47-68 пФ

1.0 МГц

15 пФ

15 пФ

4.0 МГц

15 пФ

15 пФ

HS

4.0 МГц

15 пФ

15 пФ

8.0 МГц

15-33 пФ

15-33 пФ

20.0 МГц

15-33 пФ

15-33 пФ

В режимах HS, XT, LP микроконтроллер может работать от внешнего источника тактового сигнала, подключенного к выводу OSC1.

Для наибольшего быстродействия выбираем частоту 20 МГц и соответственно конденсаторы С8=С9=22 пФ.

C8 - К10 - 17Б - 22пФ - ±5%

C9 - К10 - 17Б - 22пФ - ±5%

3.3 Разработка модуля индикатора

Для индикации результатов используется символьный ЖКИ WH1602-YYH-CP. На рисунке 3.3 приведен внешний вид модуля с лицевой стороны вместе с размерами. В таблице 3.3 приведены основные технические характеристики индикатора. Модуль состоит из ЖКИ панели, установленной на печатную плату, на которой собран специализированный контроллер, при помощи которого происходит управление процессом отображения.

Рисунок 3.3- Внешний вид ЖКИ индикатора

Таблица 3.3 - Технические характеристики ЖКИ

Характеристика	Значение
Габаритные размеры	80.0Ч36.0Ч8.8 мм
Видимая область	65.0Ч16.0
Размер знакоместа	2.96Ч5.56
Размер точки	0.56Ч0.66
Количество знакомест	2 строки по16 символов
Количество точек в знакоместе	8Ч5
Питание ЖКИ	+ 5В
Ток потребления	50 мА

На рисунке 3.4 приведена структурная схема ЖКИ.

Рисунок 3.4- Структурная схема ЖКИ

На рисунке 3.5 приведена схема подключения ЖКИ к микроконтроллеру PIC18F2580.

Рисунок 3.5 - Схема подключения ЖКИ к микроконтроллеру

3.4 Подключение драйвера CAN интерфейса

В качестве приемопередатчика для CAN интерфейса используем микросхему TJA1050T.

На рисунке 3.6 приведена структурная схема приемопередатчика для CAN интерфейса TJA1050T

Рисунок 3.6 - Структурная схема приемопередатчика TJA1050T

В таблице 3.4 показаны основные электрические параметры приемопередатчика TJA1050T.

Таблица 3.4 - Основные электрические параметры приемопередатчика TJA1050T

Параметр	Значение
Напряжение питания, В	4.75 … 5.25
Дифференциальное доминантное входное напряжение линии, В	1.5 … 3
Диапазон рабочих температур, град	-40 … +125
Максимальное время переключения, нс	250
Диапазон допустимых напряжений на линиях CANH и CANL, В	-27 … +40
Ток потребления при доминантном уровне на выходе, мА	50
Ток потребления при рецессивном уровне на выходе, мА	5
Входная емкость, пФ	5

На рисунке 3.7 представлена схема подключения приемопередатчика TJA1050T к микроконтроллеру.

Рисунок 3.7- Схема подключения TJA1050T к микроконтроллеру



3.5 Подключение датчика давления

В качестве датчика применим датчик компании Motorola MPX5999D. Данный датчик относится к типу дифференциальных. Такой датчик состоит из двух основных частей: герметичного корпуса, обычно снабженного штуцерами, позволяющими подсоединять гибкие трубки, и очень необычного полупроводникового кристалла. На одной и той же кремниевой пластине выполнены и классические электронные компоненты, и струнные датчики натяжения. На рисунке 3.8 представлен внешний вид датчика.

Рисунок 3.8- Внешний вид датчика давления

Схема включения датчика, приведенная на рисунке 3.9, взята непосредственно из руководства по применению, разработанного компанией Motorola.

Рисунок 3.9- Схема включения датчика давления



Для уменьшения помех используем ФНЧ с многопетлевой обратной связью. На рисунке 3.10 приведена типовая схема ФНЧ.

Рисунок 3.10 - Схема ФНЧ с МОС

Рассчитаем фильтр нижних частот с многопетлевой обратной связью для частоты среза 10Гц.

Определим круговую частоту среза:

Рассчитаем емкости фильтра.

Емкость С2 определяется из соотношения:

(3.1)

С2 - CC0805KRX7R9BB105-±5%

Рассчитаем максимальное значение емкости С1 из следующего соотношения:

(3.2)

где:

В, С - безразмерные коэффициенты;

К - коэффициент усиления.

С1 - CC0805KRX7R9BB224-±5%

Рассчитаем номиналы сопротивлений R1,R2,R3:

(3.3)

(3.4)

(3.5)

Выберем значения резисторов из ряда Е96

R1 - RC0805FR-0733KL ± 1%.

R2 - RC0805FR-0733KL ± 1%.

R3 - RC0805FR-0734KL ± 1%.

В качестве операционного усилителя возьмем микросхему MCP601.

3.6 Разработка схемы питания

Для питания всех компонентов устройства нам необходимо напряжение бортовой сети 24В преобразовать в 5В. Что бы уменьшить потери мощности на стабилизаторе, применим микросхему импульсного преобразователя MC34063.

На рисунке 3.11 приведена типовая схема понижающего преобразователя до 5В при максимальном выходном токе 500мА на микросхеме MC34063.

Рисунок 3.11 - Схема понижающего импульсного преобразователя на микросхеме MC34063



4. Разработка программного обеспечения датчика давления

4.1 Общие сведения о CAN сетях

Локальная сеть контроллеров CAN это стандарт серийной шины, разработанный в 80-х годах Robert Bosch GmbH, для соединения электронных блоков управления. CAN был специально разработан для устойчивой работы в насыщенной помехами окружающей среде с применением разносторонне сбалансированной линии, такой как RS-485. Соединение может быть более устойчивым к помехам при использовании витой пары. Первоначально создавалась для автомобильного назначения, но в настоящее время используется в разнообразных системах управления, в т.ч. индустриальных, работающих в насыщенной помехами окружающей среде.

Скорость обмена данными до 1Mbit/s возможна в сетях протяженностью не более 40м. Снижение скорости обмена позволяет увеличить протяженность сети, например - 250 Kbit/s при 250м.

CAN протокол связи стандартизирован согласно ISO 11898-1 (2003). Этот стандарт главным образом описывает слой обмена данными состоящий из подраздела логического контроля (LLC) и подраздела контроля доступа (MAC), и некоторых аспектов физического слоя ISO/OSI модели. Остальные слои протокола оставлены на усмотрение разработчика сети.

