Разработка встроенного устройства диагностики для силового тиристорного шкафа
Система диагностики тиристорного блока для тепловозного привода. Порядок выбора мультиплексора и микроконтроллера. Оценка объема оперативной и программной памяти. Выбор интерфейсного блока, расчет подключения кварцевого резонатора и разрядности АЦП.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.02.2013 |
Размер файла | 1,5 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/
Содержание
Введение
1. Анализ технического задания
2. Выбор и обоснование структурной схемы
2.1 Выбор мультиплекссора
2.2 Выбор микроконтроллера
2.2.1 Расчет вычислительной сложности алгоритмов в количестве нормированных операций
2.2.2 Оценка объема оперативной и программной памяти
2.3 Выбор интерфейсного блока
3. Разработка принципиальной электрической схемы
3.1 Расчет подключения кварцевого резонатора
3.2 Расчет делителей напряжения на входе мультиплексора
3.3 Расчет разрядности АЦП
3.4 Моделирование системы. Задачи фильтрации и проверки на достоверность
4. Разработка программного обеспечения
4.1 Разработка алгоритмов работы устройства
5. Разработка конструкции
5.1 Размещение элементов и трассировка связей
5.2 Тепловой расчет печатной платы
6. Технико-экономическое обоснование проекта
6.1 Оценка актуальности разработки
6.2 Расчет расходов на подготовку производства
6.3 Расчет себестоимости и оптовой цены изделия
6.4 Расчет эксплуатационных расходов
6.5 Сравнение разрабатываемого устройства с аналогом
7. Безопасность и экологичность проекта
7.1 Системный анализ опасных и вредных факторов при изготовлении устройства
7.2 Разработка методов защиты от воздействия опасных и вредных факторов
7.3 Пожарная безопасность
7.4 Защита окружающей среды
Заключение
Список использованных источников
Введение
Железные дороги связывают в единое целое все области, удовлетворяют потребность населения в перевозках и обеспечивают оборот продуктов промышленности и сельского хозяйства.
Одной из составляющих комплексной проблемы повышения надежности железнодорожного транспорта является поддержание железных дорог в пригодном для эксплуатации состоянии. Для обслуживания железных дорог применяют различного рода машины. Такой машиной является мотовоз - железнодорожное транспортное средство позволяющее производить ремонт путей. Одним из применений мотовоза может быть монтирование крепежа на шпалах железнодорожного полотна. Машина, двигаясь с предельно малой скоростью, закручивает гайки. Но для транспортного средства такого типа важна маневренность. Самой опасной ситуацией является случай потери способности мотовоза самостоятельно передвигаться хотя бы на ограниченном расстоянии. В 9 случаях из 10 к такой ситуации приводит отказ двигателей. Отказ двигателей в свою очередь связан с выгоранием, как отдельных тиристоров так и тиристорных мостов.
В настоящее время все большее применение в силовой электронике, в частности в электроприводах, находят мощные полупроводниковые приборы: тиристоры, IGBT - транзисторы. Они в большинстве случаев могут заменять электромагнитные контакторы (пускатели, реле). Полупроводниковые приборы имеют ряд преимуществ перед устройствами с механическими контакторами:
- более высокое быстродействие;
- неограниченное число переключений;
- большой срок службы;
- более низкую стоимость.
Несмотря на высокую надежность полупроводниковых приборов, с увеличением числа полупроводниковых приборов входящих в состав устройства, появляется необходимость автоматического контроля исправности силовых полупроводниковых приборов и определения неисправного прибора. Локализация неисправного прибора не только упрощает и ускоряет ремонт устройства, но и во многих случаях позволяет сохранить работоспособность устройства при ухудшении параметров (снижение мощности, точности регулирования).
Данная работа посвящена разработке встроенного устройства диагностики для силового тиристорного шкафа. Тиристорный шкаф предназначен для управления двумя тяговыми двигателями постоянного тока (коллекторные) включая последовательное и параллельное соединение двигателей и реверсирование вращения.
Отчет по дипломному проектированию состоит из пояснительной записки и приложений.
Пояснительная записка состоит из семи разделов.
В первом разделе представлены результаты анализа и проработки технического задания на дипломное проектирование.
Во втором разделе приводится анализ системы и разработка структурной схемы.
Третий раздел посвящен разработке и расчету принципиальной схемы устройства.
В четвертом разделе производится разработка программного обеспечения. Здесь представлены алгоритмы работы программ и их описание.
В пятом разделе производится описание конструкции и тепловой расчет печатной платы устройства.
В шестом разделе данной пояснительной записки приводится технико-экономическое обоснование проекта. В нем приводится сравнение с аналогом, расчет себестоимости и цены изделия.
Седьмой раздел представляет собой анализ безопасности и экологичности разработанного устройства.
Приложения включают в себя альбом конструкторской документации, программу микроконтроллера, программу теплового расчета.
1. Анализ технического задания
В рамках работы необходимо разработать систему диагностики тиристорного блока, которая должна обеспечивать: контроль состояния 22 тиристоров, которые объединены в 3 тиристорных моста, субъективно приемлемое время опроса всей схемы (не более 30 секунд) с точностью измерений не более 1%, предоставлять удобный для оператора интерфейс, устойчивую работу в заданном рабочем диапазоне температур.
Для обеспечения передачи данных главному микроконтроллеру (в дальнейшем ГМК) необходимо создать и хранить массив данных. Создание массива данных хранящего в себе информацию о состоянии тиристорного шкафа связано с разработкой формата посылки. Хранение массива данных может производиться во внутренней памяти контроллера.
Система должна обеспечивать время опроса не более 30-ти секунд, чего можно достичь подбором микропроцессора соответствующей производительности. Согласно ТЗ погрешность измерений не должна превышать 1%, этого можно достичь с помощью подбора соответствующего АЦП.
Для обеспечения устойчивой работы в заданном диапазоне температур необходимо особое внимание уделить подбору элементной базы, причем приоритет нужно отдавать элементам, температурный диапазон работы которых, удовлетворяет предъявленным требованиям.
Выполняемые функции:
Контроль состояния тиристорных мостов;
Отслеживание наличия токов утечки;
Сбор и хранение информации о состоянии тиристоров;
При возникновении исключительных ситуаций - выдача цифрового кода, характеризующего степень критичности ситуации и номер тиристора.
2. Выбор и обоснование структурной схемы
Для дальнейшей разработки системы необходимо проанализировать и выбрать ее структуру. Система диагностики тиристорного блока для тепловозного привода содержит следующие узлы:
входной каскад, делитель напряжений;
мультиплексор;
микроконтроллер;
интерфейсный блок.
