Q=S·h·q (4.8)
где:Q – Теплопритоки
S – Площадь помещения
h – Высота помещения
q – Коэффициент равный 30-40 вт/м3 (в данном случае 35 вт/м3)
Для помещения 15 м2 и высотой 3 м теплопритоки будут составлять:
Q=15·3·35=1575 вт
Кроме этого следует учитывать тепловыделение от оргтехники и людей, считается (в соответствии со СНиП 2.04.05-86 "Отопление, вентиляция и кондиционирование") что в спокойном состоянии человек выделяет 0,1 кВт тепла, компьютер или копировальный аппарат 0,3 кВт, прибавив эти значения к общим теплопритокам можно получить необходимую мощность охлаждения.
Qдоп=(H·Sопер)+(С·Sкомп)+(P·Sпринт) (4.9)
где:Qдоп – Сумма дополнительных теплопритоков
C – Тепловыделение компьютера
H – Тепловыделение оператора
D – Тепловыделение принтера
Sкомп – Количество рабочих станций
Sпринт – Количество принтеров
Sопер – Количество операторов
Дополнительные теплопритоки помещения составят:
Qдоп1=(0,1·2)+(0,3·2)+(0,3·1)=1,1(кВт)
Итого сумма теплопритоков равна:
Qобщ1=1575+1100=2675 (Вт)
В соответствии с данными расчетами необходимо выбрать целесообразную мощность и количество кондиционеров.
Для помещения, для которого ведется расчет, следует использовать кондиционеры с номинальной мощностью 3,0 кВт.
4.6 Расчет уровня шума
Одним из неблагоприятных факторов производственной среды в ИВЦ является высокий уровень шума, создаваемый печатными устройствами, оборудованием для кондиционирования воздуха, вентиляторами систем охлаждения в самих ЭВМ.
Для решения вопросов о необходимости и целесообразности снижения шума необходимо знать уровни шума на рабочем месте оператора.
Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников:
∑L = 10·lg (Li∙n), (4.10)
где Li – уровень звукового давления i-го источника шума;
n – количество источников шума.
Полученные результаты расчета сравнивается с допустимым значением уровня шума для данного рабочего места. Если результаты расчета выше допустимого значения уровня шума, то необходимы специальные меры по снижению шума. К ним относятся: облицовка стен и потолка зала звукопоглощающими материалами, снижение шума в источнике, правильная планировка оборудования и рациональная организация рабочего места оператора.
Уровни звукового давления источников шума, действующих на оператора на его рабочем месте представлены в табл. 4.6.
Таблица 4.6 - Уровни звукового давления различных источников
| Источник шума | Уровень шума, дБ |
| Жесткий диск | 40 |
| Вентилятор | 45 |
| Монитор | 17 |
| Клавиатура | 10 |
| Принтер | 45 |
| Сканер | 42 |
Обычно рабочее место оператора оснащено следующим оборудованием: винчестер в системном блоке, вентилятор(ы) систем охлаждения ПК, монитор, клавиатура, принтер и сканер.
Подставив значения уровня звукового давления для каждого вида оборудования в формулу (4.4) , получим:
∑L=10·lg(104+104,5+101,7+101+104,5+104,2)=49,5 дБ
Полученное значение не превышает допустимый уровень шума для рабочего места оператора, равный 65 дБ (ГОСТ 12.1.003-83). И если учесть, что вряд ли такие периферийные устройства как сканер и принтер будут использоваться одновременно, то эта цифра будет еще ниже. Кроме того при работе принтера непосредственное присутствие оператора необязательно, т.к. принтер снабжен механизмом автоподачи листов.
ВЫВОДЫ
В данном дипломном проекте рассматривался вопрос разработки солнечных часов на микроконтроллере.
Процесс разработки солнечных часов был разбит на ряд этапов:
- изучения теоретических основ процесса разработки устройств на микроконтроллерах;
- разработка структурной схемы устройства;
- выбор наиболее подходящего (по цене и функциям) микроконтроллера;
- разработка функциональной схемы устройства;
- составление алгоритма программы для микроконтроллера;
- составления программы для микроконтроллера, согласно выполняемым функциям;
- подбор и расчет элементной базы разрабатываемого устройства;
- составления принципиальной схемы устройства;
- проведение технико-экономического обоснования объекта разработки;
- расчет вентиляции, естественного и искусственного освещения, уровня шума на рабочем месте программиста.