4.2 CAN сети и их разновидности

Существуют различные CAN сети. Например, в автомобилях CAN сети разделены на две категории, основанные на принципе передачи данных по сети. Сети контроля систем комфорта и удобств, с большим количеством идентификаторов информации, которые передаются без соблюдения определенного порядка или частоты. И сети контроля силовой установки, управляют информацией относящейся к двигателю и трансмиссии. Содержат меньшее количество информации, но информация передается организованно и быстро.

CAN система на серийной шине с мультифункциональными возможностями, все CAN узлы способны передавать данные и некоторые CAN узлы могут запрашивать шину одновременно. Передатчик передает сообщение всем CAN узлам. Каждый узел, на основании полученного идентификатора, определяет, следует ли ему обрабатывать сообщение или нет. Идентификатор так же определяет приоритет, который имеет сообщение при доступе к шине. Простота определяет стоимость оборудования и затраты на обучение персонала. CAN микросхемы могут быть относительно просто запрограммированы. Вводные курсы, функциональные библиотеки, наборы для начинающих, различные интерфейсы, I/O модули и инструменты в широком разнообразии представлены в открытой продаже по доступным ценам. С 1989 года CAN микросхемы могут быть свободно и просто соединены с микроконтроллерами. В настоящее время в наличии около 50 CAN микросхем для микроконтроллеров более чем 15 производителей.

CAN применяется в большинстве Европейских легковых автомобилях, а так же решение производителей грузовиков и внедорожников в дальнейшем применять CAN, определили развитие более чем на 10 лет. В других областях применения, таких как, бытовая сфера и индустриальный сектор наблюдается рост продаж CAN оборудования, и будет продолжаться в будущем. К весне 1997 года уже насчитывалось более чем 50 миллионов установленных CAN узлов. Одна из выдающихся особенностей CAN протокола высокая надежность обмена данными. CAN контроллер регистрирует ошибки и обрабатывает их статистически для проведения соответствующих измерений, CAN узел, являющийся источником неисправности, в результате будет отстранен от соединения.

Каждое CAN сообщение может содержать от 0 до 8 бит пользовательской информации. Конечно, возможна передача более продолжительных данных с применением фрагментации. Максимальная специфицированная скорость обмена 1 Mbit/s. Это возможно при протяженности сети не более 40м. Для более длинной коммуникации скорость обмена должна быть снижена. Для дистанции до 500 м скорость 125Kbit/s, и для передачи более чем на 1 км допускается скорость 50 Kbit/s.

CAN сети могут быть использованы как внедренные коммуникационные системы для микроконтроллеров так же как и открытые коммуникационные системы для интеллектуальных устройств. CAN система серийной шины, разработанная для применения в автомобилях, широко применяется в промышленных коммуникационных системах. Основные достоинства CAN сетей: низкая стоимость, способность функционировать в сложных условиях, продолжительная работоспособность и простота применения.

Некоторые пользователи, например, в области медицинской инженерии, предпочитают CAN потому, что необходимо соблюдать жесткие требования по безопасности. Подобные условия с повышенными требованиями по надежности и безопасности предъявляются и некоторым другим устройствам и оборудованию (т.е. роботы, подъемные и транспортные системы).

4.3 Основные стандарты CAN

Далее перечислены некоторые международные CAN стандарты

CAN стандарты:

- ISO 11898-1 - CAN протокол;

- ISO 11898-2 - CAN высокоскоростная физическая структура;

- ISO 11898-3 - CAN низкоскоростная физическая структура совместимая с ошибками;

- ISO 11898-4 - CAN запуск;

- ISO 11898-5 - Высокоскоростное низковольтное устройство (в разработке);

- ISO 11519-2 - заменен на 11898-3;

- ISO 14230 - "Keyword Protocol 2000" - диагностический протокол использующий серийную линию, не CAN;

- ISO 15765 - Диагностический протокол по CAN bus - Keyword 2000 на CAN bus;

- J1939 - Основной CAN протокол для грузовиков и автобусов определенный SAE;

- ISO 11783 - J1939 и дополнение для сельхоз машин;

- ISO 11992 - определяет интерфейс тягачей и прицепов;

- NMEA 2000 - Протокол основанный на J1939 для судов, определен NMEA.

CAN протокол является стандартом ISO (ISO 11898) для последовательной передачи данных. Протокол разработан для приложений автомобильного применения. В настоящее время CAN системы широко распространены, и применяются в индустриальной автоматике, различных транспортных, специальных машинах и автомобилях

Преимущества CAN:

- Доступность для потребителя. CAN протокол успешно применяется на протяжении более 15 лет, с 1986 года. Существует богатый выбор CAN продуктов и устройств в открытой продаже.

- Реализация протокола на аппаратном уровне. Протокол базируется на аппаратном уровне. Это дает возможность комбинировать способность распознавать и контролировать ошибки со способностью высокоскоростной передачи данных.

- Примитивная линия передачи. Линия передачи данных, в большинстве случаев, витая пара. Но связь по CAN протоколу так же может осуществляться по одному проводу. В различных случаях возможно применение наиболее подходящих каналов связи, оптического или радио канала.

- Превосходная способность обнаружения ошибок и сбоев и локализация неисправностей. Способность обнаруживать ошибки и сбои является существенным преимуществом CAN протокола. Механизм определения ошибок построен на экстенсивном принципе, так же надежна и хорошо разработана система проверки и подтверждения ошибок и сбоев.

- Система определения неисправностей и повторная передача данных выполняется автоматически на аппаратном уровне.

- Система обнаружения и проверки неисправностей. Неисправный источник в системе способен дезорганизовать всю систему, т.е. занять все каналы связи. CAN протокол имеет встроенную возможность которая предохраняет систему от источника неисправности. Источник ошибки отстраняется от приема и передачи данных по CAN шине.

CAN протокол определен стандартом ISO 11898-1 и включает следующие основные сведения:

- На физическом уровне, сигнал передается, используя витую пару;

- Для контроля к доступу шины применяются правила арбитража;

- Блоки данных небольшие по размеру (в большинстве случаев 8 байт) и защищены чексуммой;

- Блоки данных не имеют адресации, вместо того каждый блок содержит числовое значение, которое определяет приоритет передачи по шине, так же может нести идентификатор содержания блока данных;

- Сложная схема обработки ошибок, она приводит к повторной передаче данных, которые должным образом не получены;

- Эффективные действия по изоляции неисправностей и отключение источника неисправности от шины.

4.4 Протоколы высшего порядка (HLP)

CAN протокол определяет безопасную передачу небольших пакетов данных из пункта А в пункт Б используя общую линию коммуникации. Протокол не содержит средств контроля потока, адресацию, не предоставляет передачу сообщений более чем 8 бит, не осуществляет установку соединения и т.д. Перечисленные свойства определяются HLP(Higher layer protocol) или Протокол Высшего Порядка. Условия HLP получены и состоят из семи порядков OSI модели.

