Розробка схеми електричної принципової
Розробка схеми електричної принципової, побудованої на базі мікроконтролера. Призначення пристрою, що проектується. Розробка і обґрунтування схеми електричної структурної. Принцип роботи окремих ВІС з використанням часових діаграм та алгоритмів роботи.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 23.03.2009 |
Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
РОМЕНСЬКИЙ КОЛЕДЖ
ДЕРЖАВНОГО ВИЩОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ
«КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВАДИМА ГЕТЬМАНА»
Спеціальність: 5.091504 «Обслуговування комп'ютерних та інтелектуальних систем та мереж»
Курсовий проект з предмету:
Мікропроцесорні системи
Тема:
«Розробити схему електричну принципову застосування МК АТ901200»
2007
Зміст
Вступ
1 Загальний розділ
1.1 Призначення проектуємого пристрою
1.2 Технічні характеристики
1.3 Розробка і обґрунтування схеми електричної структурної
2 Спеціальний розділ
2.1 Вибір і обґрунтування елементної бази
2.2 Принцип роботи окремих ВІС з використанням часових діаграм та алгоритмів роботи
2.3 Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принципової
3 Експлуатаційний розділ
3.1 Ініціалізація програмуємих ВІС
3.2 Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв
3.3 Розрахунок надійності пристрою
Анотація
Література
Вступ
Безупинне удосконалення технології і схемотехніки великих інтегральних мікросхем (ВІС) обумовило створення і розвиток одних з найбільш універсальних ВІС - мікропроцесорів. До сьогоднішнього часу вітчизняною промисловістю і закордонними фірмами випускається велике число комплектів мікропроцесорних ВІС, що відрізняються швидкодією, потужністю споживання, розрядністю й іншими характеристиками, а також функціональним набором схем у комплекті. Функціональний склад комплектів мікропроцесорних ВІС і їх основні характеристики визначалися на основі аналізу різних варіантів застосування мікропроцесорів і оптимізації алгоритмів керування з урахуванням вимог до продуктивності й обсягу адресуємої пам'яті.
Високий рівень технічних характеристик мікропроцесорних ВІС і порівняно низька вартість у розрахунку на одиницю оброблюваної інформації стимулювали швидке впровадження мікропроцесорів у побутову, промислову і спеціальну радіоелектронну апаратуру.
Мікропроцесор (МП) - програмно-управляючий пристрій, призначений для обробки цифрової інформації і керування процесом цієї обробки, виконано у виді однієї (чи декількох) інтегральної схеми з високим ступенем інтеграції електронних елементів.
Продуктивність мікропроцесорів безупинно зростає в міру удосконалення мікроелектронної технології й архітектури. У найбільш досконалих мікропроцесорах вона вже з початку 80-х років не уступає продуктивності процесорам звичайних міні-ЕОМ середньої обчислювальної потужності. Процесори ЕОМ мають складну логічну структуру і містять велику кількість електронних елементів з безліччю розгалужених зв'язків між ними.
Для підвищення продуктивності процесора необхідно розвивати всі його апаратурні ресурси. Можливості однокристальних мікропроцесорів визначає мікроелектронна технологія на визначеному рівні розвитку. Тому, щоб збільшити продуктивність процесорів, використовують їх реалізацію у виді богатокристальних, а також секційних богатокристальних мікропроцесорів.
Богатокристальні МП можна одержати в тому випадку, коли виробляється поділ логічної схеми процесора на окремі функціонально закінчені частини, кожна з якої реалізується у виді інтегральної схеми.
Необхідність виконання складних функцій керування призвела до створення мікроконтролерів - керуючих пристроїв, виконаних на одному чи декількох кристалах. Мікроконтролери виконують функції логічного аналізу і керування (тому за рахунок виключення арифметичних операцій можна зменшити їхню апаратурну складність чи розвити функції логічного керування).
Архітектура мікропроцесора - функціональні можливості апаратурних електронних засобів мікропроцесора, використовувані для представлення даних, машинних операцій, опису алгоритмів і процесів обчислень.
