8. Описание конструкции
Конструкция разработанного устройства представляет макетную плату из стеклотекстолита СФ2-35-1,5 толщиной 2 мм типоразмером 200x170 мм. Плату предполагается разместить в специальном блоке. Элементы на плате располагаются равномерно по рядам. Крупные микросхемы удобно располагать по краям платы. Все компоненты схемы располагаются на плате преимущественно по своим функциональным группам. Керамические и электролитические конденсаторы по питанию располагаются непосредственно рядом с микросхемой ПЛИС. Вблизи источников питания располагаются электролитические конденсаторы для сглаживания пульсаций. Сами источники питания помещаются по возможности подальше от разъема СНП-34С-135, вблизи которого помещаются элементы схемы, контактирующие непосредственно с ним. Индикаторы располагаются на лицевой панели блока, так как большое их число не позволяет разместить их на самой плате устройства. К конструкции устройства предъявляются специфические требования с точки зрения надёжности, габаритов и массы, влияние внешней среды, и др. На работу оборудования существенным образом влияет изменение температуры, давления и влажности. Проникая внутрь блоков, влага вызывает коррозию элементов и металлических деталей, снижает качество изоляции диэлектриков. Для уменьшения влияния влаги на работу
устройства, его элементы и места пайки, а также саму плату покрывают влагонепроницаемым лаком.
9. Организационно-экономический раздел
Темой данного проекта является разработка устройства сопряжения оптических датчиков антенны с аппаратурой радиолокатора. В организационно-экономическом разделе проекта проводится планирование опытно-конструкторских работ методом сетевого планирования, рассчитывается себестоимость выполняемых работ, стоимостная оценка результатов, а также вычисляется срок окупаемости нового изделия
9.1 Технико-экономическое обоснование
Устройство сопряжения реализует контроль, имитацию сигналов, идущих с 2 оптических датчиков обзорного радиолокатора под воздействием внешних управляющих сигналов, а также осуществляет формирование выходных сигналов заданной формы и длительности для аппаратуры передачи данных, сопряжения и первичной обработки информации.
Экономический эффект будет заключаться в возможности изготовления заданного устройства на современной радиоэлектронной базе с использованием программируемых логических интегральных микросхем фирмы ALTERA.
Так как устройства должно работать с цифровыми сигналами стандартных TTL уровней и на него возложено достаточно много функций: функционирование под большим числом управляющих входных сигналов и сигналов внутреннего управления, контроль параметров входных сигналов, управления внешними устройствами, формирование выходных сигналов, сигналов управления и состояния а также их самоконтроль, то результатом изготовления его с использования обычных логических элементов может стать достаточно сложное устройство. Более того, оно будет громоздким и, в связи с большим числом логических элементов, ненадежным.
Все это говорит о том, что процесс производства данного устройства будет связан с большими затратами и его изготовление будет невыгодным.
Предлагаемое решение позволяет избежать этих проблем. Программируемые интегральные микросхемы фирмы ALTERA обладают огромными возможностями и позволяют объединить все вышеуказанные функции в один корпус. Более того, ПЛИС позволяют легко корректировать и изменять логический проект на кристалле, не изменяя саму плату на которой находится микросхема, реализуя таким образом возможность добавления новых функций в работу устройства без каких - либо внешних изменений.
Создание же самой схемы внутри ПЛИС максимально упрощено, благодаря использованию специально разработанной фирмой ALTERA системы автоматического проектирования MAX+plus, позволяющей разработчику программировать основные функции микросхемы с помощью набора обычных простых цифровых логических элементов, а также большого числа специфических элементов, находящихся в встроенной библиотеке.
Данная фирма выпускает большой ряд микросхем, имеющих разные характеристики и функциональные возможности, зачастую цены на некоторые микросхемы составляют менее 10 условных единиц, что говорит о высокой эффективности использования ПЛИС в разных системах цифровой обработки сигналов.
9.2 Сетевое планирование
Сетевое планирование широко применяется для оптимизации управления сложными разветвленными комплексами работ.
Для построения сетевого графика составляется перечень работ, их временных параметров, а также численность исполнителей по категориям.
Ожидаемая продолжительность работы tijв сетевом графике рассчитывается по двух оценочной методике, исходя из минимальной tij minи максимальной tijmaxоценок продолжительности. При этом, предполагается, что минимальная оценка соответствует наиболее благоприятным, а максимальная -наиболее неблагоприятным условиям работы.
Ожидаемая продолжительность каждой работы рассчитана по формуле:
(1)Среднеквадратическое отклонение σij продолжительности работы от ожидаемой продолжительности в двух оценочной методике равно:
(2)Дисперсия определяется по формуле:
(3)На основании полученных данных заполняем таблицу 2. "Перечень и параметры работ сетевого графика".
Таблица 2 - Перечень и параметры работ сетевого графика
Код работы | Название работы | Продолжительность (дней) | Исполнители (чел.) | ско | Дисперсия (дней) | ||||
Мин. | Макс. | Ожид. | Рук. | Инж. | Лаб. | ||||
0-1 | Получение ТЗ наразрабатываемоеустройство | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 1 | 1 | 0 | 0,5 | 0,3 |
1-2 | Утверждение ТЗ заказчиком | 1,8 | 4,8 | 3.0 | 1 | 1 | 0 | 0,6 | 0,4 |
2-3 | Сбор и систематизациянаучно-техническойинформации | 1,6 | 10,1 | 5.0 | 0 | 1 | 0 | 1,7 | 2,9 |
2-4 | Изучение условийэксплуатацииразрабатываемогоизделия | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 0 | 1 | 0 | 0,5 | 0,6 |
3-5 | Анализ задания надипломноепроектирование | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 0 | 1 | 0 | 0,5 | 0,6 |
4-5 | Разработка сетевого графика | 3,2 | 5,2 | 4.0 | 0 | 0 | 0 | 0,4 | 0,2 |
5-6 | Разработка иобоснованиеструктурной схемы | 2,2 | 4,2 | 3.0 | 0 | 1 | 0 | 0,4 | 0,2 |
5-7 | Разработка иобоснованиефункциональной схемы | 2,4 | 3,9 | 3.0 | 0 | 1 | 0 | 0,3 | 0,1 |
6-8 | Анализ известных тех.решений, реализующихтребуемые параметрыизделия | 2.0 | 4,5 | 3.0 | 0 | 1 | 0 | 0,5 | 0,3 |
7-8 | Выбор элементной базы | 3.0 | 5,5 | 4.0 | 0 | 1 | 0 | 0,5 | 0,3 |
8-9 | Изучение системыпроектированияустройств на ПЛИС -MAX+PLUSII | 5,2 | 14,7 | 9.0 | 0 | 1 | 0 | 1,9 | 3,6 |
8-10 | Разработка основного проекта в MAX+PLUSII | 3,2 | 12,7 | 7.0 | 0 | 1 | 0 | 1,9 | 3,6 |
9-10 | Моделирование работы прототипа | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 0 | 0 | 1 | 0,5 | 0,3 |
10-11 | Анализ моделирования | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 0 | 1 | 1 | 0,5 | 0,3 |
11-12 | Разработкаэлектрическойпринципиальной схемыустройства | 2,6 | 3,6 | 3.0 | 0 | 1 | 0 | 0,2 | 0,5 |
12-13 | Построение временных диаграмм | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 0 | 0 | 1 | 0,5 | о,з |
13-14 | Выбор элементов ирасположение их напечатной плате | 1.0 | 3,5 | 2.0 | 0 | 1 | 0 | 0,5 | 0,3 |
12-14 | Формулировкатребований наконструкцию изделия | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |