Охранный сигнализатор с акселерометром
Охранный сигнализатор с акселерометром: назначение, технические характеристики. Преобразование механического сигнала в аналоговый. Выбор элементной базы. Преобразователь напряжения. Пределы номинальных сопротивлений. Регулятор порога срабатывания.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.11.2016 |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Калужской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования Калужской области
«Сосенский радиотехнический техникум»
(ГБОУ СПО «СРТ»)
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
На тему: «Охранный сигнализатор с акселерометром»
Пояснительная записка
Разработал: Дубарец Иван Васильевич
Группа: Э41-08
Специальность: 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Руководитель: В.П. Химин
Рецензент:
Дипломник: И.В. Дубарец
2009
Введение
Любителям отдыха на природе часто приходится оставлять свои вещи (рюкзак, палатку, лодку, велосипед и т. п.) без присмотра. В таких случаях хочется иметь малогабаритный и не требующий сложного монтажа на "объекте" сигнализатор, способный охранять любой предмет, и при попытке его переместить вызывать звуковым сигналом находящегося, как правило, недалеко владельца. В предлагаемом приборе датчиком перемещения служит акселерометр, оформленный в виде микросхемы.
Общее у перечисленных объектов одно - при попытке кражи их будут перемещать в пространстве и (или) изменять их пространственную ориентацию. Проще всего зафиксировать изменение ориентации в пространстве можно при помощи трёхосевого акселерометра.
Акселерометр, это устройство, измеряющее ускорения, приложенные к его осям чувствительности. Простейший механический аналог акселерометра - маятник с пружинкой. При воздействии ускорения маятник будет отклоняться, в покое же возвращаться в исходное положение. В состоянии покоя на акселерометр действует только одно ускорение - ускорение свободного падения (g) значением (модулем) 9,8 м/с2 и направлением к центру Земли. Зная модуль вектора нетрудно вычислить его направление по проекциям вектора на оси чувствительности акселерометра. А, зная направление, нетрудно относительно него определить факт изменения пространственной ориентации акселерометра и связанного с ним объекта. Перемещение объекта в пространстве также связано с воздействием на него ускорений, которые нетрудно зафиксировать акселерометром.
Дипломный проект выполнен на тему «Охранный сигнализатор с акселерометром». Главным элементом в охранном сигнализаторе является трёхосевой акселерометр MMA7260QT фирмы «Freescale Semiconductor»
1. Общая часть
1.1 Назначение устройства
Охранный сигнализатор с акселерометром предназначен для охраны помещений (контроля оконных и дверных проёмов), ценного имущества (музейных экспонатов и т.п.), личного имущества граждан (ручной клади, контейнеров, багажа). Может использоваться в качестве индивидуального средства защиты (сигнализации) для привлечения внимания окружающих и отпугивания злоумышленников при нападении на граждан путем выдачи мощного звукового сигнала.
1.2 Технические характеристики
Характеристики охранного сигнализатора с акселерометра представлены ниже.
MMA7260QT размер - 20,3 х 14,0 х 2,8 мм (без контактного разъема);
Питание: 3.3-16 В (разные ножки);
Ток потребления: 1.35 мА;
Выходные сигналы: 3 - аналоговых выхода;
Диапазон выходного напр. 0-Vcc (0-3.3 V при питании > 3.3 V);
Чувствительность: ±1.5g, 2g, 4g, или 6g (выбирается положением перемычки контактов GS1 и GS2; по умолчанию ±6g);
Вес: 0.85 г.
1.3 Сравнение с аналогами
Охранный сигнализатор с акселерометром по сравнению с аналогами имеет следующие отличия:
Предусмотрены два цифровых входа для выбора предела измерения и один для перевода акселерометра в “спящим” режим.
Микроконтроллер работает от встроенного тактового генератора частотой 1 МГц.
При подаче сигнала тревоги когда требуется максимальная громкость напряжение питания излучателя НА1 повышает до 13,5 . 14,5 В.
С целью экономии энергии напряжение на переменный резистор R1 также подается с одного из выходов (РВ5) микроконтроллера.