Структура устройства представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 Структурная схема системы
Работа системы начинается со считывания со схемы тиристорного шкафа сигналов. Всего 9 сигналов: 3 фазы + 6 каналов, по 2 на каждый Тиристорный мост. Сигналы преобразуются с помощью делителей напряжения. Мультиплексор используется для переключения обрабатываемых сигналов. Микроконтроллер служит для управления мультиплексором, преобразования аналогового сигнала в цифру, передачи данных ГМК. Интерфейсный блок осуществляет связь микроконтроллера с ГМК.
2.1 Выбор мультиплексора
В данной работе необходимо снимать с тиристорного блока 9 сигналов: 3 фазы и 6 сигналов с тиристорных мостов, которые целесообразно объединить в один канал. Для этой цели можно использовать аналоговый мультиплексор или контакторы. Рассмотрим недостатки магнитного контактора:
1). Низкое время переключения;
2). Быстрый износ механических частей;
3) Дребезг контактов при переключении.
Всех этих недостатков лишен аналоговый мультиплексор. В данной работе использован мультиплексор КР590КН6, так как его технические характеристики удовлетворяют всем требованиям.
2.2 Выбор микроконтроллера
2.2.1 Расчет вычислительной сложности алгоритмов в количестве нормированных операций
Для расчета времени выполнения полного цикла работы выберем наиболее длинный путь алгоритма. Это схема содержит в себе все необходимые алгоритмы.
Объем вычислительной работы в результате выделения наиболее продолжительных маршрутов вычислений, взвешивание этих маршрутов путем суммирования весов входящих в них операторов и определения максимального веса для этих маршрутов. Поскольку алгоритмы решения задач могут содержать сложные циклы и ветвления, возможно возникновение трудностей при выделении маршрутов, относящихся к группе наиболее продолжительных. Эти трудности усложняет и то обстоятельство, что веса входящих в маршруты операторов могут изменяться в зависимости от типа МПК.
Веса операторов оцениваются количеством нормируемых операций. В качестве нормируемых операций выбираются наименее сложные, например: суммирование двух чисел с фиксированной точкой. Наиболее точно объем вычислительной работы можно было бы оценить, используя машинные программы, однако для составления такой программы требуются большие затраты времени и труда. Поэтому пользуются приближенными методами:
а) по аналогии;
б) аналитический;
в) моделирования;
г) комбинированный.
Воспользуемся аналитическим методом, который не требует составления машинной программы. Суть метода заключается в том, что количество требуемых для реализации заданного алгоритма машинных операций определяется непосредственно из подсчета по структурной схеме программы, представляющей собой граф, вершины которого изображают команды, а дуги определяют логическую последовательность их выполнения. При этом одна вершина может изображать как одну, так и целую группу однотипных команд. Однотипными считаются команды, реализующие сходные функциональные операции, например: команды, реализующие вычислительные операции (суммирование, вычитание, умножение, деление или сдвиги). Для некоторой машины с одноадресной системой команд предлагается следующий набор команд:
а) команды конца цикла (КЦ), с помощью которых производятся операции сравнения двух чисел и выработка сигнала на продолжение или окончание цикла;
б) команды сравнения (СР), с помощью которых производится сравнение двух чисел и выработка сигналов:
равенство или не равенство чисел;
знака разности сравниваемых чисел;
знака разности модулей сравниваемых чисел.
в) команды безусловного перехода (БП);
г) команды перехода с условием (ПУ);
д) команды изменения адресов (ИА), с помощью которых осуществляется переадресовка команд;
е) команды подготовки циклов (ПЦ), в которые входят команды подготовки рабочих ячеек (засылка нуля, единицы, максимального и минимального значения), засылки в программу команд с начальными номерами ячеек массивов и др.;
ж) команды засылки (ЗА), осуществляющие засылку кодов чисел или команд из ячеек массива в рабочие ячейки, засылки промежуточных или окончательных результатов вычислений в ячейки памяти;
з) команды вычислений (В), в которые входят команды выполнения арифметических операций: суммирования (См), вычитания (Вч), умножения (У), деления (Д) сдвига (СД);
и) команды накопления суммы (НС);
к) команды обмена с внешними устройствами (ОСВУ).
В таблице 2.1 приведен состав машинных операций для некоторых групп однотипных команд.
Таблица 2.1 Состав машинных операций
Группы однотипных команд |
Состав и число команд в группе |
||||||||||||||
СД |
У0 |
У1 |
П1 |
П0 |
ПБ |
ПС |
ПН |
СЛ |
СлЛ |
Вч |
УП1 |
УП2 |
БП |
||
ЗА1 ЗА2 |
+ |
(+) |
(+) |
+ |
(+) |
||||||||||
ПЦ |
+ |
||||||||||||||
ПУ |
+ |
(+) |
|||||||||||||
В1 В2 |
+ |
+ |
+ |
||||||||||||
++ |
+ |
+ |
++ |
||||||||||||
КЦ |
+ |
+ |
(+) |
+ |
(+) |
||||||||||
БП |
+ |
При этом введены следующие обозначения: СД - сдвиг вправо, У0 - очистка бита, У1 - установка бита, П1 - перейти если бит равен 1, П0 - перейти если бит равен 0, ПБ - послать бит, ПС -- посылка в сумматор, ПН -- посылка в накопитель, СЛ и СлЛ - алгебраическое и логическое сложения, ВЧ - вычитание, УП1 и УП2 - условные переходы, ЗА1 и ЗА2 - засылка данных, ПЦ - подготовка цикла, ПУ - условный переход, В1 и В2 - вычисления, КЦ - конец цикла, БП - безусловный переход.
Объем вычислительной работы между точками А и Б в соответствии со структурным графом алгоритма определения достоверного значения данных представленного на рисунке 2.2.
Сам алгоритм будет определяться выражением:
,
где NЗА1=У0 или У1, или ПБ; NЗА1=ПС или ПН; NПЦ= ПН; NПУ= П1 или П0;
NВ1= ПС + ПН + СЛ; NВ2=2*СД + ПС + ПН + 2*СЛ; NКЦ=ПС + СлЛ + УП1 или ПС + СлЛ + УП2, или ПС + Вч + УП1, или ПС + Вч + УП2; NБП=БП.
Рисунок 2.2 - Структурный граф алгоритма
Теперь подсчитаем общее количество нормированных операций, для этого пройдемся по самым длинным вершинам графа и представим выражение в виде суммы одиночных нормированных операций:
.