Архітектура поєднує апаратурні, мікропрограмні і програмні засоби обчислювальної техніки і дозволяє чітко виділити те, що, при створенні конкретної мікропроцесорної системи і використанні можливостей мікропроцесорного комплекту, ВІС повинні бути реалізовані користувачем програмним способом і додатковими апаратурними засобами.
Розробляючи програмне забезпечення для мікро-ЕОМ, програміст повинен знати архітектурні особливості і технічні характеристики мікро-ЕОМ. Ця вимога необхідна при використанні мови асемблера, але вона може виявитися істотною і при використанні мови високого рівня. Однак програміст може розбиратися в апаратурі, і тим більше схемотехнічних елементах мікро-ЕОМ не настільки детально, як інженер-розроблювач мікропроцесорних пристроїв. На відміну від останнього програміст може мати потребу в з'ясуванні і розумінні лише елементів і характеристик обчислювальної машини, що явно відбиваються в програмах і (чи) повинні бути враховані при розробці і виконанні програм. До таких елементів і характеристик мікро-ЕОМ варто віднести, зокрема, число й імена програмно-доступних регістрів, розрядність машинного слова, систему команд, доступний розмір і адреси оперативної пам'яті, швидкодію процесора, схему обробки переривань, способи адресації оперативної пам'яті і зовнішніх пристроїв. Сукупність подібних зведень являє собою модель мікро-ЕОМ з погляду програміста.
Для ефективного використання мікро-ЕОМ споживач повинен володіти мовами програмування різного рівня. Задачі системного програмування, наприклад, досить часто вимагають застосування мови асемблера, яка дає можливість найбільш повно і раціонально використовувати апаратні і програмні ресурси мікро-ЕОМ.
Завданням даної курсової роботи є розробка схеми електричної принципової побудованої на базі мікроконтролера МК AT90S1200. Користуючись даними вказівками, я вирішив розробити схему «кібернетичного планетоходу», - модель, що повинна самостійно вибирати напрямок руху, уникаючи зіткнення з перешкодами. У відповідних розділах проекту можна детально розібратися з принципами, що допомогли у виконанні поставленого завдання.
1 Загальний розділ
1.1 Призначення проектуємого пристрою
Визначення та поняття термінів, які використовуються у курсовому проекті:
ЕОМ - електронно-обчислювальна машина
МП - мікропроцесор
МПК - мікропроцесорний комплект
ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач
АЦП - аналогово-цифровий перетворювач
ЧЦП - частотно-цифровий перетворювач
ВІС - великі інтегральні схеми
НВІС - надвеликі інтегральні схеми
ІС - інтегральна схема
ППІ - програмуємий паралельний інтерфейс
ППА - програмуємий паралельний адаптер
СК - системний контролер
ОМК - однокристальний мікроконтролер
ОП - операційний підсилювач
АЛП - арифметико-логічний пристрій
ТТЛ - транзисторно-транзисторна логіка
ГТІ - генератор тактових імпульсів
МУ - магістраль управління
ША - шина адреси
Місце та основні функції пристрою в архітектурі МПС.
Оскільки основним пристроєм, використаним під час розробки схеми електричної принципової є мікроконтролер, то в даному розділі я приведу коротку характеристику МК.
Однокристальний мікроконтролер (ОМК) являє собою пристрій, виконаний конструктивно в одному корпусі ВІС, що містить усі компоненти МПС: процесор, пам'ять даних, пам'ять програм, програмовані інтерфейси. Для ОМК характерні:
система команд, орієнтована на виконання завдань керування і регулювання;
алгоритми, що реалізуються на ОМК, мають багато розгалужень залежно від зовнішніх сигналів;
дані, якими оперують ОМК, не повинні мати велику розрядність;
схемна реалізація систем керування на базі ОМК нескладна і має невисоку вартість;
універсальність і можливість розширення функцій керування значно нижчі, ніж у системах із однокристальними МП.
Однокристальні мікроконтролери являють собою зручний інструмент для створення сучасних вбудованих пристроїв керування різноманітним обладнанням, як-то автомобільною електронікою, побутовою технікою, мобільними телефонами тощо.
Структурна схема мікроконтролера розміщене на рисунку 1.1.1.