Датчик В1 -- микромеханический трехосевой акселерометр MMA7260QT имеет три выхода аналоговых сигналов, пропорциональных значениям проекции вектора ускорения на осях X, V и Z.
2. Расчетно-конструктивная часть
2.1 Разработка структурной схемы
На рисунке 2.1 представлена структурная схема охранного сигнализатора с акселерометром.
Рисунок 2.1- Структурная схема охранного сигнализатора с акселерометром.
Назначение блоков схемы структурной:
1 Микроконтроллер - многофункциональное устройство, которое воспринимает аналоговый сигнал, пропорциональный значениям проекций векторов ускорений, обрабатывает его для дальнейшего использования - включает пьезокерамический сигнализатор НА1.
Кроме того, микроконтроллер осуществляет контроль напряжения гальванических элементов суммарное напряжение G1 и G2, подачей звуковых сигналов в трёх режимах:
- более 2,6 В - один короткий звуковой сигнал;
- ниже этого значения - два сигнала;
- ниже 2,4 В - три сигнала;
- ниже 2,2 В - работа сигнализатора невозможна - шесть сигналов.
2 Датчик - акселерометр предназначен для измерения ускорения.
Любое изменение положения охраняемого объекта на котором установлен датчик, приводит к формированию сигнала т.е. преобразование механического сигнала в аналоговый, который поступает на вход микроконтроллера.
3 Преобразователь напряжения - предназначен для преобразования постоянного напряжения (суммарного напряжения 3В из двух гальванических элементов по 1,5 В в стабилизированное постоянное напряжение 13,5 - 14,5 В.).
4 Пороговое устройство - предназначено для подачи сигнала на микроконтроллер, когда напряжение на конденсаторах С5,С6 достигает напряжения 14,5 В.
В этом случае сигнал с выхода микроконтроллера ОС0В прекратится и преобразователь напряжения отключится.
Как только напряжение снизится до 13,5 В импульсы с выхода микроконтроллера возобновятся.
5 Регулятор порога срабатывания сигнализатора - предназначен для установки напряжения порога срабатывания сигнализатора от 5 до 100% выбранного предела измерения ускорения.
6 Кнопка включения сигнала тревоги и контроля напряжения - предназначена для активации прибора, т.е. измерения амплетуды напряжения, проверки готовности прибора исполнять свои функции, выключения сигнала тревоги
7 Разъём для подключения программатора - предназначен для записи в память микроконтроллера значения напряжения на трёх выводах акселерометра, для записи измеренного порога срабатывания, установленного переменным резистором R1.
8 Сигнализатор тревоги - предназначен для подачи звукового сигнала тревоги при попытке посторонним человеком унести охраняемый объект.
9 Блок питания - предназначен для питания электронной части схемы и состоит из двух гальванических элементов G1 и G2, соединённых последовательно.
2.2 Выбор элементной базы
1 Микроконтроллер состоит из микросхемы DD1
рисунок 2.2МикроконтроллерАТmega48V-10AU
Характеристики:
Производитель: |
Atmel Corporation |
|
Корпус |
TQFP-32 |
|
Ядро |
AVR 8-bit |
|
Flash-память |
4 КБайт |
|
EEPROM-память |
256 Байт |
|
RAM-память |
512 Байт |
|
Кол-во каналов АЦП |
8 |
|
Разрешение АЦП |
10 |
|
Кол-во каналов ШИМ |
4 |
|
Сторожевой таймер |
1 |
|
Часы реального времени |
1 |
|
Кол-во интерфейсов UART |
1 |
|
Напряжение питания ядра |
1.8...5.5 В |
|
Напряжение питания периферии |
1.8...5.5 В |
|
Рабочая температура |
-40...85 °C |
2 Датчик - акселерометр выполнен на микросхеме В1
рисунок2.3датчик-акселерометрВ6ММА7260QT
Основные параметры
Ускорение (макс.),±g |
1.5 |
|
Оси |
X,Y,Z |
|
Нелинейность,% |
1 |
|
Чувствительность,мВ/g |
800 |
|
Частота среза,Гц |
350 |
|
Voff 0g,В |
1.65 |
|
Noise,µg/vГц |
350 |
|
VCC,В |
от 2.2 до 3.6 |
|
ICC,мА |
0.8 |
|
TA,°C |
от -40 до 105 |
|
Корпус |
QFN-16 |
3 Преобразователь напряжения состоит из транзистора VT1, дросселя L1, диода VD1, конденсаторов C5,C6.