Получилось не менее 974 коротких операций для одного цикла генерирования, т.е. для формирования одного периода функции. Могут быть и другие пути работы программы, здесь выбран самый большой из возможных путей.
Теперь подсчитаем время, необходимое для выполнения одной нормированной операция. Это требуется для выбора тактовой частоты микроконтроллера. Время, которое может быть затрачено на выполнение нормированной операции[1]:
.
В этом выражении Т - время, отведенное на решение задачи на шаге, аj - количество операций j-го типа, реализуемое в наиболее длинной ветви проблемной программы, bj - количество нормируемых операций, которое может быть выполнено за время выполнения j-ой операции.
Рассчитаем баланс времени работы системы. Под этим понимается функциональная связь между временными интервалами прохождения информации через все устройства системы.
Работа системы связана с генерацией сигналов и сравнением с эталоном, сигналов поступающих с АЦП. Время получения и обработки информации будет иметь следующие выражение для целого периода:
.
где - время оцифровки, - время обработки в МК.
Время аналого-цифрового преобразования не превысит 50 мкс.
Работа по обработке сигнала в микроконтроллере не должна превышать 5 мкс.
Подставив эти значения в выражение, тогда время выполнения полного цикла генерации и обработки информации, поступающей по обратной связи, будет занимать около (не менее).
После подстановки соответствующих величин в выражение найдем:
. Отсюда получаем требуемую частоту МК:
.
2.2.2 Оценка объема оперативной и программной памяти
Оценим объем памяти, необходимый для реализации данного алгоритма. Общий объем памяти складывается из объема памяти необходимого для хранения команд программы QК и объема памяти для хранения числовой информации QЧ.
Значение QК определяется по структурной схеме программы, как сумма всех вершин граф. Учитывая, что каждая команда занимает в среднем 8 бит (для выбираемого МК), то:
;
где , так как количество вершин графа равно 25, Nк - дополнительные нормированные операции, которые вершины графа . Подставляя в формулу место Lк и Nк их значения, получаем: бит. Для обеспечения небольшого запаса памяти, выберем суммарную память 100 байт = 800 бит.
Объем числовой информации складывается из:
а) 16 бит, необходимы для хранения значения метки,
б) 1600 бит = 200 байт, необходимо для хранения массива окончательных данных.
И того получается, что для хранения числовой информации необходимо (200+2)*8 = 1616 бит.
Отсюда следует, что общий объем памяти составляет:
.
Для микроконтроллера, производящего обслуживание периферии выдвигаются следующие требования:
Восьми битный порт для управления мультиплексором;
Наличие АЦП для преобразования входных сигналов;
Внутренняя память для хранения передаваемых и принимаемых данных;
Наличие универсального синхронно/асинхронного приемо-передатчика.
Из перечисленных требований видно, что на микроконтроллер жестких требований не накладывается, следовательно, можно ограничиться 8-ми битными микроконтроллерами с тактовой частотой до 16 МГц.
На данное время существует много фирм производителей которые выпускают различные серии микроконтроллеров. Можно ограничиться микроконтроллерами AVR фирмы Atmel. Фирма Atmel предлагает 8-ми битные микроконтроллеры, построенные на базе расширенной RISC-архитектуры, характеризующиеся наилучшим отношением производительность/стоимость.
В семейство AVR входят следующие семейство микроконтроллеров:
tiny AVR
classic AVR
mega AVR
Микроконтроллеры первого семейства отличаются своей миниатюрностью, характеризуются малой потребляемой мощностью, но в данной системе они непригодны, т.к. в их наличии имеется недостаточное количество портов ввода/вывода.
Микроконтроллеры второго семейства обладают достаточным количеством портов ввода/вывода, но в разрабатываемой системе в памяти микроконтроллера должно храниться большое количество информации, внутренней памяти может быть недостаточно, а подключать внешнюю память нецелесообразно.
Микроконтроллеры третьего семейства обладают достаточным количеством портов ввода/вывода, АЦП и достаточной внутренней памятью. В таблице 2.2 приведены микроконтроллеры семейства «mega».
Из таблицы видно, что наиболее оптимальным по выдвинутым требованиям является микроконтроллер Atmega16. Технические характеристики, блок схема и расположение выводов приведены ниже. Микроконтроллер в данной системе служит для управления мультиплексором и связи с ГМК. Структурная схема подключения мультиплексора к микроконтроллеру представлена на рисунке 2.3.
Таблица 2.2 Сравнительные характеристики микроконтроллеров семейства Mega
Микросхема |
ПЗУ кб, |
ОЗУ кб, |
ЭСПЗУ б, |
Таймеры |
АЦП вх, |
Частота МГц, |
Корпус |
|
Atmega8/L |
8 |
1 |
512 |
3 |
6/8. |
8-16 |
28, 32 |
|
Atmega16/L |
16 |
1 |
512 |
3 |
8. |
8-16 |
40, 44 |
|
Atmega161/L |
16 |
1 |
512 |
3 |
нет |
4-8 |
40, 44 |
|
Atmega163/L |
16 |
1 |
512 |
3 |
8. |
4-8 |
40, 44 |
|
Продолжение таблицы 2.2 |
||||||||
Микросхема |
ПЗУ кб |
ОЗУ кб |
ЭСПЗУ б |
Таймеры |
АЦП вх |
Частота МГц |
Корпус |
|
Atmega323/L |
32 |
2 |
1024 |
3 |
8. |
4-8 |
40, 44 |
|
Atmega64/L |
128 |
4 |
2048 |
4 |
8. |
8-16 |
64 |
|
Atmega103/L |
128 |
4 |
4096 |
3 |
8 |
4-6 |
64 |
|
Atmega128/L |
128 |
4 |
4096 |
4 |
8 |
8-16 |
64 |
Рисунок 2.3 Подключение мультиплексора
2.3 Выбор интерфейсного блока
Блок должен удовлетворять следующим требованиям: поддержка RS485 полный дуплекс, гальванически развязанный. Этим требованиям удовлетворяет микросхема MAX1480. Схема подключения изображена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 Схема подключения MAX1480
3. Разработка принципиальной электрической схемы
Выбор большинства необходимых элементов был произведен в пункте 2 помимо этих элементов еще необходимо выбрать остальные элементы.
3.1 Расчет подключения кварцевого резонатора
Между выводами МК XTAL1, XTAL2 и землей необходимо включить два конденсатора по 100 пФ для облегчения запуска тактового генератора.
3.2 Расчет делителей напряжения на входе мультиплексора
На рисунке 3.1 изображен делитель напряжения.