Назначение HLP:

- Стандартизация процедур запуска и установка скорости передачи;

- Распределение адресации устройств и разновидности сообщений;

- Определение порядка сообщений;

- Обеспечивает механизм определения неисправностей системного уровня.

OSI модели (Open Systems Interconnect Model):

- CanKingdom;

- CANopen/CAL;

- DeviceNet;

- J1939;

- OSEK;

- SDS.

4.5 Описание протокола SAE J1939

J1939 высокоскоростная сетевая коммуникация класса С разработанная для поддержки функций управления в режиме реального времени между контроллерами, которые физически расположены в различных местах автомобиля.

J1708/J1587 предыдущий, широко распространенный тип сети класса B с возможность обмена простой информацией, включая диагностические данные, между контроллерами. J1939 обладает всеми свойствами J1708/J1587.

J1939 использует CAN протокол позволяет любому устройству передавать сообщение по сети в момент когда шина не загружена. Каждое сообщение включат в себя идентификатор, который определяет приоритет сообщения, информацию об отправителе данных, об информации, заключенной в сообщении. Конфликты избегаются благодаря механизму арбитража, который активизируется с передачей идентификатора (используется безопасная схема арбитража). Это позволяет сообщениям с наивысшим приоритетом передаваться с наименьшими задержками, по причине равного доступа к шине любым из устройств сети.

J1939 организован из нескольких частей основанных на (Open Systems Interconnect (OSI) Model). OSI модель определяет семь коммуникационных порядков (слоев), каждый представляет различные функции. В то время как есть документ J1939, ассигнованный каждому слою, не все они явно определены в пределах J1939. Другие слои выполняют вторичные функции, описанные в другом месте. Физический Слой описывает электрический интерфейс коммуникаций (витая экранированная пара проводов, который может также быть упомянут как шина). Слой Канала связи описывает протокол или управляет структурой сообщения, получая доступ к шине, и обнаруживая ошибки передачи. Слой приложения определяет специфические данные, содержащиеся в каждом сообщении, посылаемом по сети.

Полный комплект спецификации можно приобрести в SAE, ниже приведен перечень документов

J1939 дополняется следующими документами:

J1939 Практические рекомендации по Контролю серийной передачи и коммуникационная сеть транспортного средства;

J1939/11 Физический порядок (слой) - 250k bits/s, экранированная витая пара;

J1939/13 Диагностические разъемы;

J1939/21 Данные слоя связи;

J1939/31 Слой сети;

J1939/71 Слой приложений;

J1939/73 Диагностика;

J1939/81 Управление сетью.

Основной документ J1939 включает в себя общее описание стандарта, таблицу распределения адресов, содержимое данных и другие необходимые сведения. Профиль J1939/01 используется в грузовиках и автобусах, а J1939/02 применяется в строительной и сельскохозяйственной технике.

Рисунок 4.1 - Топология CAN шины, реализующая стандарт J1939

На рисунке 4.1 приведена топология CAN шины, реализующая стандарт физического уровня J1939/11. Он обладает следующими основными характеристиками:

- Физическая среда на основе экранированной скрученной пары с заземлением и терминальными резистороми на обоих концах;

- Сетевые соединители на основе 3-х контактных не экранированных разъемов. Контакты соответствуют сигналам CAN_H, CAN_L и экран;

- Физический уровень не отказоустойчивый;

- В сегменте сети может быть до 30 узлов.

На рисунке 4.2 приведен формат кадров канального уровня J1939/21.

Рисунок 4.2 - Формат кадров канального уровня J1939

J1939/21 основан на стандартном CAN кадре канального уровня с 29-битовым идентификатором. Формат этого кадра определен стандартом ISO 11898-1. А вот распределение отдельных бит идентификатора и правила заполнения поля данных относятся к ведению собственно стандарта J1939/21. Именно он определяет то, каким образом задается трех-битовый приоритет сообщения (P), выбор страницы данных (DP), адреса источника и получателя кадра и другие параметры CAN сообщения. Отображение данных в CAN кадры задается посредством номеров групп параметров, которые составляются из зарезервированного бита, бита выбора страницы, PF поля и параметра расширения группы PS - всего 18 бит. Из общего числа 8672 возможных значений содержимого данных определены 13 зависимых от получателя и 38 расширенных идентификатора, а также большая часть групп параметров, необходимых для систем грузовиков и автобусов.

Получение адреса.

В целом, большинство адресов заранее присвоены и используются сразу же после включения питания. Для обеспечения возможности подключения в J1939 новых устройств и функций, которые до сих пор не определены, процедура была определена для динамического назначения адресов. Каждое устройство должно объявить, какой адрес оно запрашивает. Это функция идентификация (требование адреса). Возможны два варианта:

1) Отправить сообщение о присвоении адреса.

Когда устройство отправляет сообщение о присвоении адреса, все устройства сравнивают этот адрес с недавно полученными адресами в своей таблице устройств сети. Если адрес уже взяло устройство с более высоким приоритетом, то устройство передает сообщение о том, что адрес уже используется. Имя, которое передается как данные в сообщении о присвоении адреса, определяет, какое устройство имеет более высокий приоритет.

2) Отправить запрос на получение адреса (Address Claim).

Когда устройство посылает запрос на получение адреса, все устройства отвечают посредством передачи их адреса. Это позволяет использовать отключаемые устройства (инструменты, прицепы и т. д.) или устройства которые долго находятся в спящем режиме, чтобы получить текущую таблицу адресов так, что доступный адрес может быть выбран и утвержден (см. рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Процедура получения адреса в J1939



Поддержка динамического назначения адреса не является обязательным, только те устройства, которые могут столкнуться с конфликтом адреса должны поддерживать эту возможность. Для устранения необходимости поддержки динамического назначения адресов и ускорения этого процесса, инициализации, большинство EBU связаны с предпочтительным адресом. Эти предпочтительные адреса, описаны в документе J1939/71. Если предпочитаемый адрес уже используется другим ECU, устройство может попытаться претендовать на другой адрес в случае поддержки самостоятельной конфигурации устройства.



5. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта

Данное устройство может быть использовано в автомобилях для измерения давления воздуха в тормозной системе и передачи по CAN шине полученной информации в соответствии со стандартом SAE J1939.

В качестве аналога используется прибор DPS4000. Стоимость прибора - 1 364 000 руб.

Целесообразность разработки данного устройства обуславливается экономическим эффектом в виде снижения цены разрабатываемого устройства.