Дроссель L1 характеристики:
Тип |
SDR0604-10KL |
|
Номинальная индуктивность,мкГ |
4.7 |
|
Допуск номинальной индуктивности,% |
20 |
|
Максимальный постоянный ток,мА |
1800 |
|
Активное сопротивление,Ом |
0.08 |
|
Добротность,Q |
20 |
|
Рабочая температура,С |
-40…105 |
|
Способ монтажа |
SMD |
|
Диаметр (ширина)корпуса,мм |
5.8 |
|
Особенности |
для силовых линий |
Диод VD1 характеристики:
Материал |
кремний |
|
Максимальное постоянное обратное напряжение, В |
30 |
|
Максимальный прямой (выпрямленный за полупериод) ток, А |
0.2 |
|
Максимально допустимый прямой импульсный ток, А |
0.3 |
|
Максимальный обратный ток, мкА 25гр |
2 |
|
Максимальное прямое напряжение, В при 25гр. |
0.8 |
|
при Iпр., А |
0.1 |
|
Общая емкость Сд, пФ |
10 |
|
Рабочая температура, С |
-65…125 |
|
Способ монтажа |
SMD |
|
Корпус |
SOT23 |
Тип - ВАТ54
Конденсаторы С5, С6 характеристики:
Тип - К50-35
Диапазон рабочих температур, °C |
- 40 ... +85 |
|
Номинальное напряжение, В |
6,3 - 450 |
|
Номинальная емкость, мкФ |
0,1 - 15000 |
|
Допустимые отклонения емкости от номинала, % |
± 20 |
|
Ток утечки, мкА (после 2-х минут работы при 25°C) |
||
при V в диапазоне 6,3 - 100В |
0,01 CV или 3 (что больше) |
|
при V в диапазоне 160 - 450В |
0,06 CV |
|
где C и V - номинальные емкость и напряжение, соответственно |
Транзистор VT1 характеристики:
Структура |
N-канал |
|
Максимальное напряжение сток-исток Uси,В |
50 |
|
Максимальный ток сток-исток при 25 С Iси макс..А |
0.22 |
|
Максимальное напряжение затвор-исток Uзи макс.,В |
±20 |
|
Сопротивление канала в открытом состоянии Rси вкл.,мОм |
6000 |
|
Максимальная рассеиваемая мощность Pси макс..Вт |
0.36 |
|
Крутизна характеристики S,мА/В |
450 |
|
Корпус |
SOT23 |
|
Пороговое напряжение на затворе |
1.6 |
Пороговое устройство состоит из делителя напряжения на резисторах R4, R5, конденсаторов С5, С6.