Рисунок 3.1 Делитель напряжения
Зная, что номинальное напряжение по входу микросхемы составляет 220*v2В и ток I=0.6mA, найдем сопротивления делителя R1 и R2 из следующей системы.
;
;
.
Исходя из выше решенных систем получим
;
.
Найдем мощность данных резисторов.
;
;
.
Элементы R30, L1, C1-С5, С10-C11 выбраны с учетом рекомендаций по применению микроконтроллера Atmel AVR ATMega16 [1]. Элементы R1-R7, C6-С7 выбраны с учетом рекомендаций по применению микросхемы MAX1480 [2].
3.3 Расчет разрядности АЦП
Измерение физических параметров, таких как напряжение или ток, предполагает оценку аналоговых величин. Контроллер же работает исключительно с дискретными величинами. Отсюда ясно, что данный процесс предполагает наличие в микроконтроллере встроенного АЦП.
При выборе микроконтроллера одним из основных критериев является разрядность АЦП. Этот параметр определяет степень разрешения при измерениях, то есть ту наименьшую разницу между двумя соседними значениями, которую “чувствует” прибор.
Выбор АЦП производится, исходя из требуемой погрешности и быстродействия, а также вида аналогового сигнала (однополярный или двуполярный). Так как устройство не измерительное, то точность не главный фактор так же как и быстродействие, потому что требуемое время (30 сек) опроса относительно велико.
Вычислим разрядность АЦП при заданной погрешности измерения равной 1%: 1/1%=100.
Из этих не сложных вычислений видно, что разрядность АЦП должна быть не менее 7 разрядов. В данном случае возьмем 8 разрядов, так как это удобно если использовать выравнивание по левому краю, то старшие 8 разрядов результата будут храниться в ADCH, а два младших в ADCL которые за ненадобностью отбрасываются. К тому же погрешность измерения при 8 разрядах меньше 1%. Это видно из ниже приведенных расчетов: Вычислим абсолютную погрешность при разрядности 8.
.
Вычислим относительную погрешность при разрядности 8.
.
Принципиальная схема устройства представлена в приложении А.
3.4 Моделирование системы Задачи фильтрации и проверки сигнала на достоверность
Цель моделирования: промоделировать с помощью пакета MatLab6.5 фильтрацию сигнала от высоко частотных помех. Рассчитать абсолютную погрешность вычисления.
На рисунке 3.2 изображен график входного сигнала с помехой.
На рисунке 3.3 изображен график выходного сигнала, который анализируется на предмет превышения заданных пределов.
На рисунке 3.4 изображен график абсолютной погрешности.
На рисунке 3.5 изображена схема установки моделирования.
На рисунке 3.6 изображен блок проверки на достоверность.
На рисунке 3.7 изображен блок сглаживания сигнала.
Рисунок 3.2 График сигнала снимаемого с объекта
Рисунок 3.3 График сглаженного сигнала
Рисунок 3.4 График абсолютной погрешности вычисления
Рисунок 3.5 Схема установки моделирования
Рисунок 3.6 Блок проверки на достоверность
Рисунок 3.7 Блок сглаживания сигнала
Вывод: Как видно из рисунка 3.4 модуль величины абсолютной погрешность вычисления не превышает 2.5*10-7В, что удовлетворяет требованиям технического задания.
тиристорный блок тепловозный мультиплексор
4. Разработка программного обеспечения
На сегодняшний день существует несколько инструментов программирования для AVR C, Assembler. Для выбора среды программирования необходимо знать особенности и недостатки каждого из них, также надо знать, какого результата необходимо добиться. Для проектируемой системы наиболее важными являются два критерия: скорость вычисления и точность вычисления. Соблюсти необходимый баланс между этими критериями можно благодаря использованию низкоуровневого программирования на языке Assembler для AVR. Основным недостатком составления программ на языке Assembler является большая трудоемкость, т. к. необходимо заранее тщательно продумать все ветви алгоритмов и пути их решения. Микроконтроллер выполняет ряд основных задач:
принимает и посылает данные по USART протоколу;
считывает значения с АЦП и сохраняет их в ячейки памяти;
выполняет управляет мультиплексором.
Универсальный синхронный/асинхронный приемопередатчик (SPI) обеспечивает высокоскоростной асинхронный обмен данными между микроконтроллерами. Основные характеристики USART'a:
полнодуплексный асинхронный обмен данными;
программируемые скорости обмена данных;
флаг прерывания по окончании передачи и приема.
В данном случае по USART'y соединен микроконтроллер и ГМК. Для того, чтобы настроить микроконтроллер в нужный режим необходимо настроить регистры USART'a: регистр UCSRB, регистр UCSRC. Структура регистра UCSRB представлена на рисунке 4.1. В таблицах 4.1 - 4.2 приведены разряды регистров UCSRB и UCSRC. Структура регистра UCSRC представлена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.1 Структура регистра UCSRB
Таблица 4.1 Разряды регистров UCSRB
Название |
Описание |
|
7 RXCIE |
Разрешение прерывания по завершению приема. Если данный разряд установлен в «1», то при установке флага RXC (RXCn) регистра UCSRA (UCSR/iA) генерируется прерывание «прием за-вершен» (если флаг I регистра SREG установлен в «1») |
|
6 TXCIE |
Разрешение прерывания по завершению передачи. Если дан-ный разряд установлен в «1», то при установке флага ТХС (ТХСя) регистра UCSRA (UCSR/iA) генерируется прерывание «передача завершена» (если флаг I регистра SREG установлен в «1») |
|
5 UDRIE |
Разрешение прерывания при очистке регистра данных UART.Если данный разряд установлен в «1», то при установке флага UDRE в регистра UCSRA (UCSR/iA) генерируется прерывание «ре-гистр данных пуст» (если флаг I регистра SREG установлен в «1 ») |
|
4 RXEN |
Разрешение приема. При установке этого разряда в «1» разре-шается работа приемника USART/UART и переопределяется функционирование вывода RXD (RXDn). При сбросе разряда RXEN (RXEN«) работа приемника запрещается, а его буфер сбрасывается. Значения флагов ТХС(ТХСи), DOR/OR (DOR/i/ORrt) и FE (FEn) при этом становятся недействительны-ми |
|
3 TXEN |
Разрешение передачи. При установке этого разряда в «1» разре-шается работа передатчика UART и переопределяется функцио-нирование вывода TXD (TXDn). Если разряд сбрасывается в «0» во время передачи, выключение передатчика произойдет только после завершения передачи данных, находящихся в сдвиговом регистре и буфере передатчика |