Рисунок 1.1.1 - Структурна схема мікроконтролера АТ60S1200
1.2 Технічні характеристики
При проектуванні схеми електричної принципової використано мікроконтролер.
Технічні характеристики мікроконтролера АТ60S1200:
Напруга живлення, В 2,7-6,0
Тактова частота, МГц 4
Кількість ліній введення-виведення 15
Ємність енергонезалежної пам'яті, К 1
Ємність енергозалежної пам'яті 64
Кількість та розрядність таймерів 1х8
Можливість програмування мікроконтролера на цільовій платі при основній напрузі живлення наявна
1.3 Розробка і обґрунтування схеми електричної структурної
Структурну схему пристрою зображено на рисунку 1.3.1. На схемі використано такі основні блоки:
Рисунок 1.3.1 - Структурна схема пристрою
На рисунку представлено основні функціональні блоки пристрою. Мікроконтролер - базова платформа проектуємого пристрою, він керує роботою всіх його частин. Блок живлення забезпечує живленням кожен з вузлів проектуємого пристрою. Двигуни забезпечують рух кібернетичного планетоходу. Блок індикаторів містить в собі світло діоди які сигналізують про наявність живлення та показують, яку дію в даний момент виконує пристрій. Блок датчиків включає в себе два мікровимикачі, які призначені для індикацій перешкод на шляху планетоходу2 Спеціальний розділ
2 Спеціальний розділ
2.1 Вибір і обґрунтування елементної бази
Розробка конструкцій на мікроконтролерах
Один з варіантів послідовності дій при розробці конструкцій на мікроконтролерах наведений нижче.
1. По-перше, дуже важливо точно визначити технічні вимоги до конструкції.
2. Скласти докладний опис конструкції так званого верхнього рівня - на цьому етапі ще невідомо ні типу мікроконтролера, ні типу використаних мікросхем і схемних рішень, тому структурна схема являє собою набір прямокутників, підписаних найменуванням вузла, наприклад АЦП. Складається узагальнена блок-схема, що описує роботу програми. Якщо потрібно - почасові діаграми.
3. Визначитися з вибором апаратних вузлів (мікросхем і т.д.) для схеми.
4. Вибрати тип мікроконтролера.
Переконатися в тім, що мікроконтролер підходить для реалізації схеми. Варто враховувати швидкодію мікроконтролера, наявність потрібної периферії, число ліній вводу/виводу, споживану потужність і інші, істотні для конкретної конструкції параметри. Не треба «бити з гармати по горобцях» -- використовувати наймогутніший мікроконтролер для найпростішого завдання, з яким може впоратися й більш простий (і більше дешевий). З іншого боку, не слід захоплюватися слабкими мікроконтролерами, ускладнюючи схему, збільшуючи кількість виводів на схемі, тому що досить часто (але не завжди) економія, отримана за рахунок застосування більше дешевого мікроконтролера
1. повністю губиться через вартість, що збільшилася, друкованої плати (адже її розміри збільшилися), вартість додаткових елементів і т.д.
2. Тепер варто визначитися, які інструменти (програми) будуть використовуватися для розробки програми для мікроконтролера. Це може бути транслятор мови асемблер або компілятор мови високого рівня (найчастіше С).
3. Після того як стали відомі використовувані вузли мікроконтролера й зовнішні схеми, що підключаються до нього, можна приступати до написання й налагодження програми. Доцільно розділити конструкцію на функціональні вузли й налагоджувати їх у такий спосіб: виготовити частину схеми, що реалізує собою один з вузлів, написати фрагмент програми, що управляє цим вузлом, і налагодити його. Після цього аналогічно працювати з наступним вузлом, і так доти, поки всі частини схеми не будуть налагоджені окремо одна від іншої. При цьому можна користуватися вже налагодженими вузлами для полегшення перевірки правильності роботи наступних налагоджуваних вузлів. Наприклад, для простого калькулятора можна виділити наступні вузли: індикатор, клавіатура. Налагоджуючи індикатор, можна написати програму, що виводить на індикатор яке-небудь число. Потім, налагоджуючи клавіатуру, можна використовувати індикатор для виводу, наприклад, номера натиснутої клавіші. І тільки переконавшись, що обидва вузли працюють вірно, варто переходити до реалізації програми калькулятора вцілому.