Резисторы R5, R6 технические характеристики:
Тип - С2-33Н
Допускаемое отклонение сопротивления, % |
ТКСЧ10-6 1/ °С, не более, в диапазоне температур от +20 до +155°С |
ТКСЧ10-6 1/ °С, не более, в диапазоне температур от --60 до +20°С |
Группа по ТКС |
|
± 1; ± 2 |
± 100 |
± 300 |
В |
|
± 1; ± 2 |
± 250 |
± 500 |
Г |
|
± 5; ± 10 |
± 500 |
± 500 |
Д |
|
± 5; ± 10 |
± 1000 |
± 1500 |
Ж |
Вид резистора |
Мощность рассеяния, Вт |
Пределы номинальных сопротивлений |
Предельное рабочее напряжение, В |
|
C2-33Н-0,125 |
0,125 |
1 Ом -- 5,10 МОм |
200 |
|
C2-33Н-0,25 |
0,25 |
1 Ом -- 5,11 МОм |
250 |
|
C2-33Н-0,5 |
0,5 |
0,1 Ом -- 5,11 МОм |
350 |
|
C2-33Н-1 |
1 |
1 Ом -- 22 МОм |
500 |
|
C2-33Н-2 |
2 |
1 Ом -- 22 МОм |
750 |
Вид резистора |
Габаритные размеры и допустимые отклонения, мм |
Минимальная наработка, час |
||||
L |
l |
D |
d |
|||
C2-33Н-0,125 |
6,0 - 0,75 |
16+4 |
2,2 - 0,6 |
0,6 ± 0,1 |
30 000 |
|
C2-33Н-0,25 |
7,1 - 0,9 |
3,2 - 0,75 |
||||
C2-33Н-0,5 |
10,8 - 1,1 |
25+5 |
4 - 0,75 |
0,8 ± 0,1 |
||
C2-33Н-1 |
13,0 - 1,1 |
25+5 |
6,3 - 0,9 |
0,8 ± 0,1 |
25 000 |
|
C2-33Н-2 |
18,0 - 1,1 |
25+5 |
8,5 - 0,9 |
0,8 ± 0,1 |
Регулятор порога срабатывания сигнализатора состоит из переменного резистора R1
охранный сигнализатор акселерометр
Переменный резистор R1 характеристики:
Тип |
Переменный |
|
Модель |
R1212N |
|
Тип проводника |
Углеродистый |
|
Номин.сопротивление |
50 |
|
Точность,% |
кОм |
|
Функциональная характеристика |
||
Номин.мощность,Вт |
A |
|
Макс.рабочее напряжение,В |
0.04 |
|
Рабочая температура,С |
100 |
|
Количество оборотов |
1 |
|
Угол поворота движка |
300 |
|
Длина движка, мм |
- |
|
Производитель |
в Тайване |
|
Кнопка включения сигнала тревоги и контроля напряжения на схеме SB1
Тип D16-LA-R1-1ab
Характеристики:
Функциональное назначение |
кнопка на панель |
|
Рабочее напряжение,В |
250 |
|
Рабочий ток,А |
5 |
|
Фиксация |
есть |
|
Производитель |
DECA, SwitchLab Inc. |
|
Конфигурация контактов |
SPST |
|
Подсветка |
есть |
|
Сопротивление изолятора не менее,МОм |
1000 |
|
Сопротивление контактов не более,Ом |
0.01 |
|
Предельное напряжение,В |
2000В перем.тока+в+теч.+1+мин. |
|
Рабочая температура,С |
-25...55 |
|
Способ монтажа |
под пайку |
2.3 Разработка схемы электрической принципиальной
Принцип действия.
На рисунке 2.2 представлена схема электрическая принципиальная охранного сигнализатора с акселерометром.
В устройстве охраны применён микромеханический трёхосевой акселерометр MMA7260QT фирмы «Freescale Semiconductor». Акселерометр имеет три аналоговых выхода сигналов трёх осей чувствительности, два входа gSelect задания диапазона чувствительности (1,5g/2g/4g/6g) и вход перевода акселерометра в спящий режим Sleep. В устройстве используется только диапазон 1,5g, однако входы переключения диапазона подключены к микроконтроллеру (МК) и есть возможность включить любой из существующих диапазонов программно, если это потребуется.
После подачи питания МК конфигурируется и переходит в спящий режим. В этом режиме устройство потребляет не более 3 мкА, по этому не имеет выключателя питания. В режиме сна также усыпляется акселерометр путём установки низкого логического уровня на входе Sleep (12). Резистор R6 отключается от питания путём перевода вывода 17 МК в высокоимпендансное состояние и не рассеивает на себе энергию. Для включения устройства охраны необходимо кратковременно нажать кнопку SB1. Микроконтроллер выйдет из режима сна и протестирует батарею. Если напряжение питания в норме (более 2,6В), устройство издаст один короткий писк. Если напряжение ниже 2,6В - два писка. Если ниже 2,4В - три писка. Если ниже 2,2 В устройство издаст 6 писков и снова перейдёт в режим сна, при таком напряжении работа акселерометра невозможна. Если напряжение батареи в норме, следует закрепить устройство в месте охраны и снова кратковременно нажать SB1. Запустится пятнадцатисекундный отсчёт, необходимый для успокоения места крепления от вибраций. Каждую секунду отсчёта устройство издаёт один короткий писк. По истечении 15 сек. МК запоминает сигналы осей чувствительности акселерометра и считает их исходными, а также запоминает коэффициент чувствительности, заданный резистором R6 (от 5% до 100% от полного диапазона чувствительности осей), который кратковременно подключается к питанию установкой логического нуля на выводе SCK (17).