Одной из основных целей планирования НИОКР является определение общей продолжительности их проведения. Наиболее удобным, простым и наглядным является ленточный график проведения НИОКР. Он представляет собой таблицу, где перечислены наименования видов работ, должности исполнителей, трудоемкость, численность исполнителей и длительность выполнения каждого вида работ.

Целью планирования себестоимости проведения НИОКР является экономически обоснованное определение величины затрат на ее выполнение. В плановую себестоимость НИОКР включаются все затраты, связанные с ее выполнением, независимо от источника их финансирования. Определение затрат на НИОКР производится путем составлением калькуляции плановой себестоимости. Она является основным документом, на основании которого осуществляется планирование и учет затрат на выполнение НИОКР.

Калькуляция плановой себестоимости проведения НИОКР составляется по следующим статьям затрат: материалы; спецоборудование для научных (экспериментальных) работ; основная заработная плата; дополнительная заработная плата; отчисления на социальное страхование; затраты по работам, выполняемым сторонними организациями и предприятиями; прочие прямые расходы; накладные расходы.

Трудоемкость выполнения разработки и распределение работ по этапам, видам и должностям исполнителей приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - График проведения работ по НИОКР

Этапы	Трудо- емкость, чел	Исполнитель	Рабочий период, дни
			10	20	30	40	50	60	70	80
Получение задания	1	Инженер-электроник без категории
Подбор и анализ литературы	9
Разработка структурной схемы	5
Расчет принципиальной схемы, элементной базы	10
Разработка программного обеспечения	15
Изготовление опытного образца	10
Проведение испытаний опытного образца и отладка	5
Оформление пояснительной записки	11
Экономическое обоснование проекта	8
Сдача проекта	1
Итого	75

5.1 Затраты на материалы для разработки опытного образца

На статью «Материалы» относятся затраты на письменные материалы, основные и вспомогательные компоненты, комплектующие изделия, необходимые для выполнения разработки. Затраты по этой статье определяются по действующим оптовым ценам с учетом транспортно-заготовительных расходов, величина которых составляет 5% от оптовой стоимости материалов, комплектующих изделий. Расчет затрат по статье «Материалы» приведен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Расчёт затрат по статье «Материалы»

Материалы	Единица измерения	Цена за ед., тыс. руб.	Потреб. кол-во	Сумма, тыс. руб.
Бумага писчая (формат А4)	упаковка	50	1	50
Бумага чертежная формата А1	лист	5	6	30
Краска в картридж	мл.	0,6	50	30
Итого:	122
Транспортно-заготовительные расходы: 5%	6,1
Всего:	128,1

Так как чертежи проекта выполняются с помощью программы AUTOCAD, то разработчик не нуждается в канцелярских товарах.

Поскольку мы будем использовать оборудование кафедры «Промышленная электроника» ГГТУ им. П.О.Сухого (без арендной платы), то рассчитывать затраты на статью «Специальное оборудование» не требуется.

5.2 Основная заработная плата

К статье «Основная заработная плата» относится основная заработная плата научных сотрудников, инженерно-технических работников, лаборантов, чертежников, копировщиков и рабочих, непосредственно занятых конкретной разработкой, а также заработная плата работников нештатного состава, привлекаемых к ее выполнению. Так как разработку выполняет только один инженер-электронщик, то и заработная плата рассчитывается только для него. Основная заработная плата рассчитывается по формуле 5.1.



, (5.1)

(5.2)

где

- должностной оклад специалиста- разработчика тыс.руб.;

- месячная тарифная ставка первого разряда (262тыс. руб.);

- тарифный коэффициент (2.84);

- корректирующий коэффициент (1.056);

- коэффициент, учитывающий стаж работы до 5 лет (1.1);

-коэффициент премирования (0.25);

- коэффициент персональной надбавки (0.1);

- продолжительность разработки (75 дней);

- плановый месячный фонд рабочего времени (21 дня).

Рассчитаем должностной оклад инженера- электронщика согласно формуле 5.2:

тыс.руб.

Рассчитаем заработную плату разработчика с учетом того, что он работал над проектом 75 дней, а плановая продолжительность месяца 21 рабочий день. Тогда его заработная плата согласно формуле 5.1:

тыс.руб.

5.3 Дополнительная заработная плата

На статью «Дополнительная заработная плата» относятся выплаты, предусмотренные законодательством за непроработанное время: оплата очередных и дополнительных отпусков, оплата времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей, выплаты вознаграждений за выслугу лет. Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих разработку, определяется в процентах от их основной заработной платы. Дополнительная заработная плата рассчитывается по формуле 5.3.

, (5.3)

где

- основная заработная плата;

- коэффициент дополнительной заработной платы (12%).

Таким образом, дополнительная заработная плата равна:

тыс.руб.

5.4 Отчисления на социальное страхование

На статью «Отчисления на социальное страхование» относятся отчисления на оплату перерывов в работе по временной нетрудоспособности. Размер отчислений на социальное страхование определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих разработку. В научных учреждениях отчисления на социальное страхование составляют 34% от суммы основной и дополнительной заработной платы, дополнительно отчисляются 0,6% на медицинскую страховку. Затраты по статье «Отчисления на социальное страхование» рассчитываются по формуле 5.4.

, (5.4)

Где - основная заработная плата;

- дополнительная заработная плата;

- коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование и мед. страховку (34,6%).

Таким образом, затраты по статье «Отчисления на социальное страхование» равны:

(тыс. руб.)

Для проведения научных исследований сторонние организации не привлекались.

5.5 Затраты на электроэнергию

Рассчитаем исходя из расхода электроэнергии по суммарной установленной мощности оборудования, эффективного фонда времени работы оборудования, коэффициента спроса потребителей электроэнергии, тарифа за 1 кВт·час электроэнергии.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле (5.5):

(5.5)

где

- тариф на электроэнергию,

- расход электроэнергии, потребляемой оборудованием для проведения НИР;

- расход электроэнергии на местное освещение.

Тариф на электроэнергию определяем по следующей формуле:

Где

- действующий курс доллара (10100 руб.);

- базовый курс доллара (9740).

- 1329.9 руб. за 1кВт·час промышленные и приравненные к ним потребители с присоединенной мощностью до 750 кВА.

руб. за 1 кВч.

Тогда затраты на расход электроэнергии однотипного оборудования будут рассчитываться по формуле (5.6):

(5.6)

Где

- установленная мощность единицы электрооборудования, кВт;

- коэффициент спроса потребителей электроэнергии (принимаем);

- продолжительность работы прибора или устройства, используемого при проведении НИОКР и потребляющего электроэнергию;

n - количество однотипного оборудования.