4. Тепер варто об'єднати всі частини схеми воєдино й підлагодити їхню роботу спільно. Якщо в процесі об'єднання виявиться, що один з вузлів реалізований не зовсім вдало, повертаються в попередній пункт.
5. Дуже важливо в процесі складання схеми конструкції й написання програми для нас як можна більш докладно документувати всі зміни в схемі або програмі. Це дуже важливо не тільки для запису проробленої роботи, але й для полегшення подальшого вдосконалення або обслуговування зібраної системи.
6. Заключний етап відноситься до випадків, коли спроектована конструкція буде вироблятися, - підготовка креслень принципової електричної схеми, друкованої плати, специфікацій у відповідності зі стандартами, прийнятими в місці, де буде здійснюватися виробництво конструкції.
Проектуємий в роботі пристрій керується мікроконтролером AT90S1200 з сімейства AVR.
AVR - це сімейство 8-розрядних RISC-Мікроконтролерів фірми Almel. Ці мікроконтролери дозволяють вирішувати безліч завдань вбудованих систем. Вони відрізняються від інших розповсюджених у наш час мікроконтролерів більшою швидкістю роботи, більшою універсальністю. Швидкодія даних мікроконтролерів дозволяє в ряді випадків застосовувати їх у пристроях, для реалізації яких раніше можна було застосовувати тільки 16-розрядні мікроконтролери, що дозволяє відчутно зменшити витрати на виробництво схеми. Крім того, мікроконтролери AVR дуже легко програмуються - найпростіший програматор можна виготовити самостійно за короткий проміжок часу. За заявою фірми-виробника мікроконтролерів мікроконтролери сімейства AVR можна перепрограмувати до 1000 разів, причому безпосередньо в зібраній схемі.
Все це робить ці мікроконтролери дуже привабливими для створення нових розробок.
2.2 Принцип роботи окремих ВІС з використанням часових діаграм
Часові діаграми циклів читання і запису в зовнішню пам'ять даних мікроконтролера зображено на рисунках 2.2.1, 2.2.2. З'єднання пам'яті даних з ОМК аналогічне з'єднанню пам'яті програм.
Рисунок 2.2.1 - Часові діаграми циклів:
а - читання зовнішньої пам'яті даних;
б - запис у зовнішню пам'ять даних
Рисунок 2.2.2 - Часові діаграми циклів (продовження рисунка 2.2.2)
Рисунок 2.2.3 - Функціональна схема ОМК із зовнішньою пам'яттю даних і програм
2.3 Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принципової
Основою проектуємого пристрою - планетоходу, як ми можемо бачити з рисунка 2.3.1, служить мікроконтролер AT90S1200 фірми Atmel. Наявність у нього Flash-пам'яті програм об'ємом 1 Кбайт з ресурсом 1000 циклів запису/стирання дозволяє покращувати та налагоджувати програму. Виводи 18, 17 МК DD1 служать входами, до яких підключено міні вимикачі SA1 і SA2, що розміщені на передньому бампері машини. Логічні рівні з виводів 13, 14, 15, 16 (запрограмованих як виходи) керують пороговими пристроями та мостовими підсилювачами потужності DA2 і DA1 (типу TA7291S), навантаженими відповідно правим (М2) і лівим (М1) двигунами. До виводу 12 DD1 підключено світлодіод HL1. Тактову частоту задає кварцовий резонатор ZQ1 на частоту 2 МГц.
Після подачі живлення пристрій витримує паузу (6-15 с), яка дозволяє встановити машину в вірному напрямі. Ввімкнений світлодіод HL1 сигналізує про наявність живлення. По проходження паузи машина починає рухатись. В випадку зіткнення з перешкодою модель зупиняється, від'їжджає назад, звертаючи в сторону від перешкоди. Світлодіод в даний час в даний час горить сигналізуючи про зміну напрямку руху. Після закінчення маневрів, світлодіод тухне, і модель знову розпочинає рух уперед.