Далее МК переходит в режим охраны: уходит в режим сна и просыпается два раза в секунду, обмеряя акселерометр и оценивая полученные значения. Если теперь сигнал хотя бы одной оси изменится на величину, заданную переменным резистором R6, будет сразу же произведено пять дополнительных измерений по подозрительной оси (для защиты от помех). Если хотя бы три из них подтвердят превышение запомненного при калибровке значения ускорения, включится звуковая сирена. Дополнительно, на выводе MOSI (15) установится логический ноль, а на выводе MISO (16) - логическая единица. Т.к. эти выводы выходят на разъём программирования XS1, их удобно использовать для подключения внешних исполнительных устройств - более мощной сирены, реле и т.п. В режиме охраны усреднённое потребление устройства составляет 20 мкА.
Отключить сирену можно удерживая нажатой кнопку SB1 не менее 8 секунд. Если устройство не сработало, снять его с охраны можно удерживая нажатой кнопку SB1 не менее 3 секунд, однако при больших значениях установленной чувствительности касание устройства может вызвать его ложное срабатывание. В обоих случаях устройство перейдёт в спящий режим, а состояние выводов 15 и 16 МК изменится на противоположное.
Микроконтроллер DD1 тактируется от встроенного генератора частотой 1 МГц. Разъём XS1 предназначен для подключения программатора. В качестве сирены в устройстве применён пьезокерамический излучатель со встроенным генератором SMA-24L-P10 бельгийской фирмы Igisound. Эти излучатели отличаются широким диапазоном питающих напряжений (1,8-15 В), малым потреблением (менее 10 мА) и звуковым давлением до 98 дБ. Для получения максимальной громкости сирены, излучатель питается через умножитель напряжения (step-up конвертер) на элементах С2, VD1,VT1,L1,C4,C5,R1,R2,R3, обеспечивающий напряжение питания излучателя в диапазоне 13,5-14,5 вольт в режиме сирены. Умножитель тактируется от встроенного в МК ШИМ генератора частотой 500 кГц и имеет обратную связь через делитель на R2R3 на внутренний АЦП МК, чем обеспечивается поддержание заданного напряжения питания пьезоизлучателя. В обычном режиме работы (при индикации заряда и отсчёте) тактирования умножителя нет, VT1 заперт низким логическим уровнем на затворе и пьезоизлучатель питается через катушку L1 напряжением батареи. Этим обеспечивается сравнительно малая громкость звука устройства, комфортная для владельца. Делитель R2R3 также отключён от питания выставлением высокоимпендансного состояния на выводе 8 МК. В случае срабатывания сирены МК подключает делитель на элементах R2,R3 путём выставления низкого логического уровня на выводе 8 и включает ШИМ генератор. Step-up конвертер «накачивает» напряжение на выходном конденсаторе, составленном из С4 и С5. Напряжение контролируется при помощи седьмого канала АЦП при каждом проходе цикла программы. Если напряжение превышает 14 В, тактирование отключается и конденсаторы С4С5 разряжаются. Как только напряжение опускается ниже 14 вольт, тактирование включается снова. Таким образом напряжение питания пьезоизлучателя всегда находится в безопасном промежутке 13,5-14,5 В независимо от нагрузки. Управляет работой пьезоизлучателя транзистор VT2.
Устройство собрано на односторонней печатной плате размерами 82*50 мм и не требует наладки. Форма платы адаптирована для стандартного корпуса G1200 и имеет необходимые для прохождения стоек шурупов вырезы по краям. Все детали устройства (кроме GB1-GB2, SB1, R6, XS1, L1 и HA1) в корпусах для поверхностного монтажа и монтируются со стороны печати. Резисторы и неполярные керамические конденсаторы размерностью 0805, танталовые конденсаторы С2, С4, С5 в корпусе типа В или С. Транзисторы VT1-VT2 и диод VD1 в корпусе SOT-23, DD1 в TQFP-32, DA1 в QFN-16.
GB1-GB2, SB1, R6, XS1, L1 и HA1 монтируются с обратной стороны платы в отверстия. SB1 типа TC-0103, TC-0108, TS-A2PS-130, TS-A4PS-130 или аналогичная кнопка с высотой толкателя не менее 13 мм. Разъём XS1 типа PLD-10 2x5. Дроссель L1 типа SDR0604, устанавливается при помощи припаянных к контактным площадкам проводков. Может быть заменён на любой дроссель номиналом 10 мкГн с предельным током обмотки не менее 100 мА. Резистор R6 типа R1212N или 235012-50KB. Может быть заменён любым переменным резистором номиналом 47к-100к с соответствующим изменением печатной платы. Батареи GB1-GB2 типа ААА устанавливаются в батарейный бокс типа BH421-3A или BH-621. Бокс крепится к печатной плате клеем.
Рисунок 2.2 схема электрическая принципиальная охранного сигнализатора с акселерометром
2.4 Предварительный расчет надежности устройства
Полный расчет элемента схемы VT1
Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сокращая свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени или требуемой наработки.
Это один из важнейших показателей качества изделия.
Отказ - событие, после появления, которого изделие теряет свою работоспособность(1 или несколько параметров не соответствуют требованиям установленным в конструкторской документации).
Интенсивность отказов - отношение числа отказавших элементов за время t к среднему числу отказавших элементов на продолжительном отрезке времени.
Средняя наработка отказа - время работы до первого отказа.
При расчете надежности системы определяются показатели:
1 Интенсивность отказов изделий л(t) или системы.
2 Вероятность безотказной работы системы время проверок, подготовки и использования аппаратуры. (P(t)=e- лx10-6*t)
3 Среднее время Тср. наработки на отказ системы.(Т=1/Л*10-6)
Исходными данными при расчете являются:
-принципиальные блок-схемы и входящих в нее устройств с параметрами функционирования;
-режимы работы резервных устройств(нагруженных, облегченных, ненагруженных);
-принципиальные схемы всех функциональных узлов с указанием типов изделий, входящих в узлы;
-электрические режимы работы изделий, коэффициенты их нагрузки;
-величины интенсивности отказов изделий;
-непрерывное время работы;
-температура окружающей среды;
-условия эксплуатации.
Наименование ЭРЭ |
Тип ЭРЭ |
№ |
лi* 10-6 |
Nixлi* 10-6 |
t |
P(t) |
Tcp |
Л* 10-6 |
|
Резистор |
C2-33Н |
5 |
0,046 |
0,23 |
1000 |
0,997 |
269541,8 |
3,71 |
|
Резистор переменный |
R1212N-A50K- KC15 |
1 |
1,2 |
1,2 |
|||||
Конденсатор |
К10-17-1б |
6 |
0,063 |
0,378 |
|||||
Конденсатор |
К50-35 |
3 |
0,003 |
0,018 |
|||||
Микросхема |
ATmega48-10AU |
1 |
0,01 |
0,01 |
|||||
Микросхема |
MMA7260QT |
1 |
0,013 |
0,013 |
|||||
Транзистор |
BSS138 |
2 |
0,4 |
0,8 |
|||||
Пьезокерами-ческий излучатель |
CMA-24-P10 |
1 |
0,25 |
0,25 |
|||||
Диод |
ВАТ54 |
1 |
0,021 |
0,021 |
|||||
Дроссель |
SDR0604-10KL |
1 |
0,34 |
0,34 |
|||||
Кнопка |
D16-LA-R1-ab |
1 |
0,4 |
0,4 |
|||||
Вилка штыревая |
PLD-10 |
1 |
0,001 |
0,001 |
Для расчета надёжности устройства составим таблицу
P(t)=(N0-X)/N
N0=1000;N=1000
1000-997=3
Вывод: вероятность безотказной работы P(t)=0,997, за промежуток времени в 1000 часов следует, что из 1000 приборов 997 будут работать безотказно, а 3 откажут.