|
2 CHR9 |
Формат посылок. Этот разряд используется для задания размера слов данных, передаваемых по последовательному каналу. В мо-дулях USART он используется совместно с разрядами UCSZ1:0 |
|
1 UCSZ2 |
разряд CHR9 (CHR9«) установлен в «1», осуществляется переда-1 ча и прием 9-разрядных данных, если сброшен -- 8-разрядных |
|
0 RXB8 |
8-й разряд принимаемых данных. При использовании 9-раз-рядных слов данных этот разряд содержит значение старшего разряда принятого слова. В случае USART содержимое этого раз-ряда должно быть считано до прочтения регистра данных U DR |
|
0 TXB8 |
8-й разряд передаваемых данных. При использовании 9-раз рядных слов данных, содержимое этого разряда является старшин разрядом передаваемого слова. Требуемое значение должно быт занесено в этот разряд до загрузки байта данных в регистр UDR |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
URSEL |
UMSEL |
UPM1 |
UPMO |
USBS |
UCSZ1 |
UCSZO |
UCPOL |
|
R/W 0 |
R/W 0 |
R/W 0 |
R/W 0 |
R/W 0 |
R/W 1 |
R/W 1 |
R/W 0 |
Рисунок 4.2 Структура регистра UCSRC
Таблица 4.2 Разряды регистров UCSRС
Название |
Описание |
|
- |
Зарезервировано, читается как «0». |
|
7 URSEL |
1 Выбор регистра. Этот разряд определяет, в какой из регистре! модуля производится запись. Если разряд установлен в « 1 » обращение производится к регистру UCSRC Если же разряд сброшен в «0», обращение производится к регистру UBRRh. Подробнее -- см. следующий подраздел |
|
6 UMSEL |
Режим работы USART. Если разряд сброшен в «0», модуль USART работает в асинхронном режиме. Если разряд установлен в «1», то модуль USART работает в синхронном режиме |
|
5 UPM1 |
Режим работы схемы контроля и формирования четности. Этиразряды определяют функционирование схем контроля и формирования четности |
|
4 UPMO |
||
3 USBS ) |
Количество стоп-битов. Этот разряд определяет количество стоп-битов, посылаемых передатчиком. Если разряд сброшен в «0», передатчик посылает 1 стоп-бит, если установлен в «1», то 2 стоп-бита. Для приемника содержимое этого разряда безразлично |
|
2 UCSZ1 |
Формат посылок. Совместно с разрядом UCSZ2) эти разряды определяют количество разрядов данных в посылках размер слова)1 |
|
1 UCSZO |
||
0 UCPOL |
Полярность тактового сигнала.Значение этого разряда определяет момент выдачи и считывания данных на выводах модуля. Разряд ис-пользуется только при работе в синхронном режиме. При работе в асинхронном режиме он должен быть сброшен в «0» |
Посылка состоит из 10 байт, краткое описание формата посылки приведено в таблице 4.3.
Таблица 4.3 Формат посылки
1-ый байт |
Заголовок |
$FF |
|
2-ой байт |
Получатель |
$33 |
|
3-ий байт |
Отправитель |
$25 |
|
4-ый байт |
Номер фазы |
1..3 |
|
5-ый байт |
Номер канала |
1..6 |
|
6-ой байт |
Код ошибки |
0..2 |
|
7-ой байт |
Зарезервировано |
$00 |
|
8-ой байт |
Зарезервировано |
$00 |
|
9-ый байт |
Зарезервировано |
$00 |
|
10-ый байт |
Контрольная сумма |
CRC |
4.1 Разработка алгоритмов работы устройства
Разработка алгоритма заключается в пошаговом описании работы модуля и представлении его работы в виде граф-схемы.
Приведем описание пошаговой работы модуля в словесном виде:
инициализация;
Выборка данных снятых со схемы и обработанных с помощью АЦП;
Нахождение точки пересечения сигнала с нулем;
Нахождение точки пересечения фазы с нулем;
Локализация (определение номера) тиристора;
Нахождение максимального значение сигнала;
Сравнение максимального значения с аварийными и предаварийными значениями;
Формирование посылки;
Нарастить счетчик и вернуться в пункту 2.
Граф-схема алгоритма работы модуля реализующая описанный выше алгоритм работы изображена на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 Граф-схем алгоритма работы модуля
Прием, передача данных по USART'у, чтение данных с АЦП осуществляются по прерываниям от АЦП и USART'а. Граф схемы алгоритмов обработки прерываний показаны на рисунках 4.4 - 4.6.
Рисунок 4.4 Алгоритм обработки прерывания по завершению преобразования АЦП
Рисунок 4.5 Алгоритм обработки прерывания по передаче данных
Рисунок 4.6 Алгоритм обработки прерывания по приему данных
5. Разработка конструкции
5.1 Размещение элементов и трассировка связей
При разработке печатной платы использовался пакет схемотехнического моделирования PCAD 2001.
На первом этапе необходимо разместить корпуса элементов таким образом, чтобы электрические связи между компонентами были как можно короче и имели как можно меньше пересечений. Именно такое размещение приведено на рисунке 5.1. По имеющимся данным можно построить сборочный чертеж ПП, представленный в приложении A.
Рисунок 5.1 Размещение элементов
На следующем этапе необходимо протрассировать все электрические соединения схемы.
Программа PCB, которая входит в состав пакета PCAD, позволяет производить как ручную, так и автоматическую трассировку электрических соединений на печатной плате.
Автотрассировщик использует адаптивные алгоритмы, реализуемые за несколько проходов трассировки.
Результатом работы автотрассировки будет печатная плата со всеми протрассированными электрическими соединениями представленная в приложении.
5.2 Тепловой расчет печатной платы
По разработанной печатной плате, с находящимися на ней микросхемами, зная их потребляемый ток и площадь, занимаемую на поверхности, можно произвести тепловой расчет. Но для начала необходимо описать теорию распространения тепла в пространстве. Процесс распространения тепла в пространстве может быть характеризован температурой , являющейся функцией и .
Если температура непостоянна, то возникают тепловые потоки, направленные от мест с более высокой температурой к местам с более низкой температурой.
Пусть - некоторая площадка в точке , Q с нормалью . Количество тепла, протекающее через в единицу времени, согласно закону Фурье, равно
,
где коэффициент теплопроводности,
- производная по направлению нормали к , равная
.
Закон Фурье часто записывают в форме
,
где W - вектор плотности теплового потока.
Если среда изотропная, то k есть скаляр. В случае анизотропной среды k есть тензор, а вектор теплового потока W представляет собой произведение тензора k на вектор -. Мы будем рассматривать только изотропные среды.
