Устройства передачи информации по сети электропитания (стр. 8 из 13)
Рисунок 7.1 – Алгоритм работы передающей части устройства
Управление процесса модуляции выполняет микропроцессор в соответствии с протоколом Ethernet. Данные, полученные после анализа канала связи или правильности приема данных в приемной части устройства передачи данных, поступают на микропроцессор, который их обрабатывает и выдает управляющие сигналы на DSP-контроллер. В этих управляющих сигналах может содержаться команда на переход на другой частотный диапазон (когда помеховая обстановка в основном диапазоне не соответствует норме), либо команда на ожидание освобождения канала связи (когда канал связи занят другими устройствами), либо команда на повторную передачу предыдущего кадра (когда в кадре произошла ошибка и ее не удалось исправить на приемном конце).
Таким образом, сигнал с выхода модулятора, адаптировавшись к данной среде передачи в адаптивном эквалайзере, через устройство присоединения передается в линию связи.
Передав данные, устройство передачи данных переходит в исходное состояние ожидания данных от ПК.
Выбор элементной базы выполняется на основе анализа функций, которые устройство выполняет. Таким образом, при выборе DSP-контроллера, необходимо учитывать, что он должен обладать необходимым количеством АЦП и ЦАП, объемом оперативной памяти, количеством параллельных портов, достаточной тактовой частотой, частотой дискретизации и разрядностью. Этим устройствам удовлетворяет 16-разрядный сигнальный процессор ADSP-2181 фирмы AnalogDevices, который имеет в своем составе два АЦП и два ЦАП. Так же ADSP-2181 имеет возможность организации фильтрации, модуляции и демодуляции, кодирования и декодирования. Технические характеристики ADSP-2181: рабочая (тактовая) частота - 10 МГц, максимальная частота дискретизации fД=550 кГц, объем оперативной памяти – 64 кБайт (имеет возможность расширения до 2 Мбайт), число параллельных портов – 4, напряжение питания 5 В [19]. Управление работой DSP-контроллера осуществляется микропроцессором. Фирмой AnalogDevices рекомендовано совместное использование DSP-контроллера ADSP-2181 и микропроцессора MotorolaMC68333. Микропроцессор имеет следующие характеристики: количество портов – 2 16-разраяных, 4 8-разрядных; тактовая частота – 16 МГц; объем ОЗУ – 32 кбайт; объем ПЗУ- 8 кбайт; объем ППЗУ – 32 кбайт. Так же данный микропроцессор имеет возможность подключения к персональному компьютеру.
Микросхема AA38477 производства фирмы AnalogDevices представляет собой набор из 8 усилителей с перестраиваемым коэффициентом передачи и обладает следующими параметрами: коэффициент усиления - от -10 до 40 дБ, напряжение питания 5В, диапазон рабочих частот до 2 Мгц, коэффициент гармоник на частоте 10 кГц не более 0.02% [19]. Эти микросхемы служат усилителями в эхокомпенсаторе и адаптивном эквалайзере. В качестве дифсистемы используется стандартный трансформатор ТВТ10 ГОСТ 20938-75 [17]. Генератор несущих частот собран на микросхеме К1533ЛН1.
При выборе резисторов необходимо руководствоваться следующими правилами:
· чтобы обеспечить низкую температурную зависимость, необходимо выбирать резисторы с минимальным ТКС;
· выбираемые резисторы должны обладать минимальными собственными ёмкостью и индуктивностью, поэтому выбирается непроволочный тип резисторов;
· однако у непроволочных резисторов более высокий уровень токовых шумов, поэтому необходимо учесть и параметр уровня собственных шумов резисторов.
Прецизионные резисторы типа С2-29В удовлетворяют заданным требованиям (параметры взяты из [17]):
- номинальная мощность, Вт 0.125;
- диапазон номинальных сопротивлений, Ом
;- ТКС (в интервале температур
), 106/°С 
;- ТКС (в интервале температур
), 106/°С 
;- Уровень собственных шумов, мкВ/В 1…5;
- Предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока, В 200.
Главный критерий при выборе ОУ – это его частотные свойства, так как реальные ОУ имеют конечную полосу пропускания.
Напряжение питания ОУ должно соответствовать напряжению источников питания.
Согласно справочнику [20] выбирается ОУ типа 140УД5А, конструктивно оформленный в корпусе типа 301.12-1. ОУ этого типа являются ОУ общего назначения с внутренней частотной коррекцией и защитой выхода при коротких замыканиях нагрузки и имеют следующие параметры:
- напряжение питания
, В 
;- напряжение питания
, В 
;- ток потребления
, мА 
;- напряжение смещения, мВ
;- коэффициент усиления ОУ по напряжению
;- частота единичного усиления
, МГц ³14.8. ОХРАНА ТРУДА
8.1 Анализ условий труда
Помещение, в котором будет использоваться разрабатываемое устройство, должно удовлетворять всем нормам условий труда человека. Поэтому данное помещение имеет достаточное естественное освещение через окна, а так же на рабочих местах организовано искусственное освещение, которое используется в темное время суток. Кроме рабочего освещения в помещении организовано аварийное освещение на случай отказа основного. Для работы в помещении 5 человек его площадь должна быть более 22.5 м2 (не менее чем по 4.5 м2 на человека), а объем – более 75 м3 (не менее чем по 15 м3 на человека). Класс помещения по степени опасности поражения электрическим током согласно ПУЭ-85 – без повышенной опасности, из-за отсутствия возможности одновременного прикосновения человека к, имеющим соединение с землей металлическим конструкциям с одной стороны и к металлическому корпусу приборов и оборудования с другой. Так же отсутствуют повышенная температура, влажность, токопроводная пыль и токопроводящий пол.
8.1.1 Декомпозиция системы «человек – машина – среда»
Взаимодействие работающих с окружающей средой можно представить в виде функционирования некоторой кибернетической системы « человек – машина – среда» (Ч – М - С). Рассмотрим с точки зрения безопасности труда функционирование системы « Ч – М – С ». Под машиной будем подразумевать всё то, что находится в системе «Ч – М – С » между человеком и «предметом труда». В нашем случае: человек – персонал в составе 5 человек; машина – 5 ПК, телефон, факс.
Среду можно рассматривать как систему совокупных материально – пространственных условий деятельности людей в производственной сфере, складывающихся из имеющихся промышленных зданий, сооружений, оборудования и др.
Перед системой « Ч – М – С» ставятся вполне определенные производственные цели. Чтобы получить желаемый продукт своего труда, человек взаимодействует со средой. В то же время он, осуществляя управляющее действие, изменяет состояние среды. В общем случае взаимодействие человека и среды существует конфликтная ситуация. Среда может являться для человека источником опасных и вредных производственных факторов. Далее приведем модель взаимодействия человек – машина – среда.
Элемент « человек» (Ч) разделим на три функциональные части:
Ч1 – человек – оператор (коллектив).
Ч2 – человек (коллектив), который воздействует на окружающую среду (тепловое выделение, потребление кислорода и др.).
Ч3 – человек (группа людей), рассмотренная с точки зрения ее физиологического положения под воздействием факторов, которые действуют на него во время производственного процесса. Элемент системы «машина» (М) рассматривается, как машина, выполняющая основную технологическую функцию.
Таким образом, мы составили декомпозицию на пять элементов. Функциональная схема декомпозиции Ч – М – С и ее внутренние связи между элементами представлены на рис. 8.1
1.1 – 1.5 (Ч2 - С) – воздействие человека, как биологического объекта на среду;
2.1 – 2.5 (С – Ч1) – воздействие внешней среды на качество работы оператора;