2.5 Расчет технологичности
Расчет технологичности производится по следующей формуле:
К=,
где Кi - расчетный базовый показатель соответствующего класса блоков;
ц - коэффициент весовой значимости показателя;
i - порядковый номер показателя в ранжированной последовательности;
n - число базовых показателей, определяемых на данной стадии разработки изделия.
Уровень технологичности разрабатываемого изделия при известном нормативном комплексном показателе Кн, согласно ГОСТ 14.201 - 93, оценивают отношением достигнутого комплексного показателя к нормативному Кн.Это отношение должно удовлетворять условию К/Кн?1.
Для расчета технологичности составим таблицу:
1 Киспимс=Нимс/(Нимс+Нэрэ)
2 Ка.м=На.м/Нм
3 Кмпэрэ=Нмпэрэ/Нэрэ
4 Км.к.н=Нм.к.н/Нк.н
5 Кповэрэ=1-Нтэрэ/Нэрэ
6 Кпэрэ=1-Нт.орэрэ/Нтэрэ
7 Кф=Дпр/Д
№ |
Наименование ЭРЭ |
Тип ЭРЭ |
Количество ЭРЭ |
Количество выводов на 1 ЭРЭ, шт. |
Общее количество выводов |
формовка |
Лужение |
Авто подготовка |
Авто пайка |
|
1 |
Резистор |
C2-33Н |
5 |
2 |
10 |
10 |
10 |
5 |
10 |
|
2 |
Резистор переменный |
R1212N-A50K- KC15 |
1 |
6 |
6 |
6 |
1 |
14 |
||
3 |
Конденсатор |
К10-17-1б |
6 |
2 |
12 |
12 |
6 |
12 |
||
4 |
Конденсатор |
К50-35 |
3 |
2 |
6 |
6 |
3 |
6 |
||
5 |
Диод |
ВАТ54 |
1 |
2 |
||||||
6 |
Микроконтроллер |
ATmega48-10AU |
1 |
40 |
40 |
40 |
40 |
1 |
40 |
|
7 |
Микросхема |
MMA7260QT |
1 |
16 |
16 |
1 |
14 |
|||
8 |
Транзистор |
BSS138 |
2 |
3 |
6 |
6 |
2 |
6 |
||
9 |
Пьезокерами-ческий излучатель |
CMA-24-P10 |
1 |
2 |
2 |
|||||
10 |
Дроссель |
SDR0604-10KL |
1 |
2 |
||||||
11 |
Кнопка |
D16-LA-R1-1ab |
1 |
3 |
3 |
3 |
||||
12 |
Вилка штыревая |
PLD-10 |
1 |
20 |
20 |
|||||
Итого |
24 |
100 |
119 |
50 |
77 |
19 |
102 |
1 Киспимс=2/24=0,08
2 Ка.м=102/119=0,86
3 Кмпэрэ=19/24=0,79
4 Км.к.н=3/8=0,375
5 Кповэрэ=1-12/24=0,5
6 Кпэрэ=1-0/12=1
7 Кф=7/7=1
К=
К/Кн=0,56/0,6=0,93<1
Следовательно, изделие является технологичным.
2.6 Расчет периодичности проведения профилактических работ
Расчет периодичности проведения профилактических работ выполняется по следующей формуле:
фто=,
где фто-время проведения профилактических работ;
Кп - коэффициент интенсивности эксплуатации для бытовой техники;
Л - интенсивность отказов изделия.
фто==2844 часов.
Следовательно, каждые 4 месяца необходимо проводить техническое обслуживание.
2.7 Расчет комплекта запасных частей
Для расчета комплекта запасных частей составим таблицу
No- число комплектов на изделие;
t- время эксплуатации;
nср- число неремонтируемых элементов.