В технико- экономической части было доказано о нецелесообразности данного проекта. Данное устройство может лишь повторяться радиолюбителями и при создании сувенирных изделий.
В разделе охрана труда были произведены расчеты естественного и искусственного освещения, вентиляции (кондиционирования) и уровня шума на рабочем месте программиста. Сравнив их с нормативными значениями, сделал вывод, что все нормы охраны труда соблюдаются.
Данное устройство может быть рекомендовано лишь в радиолюбительской практике.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. "Dimmable Fluorescent Ballast" – User Guide, 10/07, Atmel Corporation, http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc7597.pdf
2. ГОСТ13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
3. G. Howell "Five questions about resistors" // EDN, 9/28/2006, http://www.edn.com/contents/images/6372835.pdf
4. П. Хоровиц, У. Хилл "Искусство схемотехники" – Изд. 6-е, М.: Мир, 2003.
5. "The Do's and Don'ts of Using MOS-Gated Transistors" – Application Note AN-936, International Rectifier, http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-936.pdf
6. "Characterization and Calibration of the ADC on an AVR" – Application Note AVR120, 02/06, Atmel Corporation, http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2559.pdf
7."Frequently asked questions about dimmers" // http://www .lutron.com/product_technical/faq.asp
8. Л. Н. Кечиев, Е. Д. Пожидаев "Защита электронных средств от воздействия статического электричества" – М.: ИД "Технологии", 2005.
9. Жидецкий В.Ц., Джигирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда: Учебник – Львов, Афиша, 2008 – 351с.
10. Денисенко Г.Ф. Охрана труда: Учебн.пособие – М., Высшая школа, 1989 – 319с.
11. Самгин Э.Б. Освещение рабочих мест. – М.: МИРЭА, 1989. – 186с.
12. Справочная книга для проектирования электрического освещения. / Под ред. Г.Б. Кнорринга. – Л.: Энергия, 1976.
13. Борьба с шумом на производстве: Справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов;
Под общ. ред. Е.Я. Юдина – М.: Машиностроение, 1985. – 400с., ил.
14. Зинченко В.П. Основы эргономики. – М.: МГУ, 1979. – 179с.
15.Методичні вказівки до виконання дипломної роботи для учнів спеціальності «Оператор комп’ютерного набору; оператор комп’ютерної верстки»/ Упоряд.: Д.О. Дяченко, К.О. Ізмалкова, О.Г. Меркулова. – Сєверодонецьк: СВПУ, 2007. – 40 с.
16. Заец Н.И. Радиолюбительские конструкции на микроконтроллерах. Книга 1 – М., Солон-ПРЕСС, 2001- 368с.
17. Заец Н.И. Радиолюбительские конструкции на микроконтроллерах. Книга 2 – М., Солон-ПРЕСС, 2003- 296 с.
18. Заец Н.И. , Сергеев В.С.Радиолюбительские конструкции на микроконтроллерах. Книга 4 – М., Солон-ПРЕСС, 2009 - 412с.
19. Белов А.В. Микроконтролеры Atmel в радиолюбительской практике – СПб: Наука и Техника, 2007 -352с.
20. Кравченко А.В. 10 практических устройств на микроконтроллерах. Книга 1 – М., Изд. Дом «Додэка-ХХ» , МК-ПРЕСС, 2008 – 224с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Листинг программы для солнечных часов
/*
Alessandro Lambardi 14/02/2009
Released under Creative Commons 3.0 license: Attribution, Share-alike, non commercial.
*/
#define F_CPU2457600UL// crystal frequency
#include <stdlib.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <inttypes.h>
#define JUMP_00 // PORTA, jumper, display ceconds
#define JUMP_11 // PORTA, jumper, set minutes
#define JUMP_22 // PORTA, jumper, set hours
#define JUMP_33 // PORTA, short for continuos LASER
#define SERVO5// PORTA, output to servo
#define LASER6// PORTA, output to LASER
#define PWM_TOPF_CPU/60// TOP count for timer 0 (goes into OCR0A)
//#define SERVO_MAXPWM_TOP*2.35/(1000/60)// max rotation is at 2.35ms pulse
//#define SERVO_MINPWM_TOP*0.70/(1000/60)// min rotation is at 0.70ms pulse
#define SERVO_MAXPWM_TOP*1.65/(1000/60)// max rotation is at 2.35ms pulse
#define SERVO_MINPWM_TOP*0.75/(1000/60)// min rotation is at 0.70ms pulse
// Variables that are set inside interrupt routines and watched outside must be volatile
volatile uint8_thour, min, sec, sxtyth;// hold the time
volatile uint16_tservo_pos;// servo position (0 to PWM_TOP) ref to 00:00
volatile uint16_tservo_max, servo_min;// max/min value to servo for max/min position
volatile uint8_tjumpers;
// Interrupt service routines
ISR(TIM1_OVF_vect) {// do time
sxtyth++;
if(sxtyth < 6) {// blink LASER for 2/10 of a sec
PORTA |= _BV(LASER);
}
else{
if((PINA & _BV(JUMP_3)) != 0) {// if JUMP_3 not shorted turn LASER off
PORTA &= ~_BV(LASER);
}
}
if(sxtyth > 59){
sxtyth = 0;
sec++;
if(sec > 59){
sec = 0;
min++;
if(min > 59){
min = 0;
hour++;
if(hour > 12){
hour = 1;
}
}
}
}
// set time :
// set minutes
if(((PINA & _BV(JUMP_1)) == 0) & ((sxtyth == 0) | (sxtyth == 30))){
min++;
if(min > 59) {
min = 0;
}
sec = 0;
}
// set hours
if(((PINA & _BV(JUMP_2)) == 0) & ((sxtyth == 0) | (sxtyth == 30))){
hour++;
if(hour > 12) {
hour = 1;
}
min = 0;
sec = 0;
}
if((PINA & _BV(JUMP_0)) == 0){// evaluate servo position and display time
servo_pos = servo_min + sec*((servo_max-servo_min)/59);// display seconds
} else {
servo_pos = servo_min + ((hour-1)*60+min)*((servo_max-servo_min)/(11*60+59));
}
OCR1B = servo_min+servo_max-servo_pos;// clockwise
//OCR1B = servo_pos;// counter clockwise
}
int main(void) {
// enable pull-ups on pushbuttons
PORTA = _BV(JUMP_0) | _BV(JUMP_1) | _BV(JUMP_2) | _BV(JUMP_3);
// Port directions
DDRA = _BV(SERVO) | _BV(LASER);// set outputs
// Timer 1 (servo PWM): fast PWM mode 15, prescaler = 1, output on OC1B
TCCR1A = _BV(WGM11) | _BV(WGM10) | _BV(COM1B1);
TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12) | _BV(CS10);
OCR1A = PWM_TOP;// PWM freq = 60Hz
OCR1B = (SERVO_MAX + SERVO_MIN)/2;// initial position is halfway between MAX & MIN
TIMSK1 = _BV(TOIE1);// enable timer overflow (for real time clock)
// Set variables default
hour = 1;
min = 0;
sec=0;
sxtyth=0;
servo_min=SERVO_MIN;
servo_max=SERVO_MAX;
sei();// enable interrupts
for(;;) {
}
}
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Готовый hex-файл для загрузки в микроконтроллер
:1000000010C028C027C026C025C024C023C022C0DD
:1000100022C020C01FC01EC01DC01CC01BC01AC0F3
:1000200019C011241FBECFEDCDBF10E0A0E6B0E097
:10003000E2EFF2E002C005900D92A036B107D9F7C9
:1000400010E0A0E6B0E001C01D92AB36B107E1F7C9
:1000500000D14DC1D5CF1F920F920FB60F92112430
:100060000F931F932F933F934F935F936F937F93C0
:100070008F939F93AF93BF93EF93FF93809167000C
:100080008F5F8093670080916700863010F4DE9A5E
:1000900002C0CB99DE98809167008C3320F11092DA
:1000A0006700809169008F5F80936900809169008B
:1000B0008C33C8F010926900809168008F5F809344
:1000C0006800809168008C3370F010926800809115
:1000D00066008F5F80936600809166008D3018F017
:1000E00081E08093660099B380916700309167004A