Перечень необходимого электрооборудования для НИОКР и расчет расхода электроэнергии в соответствии с ленточным графиком НИОКР при 8-ми часовом рабочем дне приведен в таблице 5.3

Таблица 5.3 - Затраты на электроэнергию для производственных целей

Наименование оборудования	Потреб. Мощность, кВт	Этапы графика НИОКР	ТРАБ, дни	ТРАБ, час	Кол-во ед., шт.	КС	РЭЛ, кВт·ч
1.Вольтметр	0,05	6,7	15	120	1	0,75	6
2.Осциллограф	0,2	6,7	15	120	1		24
3.Электропаяльник	0,04	6,7	15	120	1		4,8
4.Компьютер	0,4	2-9	73	584	1		233,6
Итого:	268,4

Расход электроэнергии на местное освещение при проведении НИОКР рассчитывают следующим образом:



где - средняя мощность осветительных ламп на одном рабочем месте (принимаем = 0,1 кВт);

- принятое число рабочих мест, нуждающихся в местном освещении, при проведении НИОКР ().

- продолжительность всего периода проведения НИОКР.

Расход электроэнергии на местное освещение при проведении НИОКР определяется исходя из расчета на одно рабочее место на весь период НИОКР ( дней). В соответствии с формулой (5.7), получаем:

В соответствии с формулой (5.5), сумма затрат на электроэнергию для проведения НИОКР составит:

5.6 Прочие расходы

На статью «Прочие прямые расходы» относятся расходы на приобретение и подготовку материалов специальной научно-технической информации, за использование средств телефонной и радиосвязи и другие расходы, необходимые при проведении конкретной разработки. По статье «Прочие прямые расходы» в проведенной разработке учитываются затраты на пользование Интернетом и распечатка на плоттере.

Таблица 5.4 - Прочие прямые расходы

Наименование материала	Единица измерения	Цена за ед., тыс.р.	Кол-во	Сумма, тыс. р.
Печать чертежей А1 на плоттере	лист	9	6	54
Использование Интернета	час	1,5	18	27
Итого:	81



5.7 Накладные расходы

В статью «Накладные расходы» включаются расходы на управление и хозяйственное обслуживание, которые в равной степени относятся ко всем выполняемым разработкам. По этой статье учитываются заработная плата аппарата управления, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений, оборудования и инвентаря, амортизационные отчисления на их полное восстановление и капитальный ремонт, расходы по охране труда. Величина накладных расходов на конкретную разработку определяется в процентах от основной заработной платы работников, непосредственно участвующих в ее выполнении.

, (5.8)

где

- основная заработная плата;

_.- коэффициент, учитывающий отчисления на накладные расходы (0.3).

Таким образом, затраты по статье «Накладные расходы» равны:

тыс.руб.

5.8 Затраты на изготовления опытного образца

Затраты на изготовление опытного образца складываются из затрат на комплектующие изделия и основные и вспомогательные материалы на единицу продукции.

Затраты по данной статье представлены в Таблицах 5.5 и 5.6.



Таблица 5.5 - Затраты на покупные комплектующие

Наименование комплектующих	Тип изделия	Кол. На единицу изделия, шт.	Цена за единицу (без НДС),руб.	Сумма затрат, руб.
Микросхемы	MCP601	2	4550	9100
	MC34063	1	3000	3000
	PIC18F2580-I/SO	1	25200	25200
	TJA1050T	1	9200	9200
Конденсаторы	К52-11В-16В	2	600	1200
	К10-17B-16B	2	1000	2000
	CC0805KRX7R9BB	7	350	2450
Индикатор	WH0802-YYH-CP	1	41200	41200
Индуктивности	LQG18HN8N2J	1	1650	1650
Резисторы	RC0805FR	11	150	1650
	3296W-1-103LF	1	2000	2000
Резонаторы	HC-49U-16MHz	1	1100	1100
Разъемы	PLS-40-5	1	500	500
	OBDII 9-POL D-SUB	1	16500	16500
Датчик	MPX5999D	2	102500	205000
Итого:	321750
С учетом транспортно-заготовительных расходов(5%)	337837

Таблица 5.6 - Затраты на основные и вспомогательные материалы

Наименование материала	Ед. изм-я.	Норма расхода	Цена за единицу (без НДС), тыс. руб.	Сумма затрат тыс.руб.
Основные:
корпус	Шт.	1	71,5	71,5
шуруп	Шт.	10	0,15	1,5
провод	м	0,5	8	4
Вспомогательные:
припой	кг	0,1	580	58
лак	л	0,1	50	5
канифоль	кг	0,02	170	8,5
растворитель	л	0,1	30	3
Итого:	151,5
Транспортно-заготовительные расходы (5 %)	7,58
Всего:	159,1

Всего затрат на комплектующие и материалы:

тыс. рублей

5.9 Определение плановой калькуляции себестоимости НИОКР

На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляется расчет договорной цены разработки, приведенной в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Плановая калькуляция себестоимости НИОКР

Статья затрат	Сумма, тыс.руб.
Материалы	128,1
Материалы на изготовления опытного образца	496,9
Затраты на электроэнергию	443,55
Спецоборудование для научных работ	0
Основная заработная плата разработчика	4167,15
Дополнительная заработная плата	500,05
Отчисление на социальное страхование	1614,85
Служебные командировки	0
Услуги сторонних организаций	0
Прочие прямые расходы	81
Накладные расходы	1250,15
Полная себестоимость НИОКР	8681,75



5.10 Определение отпускной цены изделия

Данный подраздел предполагает расчет отпускной цены продукции, в основу которой положена группировка затрат по статьям калькуляции на производство единицы продукции.

Затраты на комплектующие изделия, основные и вспомогательные материалы приведены в таблицах 5.6 и 5.5.

Затраты на электроэнергию для технологических целей рассчитываем исходя из расхода электроэнергии с учетом установленной мощности единицы оборудования, фактических затрат времени на производство единицы продукции, коэффициента спроса потребителей электроэнергии, тарифа за один кВт·час электроэнергии для производственных целей и количества единиц однотипного оборудования.

Затраты на электроэнергию:

где - тариф на электроэнергию, (1350.550 руб. за 1кВт·час промышленные и приравненные к ним потребители с присоединенной мощностью до 750 кВА).

- расход электроэнергии, для технологических целей;

Расход электроэнергии:

где - установленная мощность единицы электрооборудования, кВт;

- коэффициент спроса потребителей электроэнергии (примем );

- эффективный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

- количество единиц однотипного оборудования, шт.

Перечень необходимого электрооборудования и расчет расхода электроэнергии приведен в таблице 5.8.