Наименование ЭРЭ |
Тип ЭРЭ |
№ |
Л* 10-6 |
лi* 10-6 |
t |
No |
nср=Л*10-6*t*Nо |
|
Резистор |
C2-33Н |
5 |
0,046 |
0,23 |
1000 |
25000 |
6 |
|
Резистор переменный |
R1212N-A50K- KC15 |
1 |
1,2 |
1,2 |
30 |
|||
Конденсатор |
К10-17-1б |
6 |
0,063 |
0,378 |
9 |
|||
Конденсатор |
К50-35 |
3 |
0,003 |
0,018 |
1 |
|||
Диод |
ВАТ54 |
1 |
0,01 |
0,01 |
0,25 |
|||
Микроконтрол- лер |
ATmega48-10AU |
1 |
0,013 |
0,013 |
0,325 |
|||
Микросхема |
MMA7260QT |
1 |
0,1 |
0,1 |
2 |
|||
Транзистор |
BSS138 |
2 |
0,25 |
0,5 |
12 |
|||
Пьезокерами-ческий излучатель |
CMA-24-P10 |
1 |
0,021 |
0,021 |
1 |
|||
Дроссель |
SDR0604-10KL |
1 |
0,34 |
0,34 |
8 |
|||
Кнопка |
D16-LA-R1-1ab |
1 |
0,4 |
0,4 |
10 |
|||
Вилка штыревая |
PLD-10 |
1 |
0,001 |
0,001 |
0,025 |
Вывод: на комплект элементов в 25000 штук при работе в 1000часов больше всего понадобится переменных резисторов.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Виды сигнализации. Технические характеристики сигнализатора. Степень его защиты от воздействия окружающей среды. Принцип действия прибора, карта его ремонт и техобслуживание, сборка и монтаж. Индикация информации о сопротивлении резистивного датчика.
презентация [261,0 K], добавлен 15.04.2014История развития ОАО "Ишимбайтрансмаш", его характеристика и направления деятельности, организационная структура. Принцип работы газоанализаторв. Понятие и функции сигнализатора довзрывоопасных концентраций, его технические данные и методы поверки.
курсовая работа [32,6 K], добавлен 19.05.2009Выбор элементной базы и технологии изготовления, сборки и монтажа устройства для подачи акустических сигналов с определенной частотой сразу же после пропажи напряжения в сети. Поэлементный расчет и порядок проектирования конструкции данного устройства.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 19.09.2010Характеристика одно- и двухканального уровнемера жидкости ВК1700. Датчики уровня (первичные преобразователи) ВК1700. Системы измерительные гамма для объемного учета жидкостей на базе контроллера ГАММА-10. Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-6.
курсовая работа [662,7 K], добавлен 01.10.2011Изучение принципа работы аналого-цифровых преобразователей (АЦП и ADC) . Классическая схема аналого-цифрового преобразования: аналоговый сигнал, компараторы, выходной код, шифратор. Характеристика отсчётов аналогового сигнала и частей опорного напряжения.
статья [344,1 K], добавлен 22.09.2010Аналоговые и релейные сигналы. Выбор цифро-аналогового преобразователя, элементной базы запоминающих устройств. Карта распределения адресного пространства. Расчет на потребляемую мощность, на нагрузочную способность, на задержку формирования сигнала.
курсовая работа [146,9 K], добавлен 23.06.2012Основные данные о системе защиты территорий и помещений. Суть концепции обеспечения безопасности. Средства и системы для защиты периметров объектов. Оптические лучевые инфракрасные сигнализаторы. Системы охранной сигнализации дома. Средства обнаружения.
курсовая работа [487,6 K], добавлен 19.05.2016Регулятор освещения с дистанционным управлением. Технические характеристики устройства и сравнение с аналогами. Разработка структурной схемы схема управляемого инвертора. Выбор элементной базы. Фильтр питания модуля. Схема электрическая принципиальная.
курсовая работа [754,9 K], добавлен 16.05.2014Микропроцессорное вычислительное устройство для обработки информации и управления в составе радиотехнической системы. Формирование программы генерации "пилы". Преобразование цифрового сигнала в аналоговый с помощью цифро-аналогового преобразователя.
курсовая работа [31,0 K], добавлен 23.02.2013Выбор элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий, материалов конструкции. Расчёт конструктивно-технологических параметров печатной платы. Обеспечение электромагнитной совместимости. Обоснование выбора САПР при проектировании автосторожа.
курсовая работа [837,9 K], добавлен 30.01.2015