависимости от категории помещения необходимо принять определенные меры, обеспечивающие достаточную электробезопасность при эксплуатации и ремонте электрооборудования. Так, в помещениях с повышенной опасностью электроинструменты, переносные светильники должны быть выполнены с двойной изоляцией или их напряжение питания не должно превышать 42В. В учебных заведениях к таким помещениям могут быть отнесены помещения машинного зала, помещения для размещения сервисной и периферийной аппаратуры. В особо опасных же помещениях напряжение питания переносных светильников не должно превышать 12В, а работа с напряжением не выше 42В разрешается только с применением СИЗ (диэлектрических перчаток, ковриков и т.п.). Работы без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, работы проводимые непосредственно на этих частях или при приближении к ним на расстояние менее установленного ПЭУ. К этим работам можно отнести работы по наладке отдельных узлов, блоков. При выполнении такого рода работ в электроустановках до 1000В необходимо применение определенных технических и организационных мер, таких как: