Схемы согласования. Данная схема служит для согласования сигналов последовательного канала С2 однокристального микроконтроллера и сигналов последовательного интерфейса персональной ЭВМ. Также этот узел необходим для защиты от помех сигналов проходящих по линии связи между учебным стендом и ПЭВМ.
Операционный усилитель (DA1 К553УД2) предназначен для усиления сигнала от передатчика (в данном случае однокристального микроконтроллера) поступающего на линию связи. Здесь он усиливается и ограничивается уровнем приемлемым для нормальной работы последовательного канала и приема персональной ЭВМ.
Компаратор (DA2 К521СА4) предназначен для улучшения частотных характеристик сигнала поступающего с последовательного канала связи от персональной ЭВМ. Данный способ позволяет исключить прохождение случайных помех и помех образующихся в линии связи из-за присущей, любой проводной линии всвязи, индуктивной составляющей.
Шинный формирователь. Данный функциональный узел (DD3 КР555АП6) необходим для улучшения нагрузочной способности шины данных выходящей на системный разъем (ХР), так как уровни и мощности сигналов шины данных не обеспечивают надежную работу устройства в целом, всвязи с большой нагрузкой на данную магистраль.
Схемы формирования сигналов записи/чтения.
Системного разъема. Системный разъем позволяет подключать к процессорному модулю различные модули используемые в совместной работе учебного стенда, например проектируемого в данном дипломном проекте диагностического модуля.
На данный разъем выведены:
- напряжения питания (+5в, +12в, -12в);
- управляющие сигналы (чтение/запись, сигнал фиксации адреса
и так далее);
- шина данных;
- шина адреса;
- шины квазидвунаправленного порта Р2;
- сигналы необходимые для функционирования последовательного канала С2;
- сигналы системного сброса, как процессорного блока, так и формирующихся при этом сигналов для остальных блоков;
- сигнал базовой частоты однокристального микроконтроллера.
Фильтрующие резисторы и конденсаторы. Данные элементы необходимы для защиты от высокочастотных и низкочастотных помех по питанию (+5в). Резисторы необходимы для обеспечения работы БИС у которых выходные вентили выполнены по схеме с «открытым коллектором».
Схема электрическая принципиальная представлена на чертеже 2.
Перечень элементов процессорного модуля представлен в приложении Б.
4.2 Разработка конструкции печатного узла процессорного модуля
При разработке конструкции печатного узла должны учитываться следующие особенности:
- удобство расположения элементов на печатном узле для ремонта и сервисного обслуживания;
- минимальные размеры печатного узла;
- минимальное количество переходных отверстий в печатном узле;
- число слоёв печатного узла равно двум;
- толщина дорожек печатного узла должна соответствовать мощностям подводимым к ним;
- вырезано
Затем производится побайтная передача кода пользовательской программы на учебный стенд.
После передачи кода пользовательской программы на учебный стенд для автоматизированного контроля параметров дискретных элементов производится возврат предыдущего обработчика прерываний от последовательного порта, закрытие пользовательского файла и выход из драйвера в операционную систему.
Драйвер написан на языке высокого уровня С++. Текст программы драйвера представлен в приложении Г.
5.1.2 Описание работы драйвера обмена со стороны стенда
Работа драйвера обмена информацией со стороны стенда представлена на рисунке 5.3.
Драйвер обмена со стороны стенда работает следующим образом:
1. Устанавливается связь с ПЭВМ (определяется наличие данных на линии, то есть, инициирует ли ПЭВМ обмен или нет).
2. Производится загрузка программы в память данных. Вначале производится чтение длины программы, а затем проводится собственно чтение программы в память данных с формированием контрольной суммы по получаемым кодам пользовательской программы.
3. Если принятая контрольная сумма совпадает с полученной, то производится передача на ПЭВМ информации об успешной передаче кода программы и передача управления пользовательской программе, иначе происходит передача об передаче кода с ошибкой и передача возобновляется сначала.
Драйвер связи стенда с ПЭВМ входит в состав программы МОНИТОР, которая выполняется в процессе начальной инициализации учебного стенда.
Контроль скоростью и правильностью передачи информации возлагается на интерфейс последовательного обмена RS-232, порт которого установлен на однокристальном микроконтроллере КР1816ВЕ51.
5.2 Разработка программы МОНИТОР для загрузки программы пользователя
вырезано
6.2 Расчёт затрат на разработку изделия
6.2.1 Расчёт затрат на проектирование электронной части стенда
Затраты на проектирование являются предпроизводственными и в их состав включены стоимости всех ресурсов, необходимых для реализации всего комплекса работ по проектированию данного устройства. Величина затрат по каждой статье расходов определяется методом прямого счета. В смету затрат на разработку включены следующие расходы:
- материальные затраты;
- заработная плата проектировщиков;
- начисления на заработную плату;
- накладные расходы;
- затраты на разработку программного обеспечения.
Материальные затраты определяются по фактически произведенным расходам на приобретение бумаги, канцелярские и чертежных принадлежностей и других возможных работ. Учитывая действующие цены материальные затраты на разработку устройства представлены в таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Материальные затраты на разработку устройства
грн.
Наименование затрат | Денежный эквивалент |
| 1 | 2 |
| 1. Бумага для конструкторской документации (50 листов) | 1.80 |
Продолжение таблицы 6.3
| 1 | 2 |
| 2. Шариковая ручка (1 шт.) | 0.80 |
| 3. Карандаш (2 шт.) | 2х0.10 |
| 4. Формат А0 (3 шт.) | 3х1.50 |
| Итого: | 7.30 |
Далее рассчитываем заработную плату проектировщиков, где непосредственно учитывается их профессионализм, практический опыт и фактическую трудоемкость. Следует сначала определить прямую заработную плату.
Прямая заработная плата определяется из стоимости одного нормо-часа исполнителя работ.
Зм
Сн.ч. = ---------- [грн/час],
21.8*8
где Зм - месячный оклад одного работника участвующего в разработке устройства;
21.8 - среднее число рабочих дней в месяц;
8 - продолжительность одного рабочего дня при пятидневной рабочей неделе.
Рассчитаем стоимость одного нормо-часа для исполнителя работ - инженера-системотехника:
Сн.ч. = 250/(21.8*8)=1.43 грн/час.
В таблице 6.4 приведен расчет заработной платы с использованием сдельно-премиальной оплаты труда проектировщика
Таблица 6.4 - Расчет заработной платы проектировщика
| Этапы работы | Трудоёмкость, нормо/час | Зарплата, грн |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. Согласование ТЗ с руководителем | 17 | 24.36 |
| 2. Ознакомление с предметной областью и разработка требований к устройству | 39 | 55.91 |
Продолжение таблицы 6.4
| 1 | 2 | 3 |
| 3. Проектирование структурной схемы | 13 | 18.64 |
| 4. Проектирование функциональной схемы | 24 | 34.40 |
| 5. Выбор микропроцессорного комплекта (далее МПК) | 16 | 22.94 |
| 6. Проектирование принципиальной схемы | 39 | 55.90 |
| 7. Проведение необходимых расчетов | 17 | 24.37 |
| 8. Разработка и согласование конструкторской документации | 56 | 80.28 |
| Итого: | 316.8 |
Основная заработная плата (далее Зосн.) определяется с учетом доплат (далее Д) за явочное время. Доплаты берутся в размере 20% от прямой заработной платы (далее Зпр.):
Д = Зпр.*0.2 = 316.8*0.2 = 63.36 [грн]
Зосн. = Зпр. + Д = 316.8 + 63.36 = 380.16 [грн]
Отсюда определил фонд заработной платы (далее ФЗПр):
ФЗПр = Зосн. = 380.16 [грн]
Далее рассчитываю начисления (далее НАЧ, обычно они равны 37.5%) на ФЗПр:
НАЧ = ФЗПр*0.375 = 142.56 [грн]
Накладные расходы (далее Знак) включают затраты на содержание аппарата управления, помещений и берутся в пределах 50% от ФЗПр:
Знак. = ФЗПр*0.5 = 380.16*0.5 = 190.08 [грн]
вырезано
7.1.3 Электробезопасность
Дадим оценку лаборатории с точки зрения вероятности поражения человека электрическим током :
А) полы являются деревянными, следовательно, нетокопроводящими;
Б) относительная влажность воздуха не превышает 60 %, следовательно, помещение является сухим;
В) температура воздуха не превышает плюс 30 градусов по Цельсию, следовательно, повышенной не является;
Г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей корпусам технологического оборудования или другим заземленным частям с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования или токоведущим частям с другой стороны не имеется (при хорошей изоляции проводов, так как напряжение не превышает 1000 В);