Таблица 5.8 - Затраты на электроэнергию для технологических целей

Наименование оборудования.	, кВт		, час	, шт.	, руб.	, тыс.руб.
Полуавтомат для лужения выводов микросхем	1,5	0,75	14,02	1	1350.55	21.3
Автомат формовки и обрезки выводов микросхем	2,5	0,75	8,64	1	1350.55	21.85
Полуавтомат укладки электроэлементов и микросхем на печатные платы	0,7	0,75	44,5	1	1350.55	31.55
Установка пайки печатных плат	1,8	0,75	39	1	1350.55	71.1
Итого		145.8

Для расчета заработной платы необходимо определить норму штучного времени на изготовление единицы продукции.

Штучное время на операцию найдем по формуле:

где

? оперативное времени выполнения сборочных операций, мин;

? подготовительно-заключительное время в % от оперативного (2,9%);

? время на организационно-техническое обслуживание рабочего места в % от оперативного (2,4%);

? время на личные надобности в % от оперативного;

? время на отдых в % от оперативного;

;

? поправочный коэффициент, учитывающий тип производства (1);

? поправочный коэффициент, учитывающий условия выполнения работы (1).

Определим штучное время на выполнение каждой операции:

Результаты вычислений нормы времени и штучного времени для каждой операции сводим в таблицу 5.9.

Таблица 5.9 ? Расчет нормы времени по операциям изготовления изделия

Наименование операции	Наименование изделия	Кол-во элементов, шт.	Норма времени на элемент, мин.	Норма времени на операцию, мин.	tшт
Распаковка элементов	все элементы	35	0,0077	0,270	0,295
Рихтовка выводов	все элементы	35	0,026	0,91	0,996
Зачистка выводов	все элементы	35	0,028	0,98	1,073
Формовка и обрезка выводов	Резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, резонатор	29	0,009	0,261	0,286
Лужение выводов концов электроэлементов	все элементы, кроме микросхем	29	0,011	0,319	0,349
Лужение выводов микросхем	микросхема	6	0,03	0,18	0,197
Монтаж радиодеталей на плату	все элементы	35	0,04	1,4	1,533
Пайка элементов	все элементы	35	0,035	1,23	1,341
Промывка плат после пайки	плата	1	0,08	0,08	0,088
Проверка на соответствие чертежу	устройство	1	0,02	0,02	0,022
Итого		5,65	6,18

Затраты на заработную плату основных производственных рабочих определяются по следующей формуле:

(5.12)

Где

- основная заработная плата (сдельная расценка) тыс.руб.

- дополнительная заработная плата, принимаем 12% от тыс.руб.

Определяем для i-го разряда работ (по операциям):

Где

- часовая ставка, соответствующая разряду работ на i-той операции, тыс. руб.;

m- количество операций по изготовлению единицы продукции;

- норма штучного времени на выполнение i-й операции, ч;

коэффициент премирования (1,1-1,5)

где

- тарифная ставка первого разряда в месяц, 262 тыс.руб.;

- количество месяцев в году, 12;

- тарифный коэффициент i-го разряда;

Fэф - годовой эффективный фонд рабочего времени, час (2024).

Где

- коэффициент дополнительной заработной платы (0,12).

(тыс.руб.)

(тыс.руб.)

(тыс.руб.)

Таблица - 5.10 Основная заработная плата производственных рабочих

Наименование операции	Оперативное время, н-ч	Разряд/Тарифный коэффициент	ЗПосн, тыс.руб.
Распаковка элементов элементов	0,011	2/1.16	0,022
Рихтовка выводов пинцетом	0,037		0,074
Зачистка выводов	0,040		0,079
Формовка и обрезка выводов выводов	0,011	3/1.35	0,024
Лужение выводов концов электроэлементов	0,015		0,035
Лужение выводов микросхем микросхем	0,002		0,005
Монтаж радиодеталей на плату на плату	0,057		0,132
Пайка элементов	0,050	4/1.57	0,135
	0,001		0,004
Проверка на соответствие чертежу	0,011		0,0009
Итого:			0,511

Средства на оплату труда:

Отчисления на социальное страхование

«Затраты на разработку и подготовку производства» определяются исходя из затрат на НИОКР отнесенных на объем выпускаемой продукции за 2 последующих года с момента начала освоения новой продукции. Примем, что объем выпуска продукции по годам равномерный и равен 1000 устройств в год. Тогда затраты по данной статье калькуляции равны:

тыс.руб.

Накладные расходы в себестоимости продукции определяются в статьях «Общепроизводственные расходы», «Общехозяйственные расходы» и «Коммерческие расходы». Из-за отсутствия исходных данных для расчета расходов по этим статьям принимаем их размер применительно к ОАО «Гомельский радиозавод» укрупнено в процентном отношении к базовому показателю: ОПР - 230% и ОХР - 260% от затрат на оплату труда производственных рабочих и КР - 5-8% от производственной себестоимости.

Рассчитаем общепроизводственные расходы:

тыс.руб.

Рассчитаем общехозяйственные расходы:

тыс.руб.

Расходы по статьям «Технологические потери», «Потери от брака» и «Прочие производственные расходы» в данном расчете не учитываются.

Отчисления в Белгосстрах определяются как 0,3% от производственной себестоимости.

Калькуляция полной себестоимости единицы продукции и расчет ее отпускной цены, согласно методике, представлена в таблице 5.11.



Таблица 5.11. - Калькуляция себестоимости единицы продукции и расчет ее отпускной цены

Статьи калькуляции	Сумма затрат тыс.руб.
1. Покупные комплектующие изделия	337,8
2. Основные и вспомогательные материалы	159,1
3. Электроэнергия на технологические цели	145,8
4. Заработная плата производственных рабочих	0,572
5. Отчисления в бюджет от средств на оплату труда	0,198
6. Расходы на подготовку и освоение производства	4,395
7. Общепроизводственные расходы	1,316
8. Общехозяйственные расходы	1,488
Производственная себестоимость (Спр)	650,67
9.Комерческие расходы(5%)	32,53
10. Отчисления в Белгосстрах(0.3%)	1,95
Полная себестоимость (Сполн)	685,15
Нормативная прибыль (10%)	68,52
Цена предприятия-производителя(Сп)	753,67
Косвенные налоги (1%)	7,54
Отпускная цена	761,21
НДС (20%)	152,24
Отпускная цена с НДС	913,45

Рассчитаем коммерческие расходы, которые составляют 5% от производственной себестоимости:

тыс.руб.

Рассчитаем отчисления в Белгосстрах, которые составляют 0.3% от производственной себестоимости:

тыс.руб.



Рассчитаем нормативную прибыль как 10% от полной себестоимости:

тыс.руб.

Рассчитаем величину косвенных налогов:

тыс.руб.

Рассчитаем отпускную цену:

тыс.руб.

Рассчитаем величину НДС:

тыс.руб.

Отпускная цена с НДС составит:

тыс.руб.