Перейдем к выводу уравнения теплопроводности в пространстве.
Рассмотрим некоторый объем V, ограниченный поверхностью . Уравнение баланса тепла для объема V за время имеет вид:
,
где - точка интегрирования,
- элемент объема,
- теплоемкость единицы объема,
Wn - нормальная составляющая плотности теплового потока.
Это уравнение выражает закон сохранения тепла в объеме V за время : изменение количества тепла в объеме V за время (левая часть) обусловлено потоком тепла через граничную поверхность (первое слагаемое в правой части равенства), а также количеством тепла, выделившимся в объеме V за время в результате действия тепловых источников.
Чтобы перейти от интегрального уравнения баланса к дифференциальному уравнению, предположим, что дважды дифференцируема по х, у, z и один раз по t и что эти производные непрерывны в рассматриваемой области. Тогда можно воспользоваться формулой Остроградского.
,
и преобразовать уравнение баланса к виду
.
(Будем предполагать непрерывной функцией своих аргументов.) Применяя теорему о среднем и теорему о конечных приращениях для функций многих переменных, получим:
,
где t3, tt, ts - промежуточные точки на интервале ,
а - точки в объеме V. Фиксируем некоторую точку М (х, у, z) внутри V и будем стягивать V в эту точку, а стремить к нулю. После сокращений на и указанного предельного перехода получим:
.
Заменяя W по формуле , получим дифференциальное уравнение теплопроводности
.
Или
.
Если среда однородна, то это уравнение обычно записывают в виде
,
где - коэффициент температуропроводности, или
,
где оператор Лапласа.
Познакомившись, с теорией расчета тепла в пространстве перейдем к решению этой задачи в MatLab.
Для решения дифференциальных уравнений в частных производных в пакете математического моделирования MatLab используется "Partial Differential Equations (PDE) Toolbox.
На первом этапе необходимо расположить элементы таким образом, как они расположены на печатной плате (рисунок 5.1). Расположение элементов на рабочем поле PDE представлено на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 Расположение элементов на рабочем поле PDE
Выбираем, заведомо, необходимый режим, в данном случае «режим теплопроводности». Определяем каждую микросхему как некий нагревательный элемент со своими параметрами и запускаем программу PDE на выполнение. В качестве параметра микросхемы является мощность микросхемы. Тем самым получаем следующее температурное распределение представленное на рисунке 5.3.
Рисунок 5.3 Температурное распределение
Как видно из рисунка 5.3 температура нагрева микросхем не превышает предельную температуру, что предусматривает их использование в бытовой аппаратуре. Тем самым нет необходимости размещения в корпусе систем охлаждения. Выберем корпус G452 190X100X40 мм..
6. Технико-экономическое обоснование проекта
6.1 Оценка актуальности разработки
Для оценки актуальности и целесообразности разработки используется метод большей оценки, основанный на сравнении основных параметров разработанной системы и аналогов.
Проанализировав данные таблицы 6.1, выберем более близкий аналог FG-512 для сравнения с проектом.
Таблица 6.1 Сравнительные характеристики систем диагностики
Технический параметр |
Ед. изм. |
Проект |
Аналог FRG |
Аналог FG512 |
Аналог ПРО |
|
Разрешающая способность |
В |
5,13 |
5 |
5 |
5 |
|
Скорость обработки |
с |
0,5 |
0,9 |
0,7 |
1,4 |
|
Количество регистрируемых тиристоров |
22 |
8 |
15 |
10 |
||
Вероятность ошибки идентификации |
% |
1 |
2 |
1,5 |
5 |
|
Габариты |
мм |
150х150х40 |
250x425x80 |
185х135х60 |
465x450x105 |
|
Потребляемая мощность |
Вт |
2 |
5 |
5 |
20 |
В таблице 6.2 приведено сравнение проекта с аналогом.
Таблица 6.2 Сравнение проекта с аналогом
Технический параметр |
Ед. изм. |
Проект |
Оценка |
Аналог |
Оценка |
Удельн. весовой коэфф. |
Произв. показат. |
||
Проект |
Аналог |
||||||||
Разрешающая способность |
В |
5,13 |
6 |
5 |
5 |
0,22 |
1,32 |
1,1 |
|
Скорость обработки |
Сек |
0,5 |
9 |
0,7 |
4 |
0,2 |
1,8 |
0,8 |
|
Количество регистрируемых тиристоров |
22 |
8 |
5 |
1 |
0,17 |
1,36 |
0,17 |
||
Вероятность ошибки идентификации |
% |
10 |
10 |
10 |
10 |
0,13 |
1,3 |
1,3 |
|
Габариты |
мм |
150х150х40 |
4 |
185х135х60 |
3 |
0,1 |
0,4 |
0,3 |
|
Потребляемая мощность |
Вт |
2 |
5 |
5 |
2 |
0,08 |
0,4 |
0,16 |
|
Сумма |
1 |
6,392 |
3,83 |
Для количественной оценки сравнения указывается удельный вес каждого параметра и оценка его по десятибалльной системе. Затем определяют интегральный коэффициент качества разработки :
Интегральный показатель качества проекта определяется по формуле:
,
где - показатель качества проекта;
- показатель качества аналога.
Так как интегральный показатель качества проекта больше единицы то это доказывает превосходство проекта перед аналогом.
6.2 Расчет расходов на подготовку производства
Расчеты экономической эффективности разрабатываемой конструкции начинается с определения расходов на подготовку и освоение производства. Техническая подготовка производства - совокупность работ по проектированию и внедрению новых и усовершенствованию старых, ранее освоенных приборов. Расчет затрат сводится к определению заработной платы инженерно-технических работников, занятых на этапах конструирования, технологической и организационной подготовке производства. Часовая ставка исполнителей рассчитывается делением среднего оклада на действительный часовой фронт времени исполнителей:
,
где - часовая ставка работников;
- средний месячный оклад (6000 рублей);
- среднее количество рабочих часов в месяце, где
,
тогда среднечасовая тарифная ставка равна:
.
Исполнителем всех работ, указанных в таблице 6.3, является специалист - инженер.
Таблица 6.3 Затраты на опытно конструкторскую разработку
Наименование этапов работ |
Часы работ, ч |
Стоимость одного часа, руб. |
Сумма затрат, руб. |
|
Изучение материалов и литературы |
120 |
31,25 |
3750 |
|
Разработка функциональной и принципиальной схем |
56 |
31,25 |
1750 |
|
Изготовление рабочих чертежей |
160 |
31,25 |
5000 |
|
Разработка технических процессов |
24 |
31,25 |
750 |
|
Изготовление опытного образца |
56 |
31,25 |
1750 |
|
Проведение экспериментов и ТЭ обоснования |
80 |
31,25 |
2500 |
|
Составление отчетов |
16 |
31,25 |
500 |
|
Суммарная основная заработная плата: |
16000 |
|||
Дополнительная заработная плата (12% от основной): |
1920 |
Затраты в целом на ТПП составляют:
;
.
Затраты на единицу продукции при партии равной 10 штук :
;
.
Для определения продолжительности этапа следует по данным таблицы 4 построить график организации работ по времени. При построении графика этапы работ располагаем последовательно. Ленточный график приведен на рисунке 6.1.
Анализируя построенный ленточный график, приведенный на рисунке 6.1, а также данные таблицы 6.3 получим: ожидаемая длительность работ на этапе проектирования = 512 часов (именно это значение длительности работ на этапе проектирования и будем использовать в последующих расчетах).
Рисунок 6.1 Ленточный график организации работ на этапе проектирования
6.3 Расчет себестоимости и оптовой цены изделия
Под себестоимостью понимают совокупность затрат в денежной форме на изготовление и реализацию продукции. Она состоит из потребленных в процессе производства предметов труда, перенесенной стоимости средств труда, затрат на оплату труда, расходов по сбыту и реализации продукции.
Величина себестоимости прибора устанавливается путем составления калькуляции. Классификация затрат по экономическим элементам отражает группировку расходов по экономическому содержанию и применяется при разработке сметы затрат на производство. Установление сумм статей расходов устанавливается расчетным путем.
Расход материальных элементов на единицу продукции рассчитывается по нормам, разрабатываемым на основании технической документации. Расход основных материалов определяется по черновой массе деталей, т.е. по массе заготовок, а также прибавляются заготовительные расходы по транспортировки, доставке и т.п.
Основная заработная плата производственных рабочих на одно изделия исчисляется исходя из трудоемкости изготовления, применяемой тарифной сетки и часовых тарифных ставок.
Дополнительная заработная плата включает в себя денежные суммы, начисляемые рабочим и служащим в соответствии с гарантиями и компенсациями, установленными законодательством. В калькуляции сумма дополнительной заработной платы определяется в процентах от основной заработной платы.
Отчисление на социальное страхование рабочих производят от суммы основной и дополнительной заработной платы в соответствии с принятой нормой отчислений.
Сумма прямых расходов, расходов на аренду помещения и на коммунальные услуги и накладных расходов производственных образуют производственную себестоимость изделия. Полная себестоимость отличается от производственной на величину внепроизводственных расходов. К внепроизводственным расходам относят расходы по освоению новых видов изделий, затраты на тару, упаковку, стандартизацию и т. д.
Полная себестоимость и определенный процент прибыли образуют полную оптовую цену предприятия.
На основании вышеизложенного произведем расчет себестоимости и полной оптовой цены предприятия по следующим статьям калькуляции:
материалы (таблица 6.5);
полуфабрикаты и покупные комплектующие изделия (таблица 6.6);
основная заработная плата ОКР;
дополнительная заработная плата ОКР;
заработная плата основных производственных рабочих (таблица 6.7);
дополнительная заработная плата в размере 20% от основной;
отчисления с фонда оплаты труда в размере 35.6%;
расходы на аренду помещения, коммунальные услуги;
затраты на электроэнергию;
накладные расходы в размере 25% от выше перечисленных затрат;
производственная себестоимость определяется как сумма всех перечисленных выше затрат; внепроизводственные расходы составляют (3-7)% от производственной себестоимости; полная коммерческая себестоимость равна сумме производственной себестоимости и внепроизводственных расходов; планируемая прибыль определяется в процентах от полной себестоимости;
свободная оптовая цена предприятия определяется как сумма полной
себестоимости и планируемой прибыли.
В таблице 6.4 приведена тарифная ставка инженера - специалиста.
Таблица 6.4 Таблица тарифной ставки
Должность |
Разряд |
Месячная ставка в руб. |
|
Инженер-конструктор |
13 |
6000 |
Таблица 6.5 Стоимость материалов
Материалы |
Единица измерения |
Количество |
Цена,руб. |
Стоимость, руб. |
|
Стеклотекстолит СФ-2-50-15 |
М2 |
0.06 |
50 |
3 |
|
Провод монтажный МГТФ |
М |
10 |
1 |
10 |
|
Припой ПОС-61 |
Кг |
0.25 |
40 |
10 |
|
Флюс ФКПС |
Кг |
0.4 |
50 |
20 |
|
Итого |
Руб. |
43 |
Таблица 6.6 Стоимость комплектующих изделий
Покупные комплектующие изделия |
Количество шт, |
Цена руб, |
Стоимость руб, |
|
Микросхема Atmega 16 |
1 |
95 |
95 |
|
Микросхема MAX1480A |
1 |
453 |
453 |
|
Микросхема КР590КН6 |
1 |
295 |
295 |
|
Резистор С2-33-1 |
9 |
1 |
9 |
|
Резистор С2-33-0.125 |
21 |
0,4 |
8,4 |
|
Конденсаторы |
13 |
1 |
13 |
|
Индуктивность ДМ 0,1-100 |
1 |
20 |
20 |
|
Разъем DB25M |
1 |
6 |
6 |
|
Разъем DB9M |
1 |
3,3 |
3,3 |
|
Кварцевый генератор К1-8ДЦ |
1 |
12 |
12 |
|
ИТОГО: |
914.7 |
Общие затраты на материалы и комплектующие:
.
Коэффициент 1.05 учитывает транспортно-заготовительные расходы.
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования составляют 5% от основной заработной платы:
;
.
Таблица 6.7 Заработная плата производственных рабочих
Вид работ |
Стоимость одного часа, руб. |
Трудоемкость, норма-час |
Заработная плата по тарифу, руб. |
|
Монтажные |
27 |
16 |
432 |
|
Сборочные |
23 |
32 |
736 |
|
Заготовительные |
20 |
3 |
60 |
|
Регулировочные |
25 |
6 |
150 |
|
Инженерные |
30 |
4 |
120 |
|
Сумма основной заработной платы (Зо) |
1498 |
|||
Дополнительная заработная плата 12% (Здоп) |
179,76 |
Расходы на аренду помещения и коммунальные услуги.
Расходы на аренду помещения и коммунальные услуги на одно изделие, из расчета производительности предприятия 1 шт. в месяц определяются по формуле.