Тривалість затримки залежить від частоти резонатора та швидкості руху, тому їх потрібно підбирати методом експерименту.
Мікросхема TA7291S розроблена фірмою Toshiba для керуванням роботою електродвигунів відеомагнітофонів. Вона має великий вхідний опір, вбудований захист від одночасного спрацювання (коли на обох входах рівні лог. 1), і захист від перевантажень. Мікросхему випускають трьох типів: для звичайного і поверхневого монтажу. В розроблюваному пристрої використано мікросхему для звичайного монтажу (S-типу).
Частота кварцового резонатора може бути від 1 до 4 МГц. Зручно також використовувати керамічний резонатор з трьома виводами (центральний вивід - до спільного привода), що забезпечить непотрібність конденсаторів С1 і С2.
Рисунок 2.3.1 - Схема електрична принципова кібернетичного планетоходу
3 Експлуатаційний розділ
3.1 Ініціалізація програмуємих ВІС
Програма ініціалізації мікросхем призначена для налагодження портів вводу-виводу мікросхем. Вона встановлює параметри дільника та входів мікросхеми по яким буде виконуватися переривання. Також налагоджуються переривання по таймеру. Всі інші переривання забороняються.
Програма ініціалізації і програма тестування пристрою наведена в пункті 3.2
3.2 Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв
В даному розділі вашій увазі представлено програму ініціалізації та тестування мікросхеми пристрою - кібернетичного планетоходу побудованого на базі МК АТ90S1200.
bigpause equ 100 ; задаємо значення стартової паузи
pause1 egu 15 ; значення паузи перед зміною напрямку руху
pause2 equ 50 ; задаємо час, на протязі якого планетохід буде відїжджати назад
pause2 equ 50 ; задаємо час, на протязі якого планетохід буде розвертатися
portA equ 05h ; адрес порта А
portB equ 06h ; адрес порта В
org 0h ; резервування 100 байт починаючи з адресу 0h
reset:
mov r31, 1Fh ; задаємо направлення роботи портів
out portB, r31 ; PB0, PB1, PB2, PB3, PB4 - виходи, PB5, PB6 - входи
mov r31, 61h ; виводимо в порт В код зупинки двигунів,
out portB, r31 ; і вмикаємо резистори на входах РВ5, РВ6
mov r31, bigpause; записуэмо в регістр r31 значення великої паузи
call pause ; викликаємо підпрограму паузи
jmp start ; переходимо на мітку старт
start:
mov r31, 00000011b ; установлюємо на виході РВ1 лог. 1,
out portB, r31 ; що зумовлює ввімкнення лівого двигуна
mov r31, 00001011b ; установлюємо на виході РВ3 лог. 1,
out portB, r31 ; що зумовлює ввімкнення правого двигуна
mov r31, 00001010b ; установлюэмо на виходіРВ0 лог. 0,
out portb, r31 ; що і гасить світлодіод
scan:
in r31, portB ; читаємо стан порту В
test r31, 01000000b ; перевіряємо чи натиснута права кнопка
jz left ; якщо натиснута, переходимо на мітку left
test r31, 00100000b ; перевіряємо чи натиснута ліва кнопка
jz right ; якщо натиснута, переходимо на мітку right
jmp scan ; якщо ні одна кнопка не натиснена, повторяємо цикл перевірки стану кнопок left:
mov r30, 63h ; записуємо в регістр r30 код повороту наліво, який буде виводиться в порт в
call stop ; визиваємо підпрограму stop
jmp start ; повертаємся на мітку start
right:
mov r30, 69h ; записуємо в регістр r30 код повороту направо, який буде виводиться в порт в
call stop ; визиваємо підпрограму stop
jmp start ; повертаємся на мітку start
; --------------------------------------------------------------------------------------------------
; підпрограма stop, задача якої - ввімкнення потрібного маневру (відїзд, повороти направо та наліво)
; --------------------------------------------------------------------------------------------------
stop proc
mov r31, 00001000b ; установлюємо на виході РВ1 лог. 0,
out portB, r31 ; що зумовлює вимкнення лівого двигуна
mov r31, 00000000b ; установлюємо на виході РВ3 лог. 0,
out portB, r31 ; що зумовлює вимкнення правого двигуна
mov r31, pause1 ; записати в регістр r31 значення паузи перед зміною направлення руху
call pause ; викликаємо підпрограму pause
mov r31, 00000100b ; встановлюємо на виході РВ2 лог. 1,