5.11 Расчет годовых эксплуатационных расходов

Потребителю электронной техники необходимо знать сумму годовых расходов на эксплуатацию, для того чтобы сравнить с расходами на эксплуатацию имеющихся у него видами электронной техники. В состав годовых эксплуатационных расходов входят следующие статьи затрат:

Расходы на электроэнергию:

З_эл=М•Ф•Цэ, (5.16)

Где

М - потребляемая мощность прибора, 3 Вт;

Цэ - тариф за 1кВтчас электроэнергии, руб.;

Ф-годовой эффективный фонд времени работы прибора, час (2024ч);

Затраты на электроэнергию при использовании проекта:

Зэл=0,003• 1350.55•2024=8.2 тыс.руб.

Затраты на электроэнергию при использовании аналога:

Зэл.ан.= 0,005• 1350.55•2024=13.7 тыс.руб.

Годовой фонд заработной платы обслуживающего персонала с отчислениями на социальное страхование определяется по формуле 5.17.

Где

- количество операторов, обслуживающих прибор, чел;

- время, затраченное на обслуживание устройства, ч/год;

- средняя часовая тарифная ставка работников, тыс.руб.;

- норматив дополнительной заработной платы, 12%;

- отчисления на социальное страхование, 34,6%;

- коэффициент занятости работника, 0,075.

Прибор обслуживается рабочим 3-го разряда. Рассчитаем часовую тарифную ставку по формуле 5.18

Где

- тарифная ставка первого разряда в месяц, 262 тыс. руб.;

- количество месяцев в году (12);

- тарифный коэффициент 3-го разряда (1,35);

Ф - годовой эффективный фонд рабочего времени, час.

Годовые амортизационные отчисления или износ малоценных и быстроизнашиваемых предметов (МБП) определяются по формуле 5.19 .

Где

- первоначальная стоимость прибора (цена + 10%), тыс. руб.;

- норма амортизации или норма износа, %;

Норма амортизации для измерительных приборов - 13,4%, а норма износа при сроке эксплуатации - 6 лет принимается - 15%;

Рассчитаем годовые амортизационные отчисления:

Расходы на текущий ремонт и техобслуживание:

(5.20)

Где - среднее время ремонта, час (2,5 ч);

- средняя часовая тарифная ставка работников, выполняющих ремонт, тыс. руб;

- коэффициент доплат и отчислений (1,54);

- средняя цена заменяемого элемента (6.75 тыс.руб.),;

- количество одновременно заменяемых элементов (1).

- годовая наработка изделия, ч/год (2024);

- наработка на отказ, час (5000-разработка,5000-аналог).

При использовании аналога:

Расходы на материалы, связанные с эксплуатацией принимаем в размере 5% от отпускной цены прибора (с НДС).

Р_экспл.=· 0.05= 38,06 тыс.руб.

При эксплуатации аналога:

Р_{экспл.ан.}=1364·0.05= 68,2 тыс.руб.

Все эксплуатационные расходы заносим в таблицу 5.12.

Таблица 5.12 - Годовые эксплуатационные расходы

Статьи затрат	Сумма расходов, тыс. руб.
	проект	аналог
Затраты электроэнергию	8.2	13.7
Зарплата обслуживающего персонала	480.55	480.55
Амортизационные отчисления или износ МБП	114,18	204,6
Затраты на текущий ремонт и техобслуживание	6,0	9,35
Расходы на материалы, связанные с эксплуатацией	38,06	68,2
Итого	158,24	282,15



5.12 Технико-экономические показатели проекта

Сопоставимость сравниваемых вариантов является одним из важнейших условий при расчетах экономической эффективности. Сопоставим разработку с существующим аналогом EQUICOM PING3-PWR2. Сравнение технических параметров разрабатываемого проекта и аналога представлены в таблице 5.13.

Таблица 5.13 ? Технические параметры сравниваемых приборов

Показатели	Значения показателей
	проект	аналог	эталон
Количество датчиков давленния	2	2	4
Наличие дисплея	1	0	1
Максимальная скорость обмена информации по сети CAN, Кб/с	1000	500	1000
Частота опроса датчиков, Гц	100	70	100
Максимальное измеряемое давление, кПа	1000	500	2000
Потребляемая мощность, Вт	3	5	3

Определим относительные значения параметров приборов и коэффициенты их весомости. Расчет ведем по формуле:

(5.21)

где:

- значение каждого i-гo параметра сравниваемых аналога и проекта.

Результаты вычислений заносим в таблицу 5.14.



Таблица 5.14 ? Расчет коэффициентов технического уровня и весомости параметров приборов.

Показатели	Относительные значения показателей	Коэффициент весомости
	проект	аналог
Количество датчиков давления	0,5	0,5	0,2
Наличие дисплея	1	0	0,1
Максимальная скорость обмена информации по сети CAN, Кб/с	1	0,5	0,3
Частота опроса датчиков, Гц	1	0,7	0,1
Максимальное измеряемое давление, кПа	0,5	0,25	0,2
Потребляемая мощность, Вт	1	0,6	0,1

Определим коэффициенты технического уровня:

(5.22)

Определим коэффициент эквивалентности технического уровня приборов:

(5.23)

где: щ_пр- коэффициент технического уровня нового изделия;

щ_ан- коэффициент технического уровня аналога.

Определим коэффициент, учитывающий надежность прибора:

(5.24)

где: Т_Н- наработка на отказ нового изделия (5000 ч.);

Т_А- наработка на отказ аналога (5000 ч.);

Находим интегральный показатель качества:

(5.25)

Экономический эффект за 6 лет эксплуатации разрабатываемого устройства (нормативный срок окупаемости капитальных вложений) может быть определен следующим образом:

, (5.26)

Где

Е - коэффициент экономической эффективности капитальных вложений - 0.15;

щ - коэффициент, учитывающий соотношение показателей качества и обеспечивающий тождество полезных конечных результатов и приведение к сопоставимому виду по технико-эксплуатационным параметрам;

- цена продукции (тыс.руб);

- годовые эксплуатационные расходы (тыс.руб);

r =0,1296 - коэффициент реновации

Экономическое обоснование целесообразности производства проектируемого изделия осуществляется на основе экономического эффекта как разницы в ценах потребления. Экономический эффект рассчитаем исходя из минимума затрат на производство и эксплуатацию устройства в течение всего жизненного цикла согласно формуле 5.26.

Тогда получаем:

тыс. руб.

тыс.руб.

Экономический эффект равен:

тыс.руб/ед.прод.

Таким образом, экономия на совокупных затратах потребителя за весь срок эксплуатации нового прибора обуславливает повышенный спрос на него по сравнению с аналогом, что является условием реализации прибора и получения прибыли предприятием-производителем, а следовательно производить новый прибор экономически целесообразно.