,
тогда плата за аренду производственного помещения (50 м2), из расчета действующих расценок за аренду составит:
Плата за коммунальные услуги определим по формуле
,
где Пт= 174 руб. - плата за телефон;
По = 7,27 (руб./м2)*50 м2 =363,5 руб. - плата за отопление.
Тогда
.
Расходы на электроэнергию определим по формуле.
,
где М - потребляемая мощность, 0,6 кВт;
Fээ - время производственного процесса, ч;
Ск - тариф за 1 кВт/ч, 2,52 руб./кВт.
.
Накладные расходы (25% от суммы всех вышеперечисленных расходов) рассчитаем по формуле.
.
Производственная себестоимость, определяемая по формуле:
.
Внепроизводственные коммерческие расходы (в расчете 3% от производственной себестоимости):
.
Полная себестоимость изделия:
.
Планируемая прибыль считается по следующей формуле:
.
Оптовая цена:
.
Все расчеты сведем в таблицу 6.8.
Таблица 6.8 Сводная таблица
Статьи затрат |
Стоимость, руб. |
Подобные документы
Выбор схемы тиристорного преобразователя. Определение ЭДС его условного холостого хода. Расчет параметров силового трансформатора. Особенности выбора тиристоров. Выбор сглаживающего и уравнительного реакторов. Защита тиристорного преобразователя.
курсовая работа [344,4 K], добавлен 05.09.2009Разработка функциональной и принципиальной схемы блока управления контактором и расчет силовой части устройства. Расчет параметров силового транзистора и элементов блока драйвера. Выбор микроконтроллера и вычисление параметров программного обеспечения.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 16.12.2011Определение порядка выбора схемы тиристорного преобразователя. Расчет падения напряжения на активном сопротивлении и определение условного холостого хода тиристорного преобразователя. Общий расчет параметров силового трансформатора и выбор тиристоров.
методичка [158,4 K], добавлен 22.02.2015Выбор силовой схемы тиристорного преобразователя и оценка его элементов. Определение основных параметров силового трансформатора. Расчет и выбор элементов защиты тиристоров. Статические и энергетические характеристики преобразователей этого типа.
курсовая работа [333,1 K], добавлен 14.03.2014Обоснование выбора схемы силового тиристорного выпрямителя. Тепловой расчёт вентилей по току и напряжению, расчет преобразовательного трансформатора. Определение напряжения короткого замыкания, тока холостого хода. Энергетические показатели выпрямителя.
курсовая работа [205,6 K], добавлен 04.04.2014Разработка регулируемого выпрямителя тиристорного электропривода постоянного тока. Принцип работы и устройство тиристорного электропривода. Расчет трудовых затрат и себестоимости изготовления устройства. Защита выпрямителя от перегрузки по напряжению.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 25.03.2019Разработка электрической структурной схемы таймера фиксированных интервалов и блока синхронизации. Структура и функции микроконтроллера ATmega 16. Арифметико-логическое устройство. Технические параметры кварцевого резонатора, индикатора и транзистора.
курсовая работа [272,3 K], добавлен 09.07.2017Структура и назначение арифметическо-логического устройства, порядок его проектирования. Выбор элементной базы, конструкции данного блока и основные требования к нему. Расчет частоты собственных колебаний блока АЛУ, оценка уровня его унификации.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 01.09.2008Структурная схема устройства. Общая характеристика микропроцессора Z80, его особенности. Описание выводов. Схемотехника и принцип работы блоков. Схема микропроцессорного блока и памяти. Программное обеспечение микроконтроллера. Расчёт блока питания.
контрольная работа [355,3 K], добавлен 07.01.2013Описание работы блока управления привода Fm-Stepdrive по схеме электрической структурной, необходимость её модернизации. Расчет временных соотношений командного цикла и надежности модернизированной схемы блока управления, выбор её элементной базы.
курсовая работа [573,5 K], добавлен 13.03.2014Обоснование необходимости разработки аналога блока контроля кренов. Принцип работы блока контроля кренов БКК-18 на самолете ТУ-154М. Анализ отказов и неисправностей. Обоснование выбора типа микроконтроллера в качестве элементной базы для разработки.
курсовая работа [337,7 K], добавлен 11.01.2014Разработка функциональной и принципиальной схемы контактора. Расчет силовой части устройства: выбор варистора и диодного моста, фильтровых конденсаторов. Расчет параметров силового диода и расчет тепловой загрузки. Источник питания системы управления.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.11.2011Выбор и расчет элементов электрической схемы блока питания управляющего устройства. Расчет мощности, рассеиваемой регулирующими транзисторами. Выбор схем интегральных стабилизаторов напряжения; оптимизация конструкции охладителей силовых транзисторов.
курсовая работа [74,5 K], добавлен 21.11.2013Приборы радиолучевого типа. Выбор и обоснование элементной базы. Схемотехническая отработка конструкции охранного устройства. Обоснование компоновки блока и его частей. Расчет теплового режима, вибропрочности и надежности. Разработка конструкции блока.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.03.2013Описание трехфазной мостовой схемы. Определения и расчет параметров тиристорного выпрямителя. Выбор допустимых нагрузок вентилей по току и параметров цепи управления. Расчет токов короткого замыкания; ограничение напряжения, защита предохранителями.
курсовая работа [307,7 K], добавлен 22.09.2014Разработка и выбор функциональной схемы датчика электромагнитного расходомера. Формирование и исследование аналоговой, цифровой схемы. Расчет блока питания устройства. Порядок разработки алгоритма работы и программного обеспечения микроконтроллера.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.08.2012Разработка структурной и принципиальной схемы микропроцессора. Подключение шины адреса, данных и управления к соответствующим блокам на схеме. Формирование блока устройства памяти (ОЗУ и ПЗУ) и подключение его к шинам блока центрального процессора.
контрольная работа [220,5 K], добавлен 08.07.2012Вычисление силовых трансформаторов с магнитопроводами типа ОЛ и Ш. Выбор размеров корпуса электронного блока с принудительным охлаждением. Расчет охлаждающей системы, площади радиатора проходного транзистора блока питания и параметров электронного блока.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.04.2013Структурная схема разрабатываемого устройства. Синтез схемы блока АЛУ и блока признаков результата. Номинальные значения параметров компонентов. Открытие созданной принципиальной схемы. Анализ переходных процессов. Выполнение логических операций.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.09.2014Проектирование логической модели силовой части выпрямителя с тиристорами в анодной и диодами в катодной группах. Построение алгоритма диагностирования дискретного последовательного объекта. Разработка комплекса электронных защит для преобразователя.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.10.2012