out portB, r31 ; що заставляє лівий двигун крутитися в іншу сторону
mov r31, 00010100b встановлюэмо на виході РВ4 лог. 1,
out portB, r31 ; що заставляє правий двигун крутитися в іншусторону
mov r31, 00010101b встановлюэмо на виході РВ0 лог. 1,
out portB, r31 ; що запалює світлодіод
mov r31, pause2 ; записати врегістр r31 значення часу, на протязі якого планетохід буде відїжджати назад
call pause ; викликаємо підпрограму pause
mov r31, 00010101b ; встановлюємо на виході РВ2 лог. 0,
out portB, r31 ; що вимикає лівий двигун
mov r31, 00010001b встановлюэмо на виході РВ4 лог. 0,
out portB, r31 ; що вимикає правий двигун
mov r31, 00000000b встановлюэмо на виході РВ0 лог. 0,
out portB, r31 ; чим гасим світлодіод
mov r31, pause1 ; записати врегістр r31 значення часу, перед зміною напрямку руху
call pause ; викликаємо підпрограму pause
out portB, r30 ; виводим в порт В код повороту наліво/направо mov r31, pause3 ; записати врегістр r31 значення часу, на протязі якого планетохід буде виконувати поворот
call pause ; викликаємо підпрограму pause
out portB, r30 ; записуэмо в порт В код відповідаючий повороту направо чи наліво
mov r31, pause3 ; записати врегістр r31 значення часу, на протязі якого планетохід буде виконувати поворот
call pause ; викликаємо підпрограму pause
mov r31, 61h ; записуэмо в регістр r31 код, відповідний відключенню двигунів
out portB, r31 ; та виводимо його на порт В
mov r31, pause1 ; записати врегістр r31 значення часу, перед зміною напрямку руху
call pause ; викликаємо підпрограму pause
stop endp ; вихід із підпрограми
; ----------------------------------------------------------------
; підпрограма витримки пауз, інтервал яких задається регістром r31
; ----------------------------------------------------------------
pause proc
d3:
mov r29, FFh ; встановлюэмо регістр r29 в FFh
d2:
mov r28, FFh ; встановлюэмо регістр r28 в FFh
d1:
sub r28, 1 ; віднімаємо від регістру r28 оденицю
test
jz d1
sub r29, 1 ; віднімаємо від регістру r29 оденицю
test
jz d2
sub r31, 1 ; віднімаємо від регістру r31 оденицю
test
jz d3
pause endp ; вихід із підпрограми
end ; завершення програми
3.3 Розрахунок надійності пристрою
Надійність - властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу.
Показники надійності:
Безвідмовність.
Довговічність.
Ремонтопридатність.
Збереження.
Безвідмовність - властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна.
Ремонтопридатність - пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування.
До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження.
Відмовлення - подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою.
Відмовлення бувають:
Раптові (катастрофічні) - стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу.
Поступові (параметричні) - постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі.
Збереження - термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан.
Розрахунок надійності поділяється на три розділи:
Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою.
Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми.
Визначення середнього наробітку до першого відмовлення.
Виконання розрахунків проходить наступним чином:
1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою:
(3.3.1)
де:
ni - кількість елементів у схемі;
i - інтенсивність відмовлень і-го елемента;
m - кількість типів елементів.
При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі.
Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою:
(3.3.2)
де:
о - інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження;
Кe - експлуатаційний коефіцієнт;
Кр - коефіцієнт навантаження.
Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності.
2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення. Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:
(3.3.3)
де:
- інтенсивність відмов всіх елементів;
t - час, (год).
За результатами розрахунків складається таблиця і графік.
3. Середній наробіток до першого відмовлення - це час роботи пристрою до першої відмови.
Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою:
(3.3.4)
Розрахунок надійності пристрою приведено далі.
Анотація
В цьому курсовому проекті розроблено схему електричну принципову з використанням мікроконтролера АТ90S1200, яка дозволяє побудувати «кібернетичний планетоход», який запрограмований на рух вперед, і має обминати всі перешкоди на своєму шляху з якими зіткнеться під час руху. В відповідних розділах курсового проекту розкрито особливості роботи даного пристрою, викладено приклад програми, за якою він може працювати, а також приведено розрахунок надійності даного пристрою.
Література
1. ЕСКД ГОСТ 2.702-75 "Правила выполнения электрических схем".
2. Вершинин О.Е. «Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов» // Л.: Энергоатомиздат, 1986.
3. Бороволоков Э.П. Фролов В.В. «Радиолюбительские схемы» // К.: Кондор - 1995 - 6 с.
4. Методичні вказівки щодо виконання курсової роботи
5. Самофалов К.Г., Викторов О.В., Кузняк А.К. «Микропроцессоры» // К.: Техника, 1986.
6. А.С. Басманов «МП и ОЭВМ», Москва, «Мир», 1988.
7. В.В. Сташин, А.В. Урусов «Программирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах», Москва, «Энергоатомиздат», 1990.
8. Каган Б.М., Сташин В.В. Микропроцессоры в цифровых системах.- М.: Энергия, 1979.
Подобные документы
Вибір структурної і принципової електричної схеми цифрової обробки сигналу. Прийняття та обробка сигналу, цифрування, з'ясування величини й напрямку відхилення прийнятого сигналу від передвіщеного й на підставі цих даних сформування керуючої напруги.
дипломная работа [83,8 K], добавлен 14.12.2010Розрахунок режиму та застосування методу динамічного програмування для визначення оптимальної схеми електричної мережі. Вибір потужності трансформаторів для підстастанцій, схеми розподільчих пристроїв. Визначення витрат на розвиток електричної мережі.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.05.2012Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів. Техніко-економічне порівняння двох схем електричної мережі. Визначення довжин ліній. Аварійний режим роботи електричної схеми Б. Режим мінімального її навантаження.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.02.2014Проблема забезпечення технологічної цілісності роботи внутрігосподарських зрошувальних систем. Технічна характеристика основного технологічного устаткування насосної станції. Розробка принципової електричної схеми керування. Вибір силового обладнання.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 20.01.2011Вибір та обґрунтування принципової схеми електричної станції. Вибір електрообладнання станції для варіантів її конфігурації: турбогенераторів, трансформаторів зв'язку, секційного реактору. Техніко-економічне порівняння варіантів. Розрахунок струмів КЗ.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 22.10.2012Опис кінематичної і функціональної схеми установки сільськогосподарського призначення (кормороздавача). Розрахунок і побудова механічної характеристики робочої машини. Визначення потужності і вибір типу електродвигуна. Вибір апаратури керування і захисту.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.11.2014Вибір потужностей понижуючих трансформаторів підстанції, їх навантажувальна здатність. Обгрунтування принципової електричної схеми. Розрахунок струмів короткого замикання. Компонування устаткування підстанції і конструкції розподільчих пристроїв.
курсовая работа [517,3 K], добавлен 15.03.2012Розробка раціонального варіанту електропостачання споживачів підстанції з дотриманням вимог ГОСТ до надійності і якості електроенергії, що відпускається споживачам. Розробка електричної схеми і компоновка підстанції, вибір основного устаткування.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.05.2009Розрахунок режиму роботи мережі для вихідної схеми. Характеристика підстанції "Добромиль-14". Вибір кількості та номінальної потужності трансформаторів підстанції. Розрахунок режимів роботи електричної мережі. Коротка характеристика комплексу "DAKAR".
дипломная работа [1,8 M], добавлен 23.03.2010Розрахунок варіантів розподілу генераторів між розподільними пристроями у різних режимах роботи, вибір потужності трансформаторів зв'язку, секційних та лінійних реакторів, підбір вимикачів та струмоведучих частин для проектування електричної станції.
курсовая работа [463,9 K], добавлен 28.11.2010