Сравнительный анализ технико-экономических показателей проектируемого устройства и аналога представлен в таблице 5.15.

Таблица 5.15 ? технико-экономические показатели проектируемого устройства

Показатели	Ед. изм	Значение показателей
		Проект	Аналог
Технические и эксплуатационные показатели:
Количество датчиков давленния	шт.	2	2
Наличие дисплея	шт.	1	0
Максимальная скорость обмена информации по сети CAN, Кб/с	Мб/с	1000	500
Частота опроса датчиков, Гц	шт.	100	70
Максимальное измеряемое давление, кПа	шт.	1000	500
Потребляемая мощность, Вт	Вт	3	5
Экономические показатели:
Объем производства	шт.	2000	2000
Отпускная цена с НДС	тыс.руб.	913,45	1364
Годовые эксплуатационные расходы. В том числе:	тыс. руб.	158,24	282,15
Расходы на электроэнергию	тыс. руб.	8,2	13, 7
Зарплата обслуживающего персонала	тыс.руб.	480,55	480,55
Амортизационные отчисления или износ МБП	тыс. руб.	114,18	204,6
Расходы на текущий ремонт и техобслуживание	тыс. руб.	6,0	9,35
Расходы на материалы связанные с эксплуатацией	тыс. руб.	38,06	68,2
Экономический эффект как разница в ценах потребления за 6 лет	тыс. руб.	2262,55



6. Раздел по ресурсо- и энергосбережению

Для обеспечения оптимального энергопотребления в разрабатываемом устройстве используется современный микроконтроллер PIC18F2580 c низким потреблением и наличием энергосберегающих режимов.

Энергопотребление всегда является важной характеристикой любой электрической системы. Применительно к микроконтроллерам, важно выделить две составляющие, которые влияют на потребления тока: ток потребления в активном (динамическом) режиме и статическом режиме (режиме ожидания).

Потребление в активном режиме обусловлено переключениями цифровой логики и зависит от частоты тактирования, напряжения питания и температуры. Преимущественное влияние имеет частота тактирования.

Статическое потребление тока имеет место при полной остановке тактирования ядра и состоит из токов утечки транзисторов, потребления супервизоров и тактирования схем, обеспечивающих дальнейшую работу контроллера. Преимущественное влияние на статическое потребление имеет напряжение питания и температура.

Напряжение питания существенно влияет на энергопотребление контроллера как в активном режиме, так и в режиме ожидания. Таким образом, существенную выгоду можно получить за счет пониженного питания ядра контроллера в сравнении с остальной схемой.

С 2003 года компания Microchip Technology Inc. начала выпуск контроллеров с энергосберегающей технологией nanoWatt.

Основным требованием к контроллерам технологии nanoWatt было энергопотребление в режиме ожидания (Sleep) порядка нВт. Также были

добавлены следующие возможности по энергосбережению:

- Режим Idle.

- Встроенный высокоскоростной тактовый генератор (INTOSC) с PLL и программируемым делителем.

- Сторожевой таймер (WDT) с увеличенным временем ожидания.

- Сверхмалопотребляющий модуль пробуждения (ULPWU).

- Малопотребляющий Timer1 и второй осциллятор (SOSC, 32 кГц).

- Малопотребляющий программно-управляемый модуль сброса (BOR).

Сегодня Microchip расширяет энергосберегающие возможности PIC-контроллеров. Новая технология nanoWatt XLP, являющаяся расширением отлично себя зарекомендовавшей nanoWatt, включает ряд новых возможностей, таких как сверхмалопотребляющий модуль пробуждения (ULPWU), специальные малопотребляющие модуль сторожевого таймера (DSWDT) и детектор снижения напряжения (DSBOR), энергосберегающий режим «глубокого сна» Deep Sleep, а также меньший ток потребления в режимах, унаследованных от nanoWatt. В следующих режимах технология nanoWatt XLP обеспечивает ток потребления контроллера не более:

- 100 нА -- режим ожидания (Ipd);

- 800 нА -- сторожевой таймер (Iwdt);

- 800 нА -- часы реального времени с календарем (Irtcc).

В таблице 6.1 приведен перечень энергосберегающих режимов PIC-контроллеров.

Таблица 6.1- Перечень энергосберегающих режимов

Режим работы	Активное тактирование	Активная периферия	Варианты пробуждения	Потребляемый ток	Типичное применение
Deep,Sleep	Timer1/SOSC INTRC/LPRC	RTCC DSWDT DSBOR INT0	RTCC DSWDT DSBOR INT0 MCLK	<50нА	Устройства с батарейным питанием, большую часть времени находящиеся в режиме Sleep
Sleep	Timer1/SOSC INTRC/LPRC A/S RC	RTCC WDT АЦП Компаратор CVref INTx HLVD BOR	Все источники пробуждения	50-100нА	Большинство критичных к энергопотреблению устройств
Idle	Timer1/SOSC INTRC/LPRC A/S RC	Вся переферия	Все источники пробуждения	25% тока потребления в активном режиме(Run)	Каждый раз, когда контроллер Находится в ожидании
Run	Все источники тактирования	Вся переферия	-	250mA	Обычный режим работы

Режим Deep Sleep -- самый экономичный режим работы контроллера, когда все модули, которые могут остаться без питания -- ядро контроллера, встроенный стабилизатор напряжения, большая часть периферии, ОЗУ -- переводятся в энергосберегающий режим.

Режим Sleep имеют все PIC-контроллеры, выполненные по технологии nanoWatt. В режиме Sleep отключается тактирование ядра и большей части периферии. Потребление тока складывается из питания ОЗУ, SFR и программного счетчика.

Режим Idle занимает промежуточное положение между энергосберегающими режимами и основным (Run).В режиме Idle тактирование ядра приостановлено, но большая часть, а то и вся периферия сохраняет свою функциональность и может продолжать работать.

Также для реализации снижение потребления энергоресурсов в устройстве вместо линейных стабилизаторов используются импульсные стабилизаторы с высоким КПД.

Импульсные стабилизаторы, по сравнению с линейными, обладают рядом преимуществ. Их КПД заметно выше, так как в ключевом режиме работы транзистора, рассеиваемая на нем мощность оказывается существенно ниже, чем при работе в активном режиме. Высокое значение КПД сохраняется и в случае большой разницы между входным и выходным напряжениями. Малые тепловые потери позволяют во многих случаях либо отказаться от применения радиаторов, либо существенно уменьшить их габариты. Кроме того, наряду с обычным режимом понижения входного напряжения, импульсные стабилизаторы могут работать в режиме его повышения.