Прибор автоматизированного контроля
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ технического задания 8
2 Подбор элементной базы 11
2.1 Выбор ПЛИС 11
2.2 Выбор МК 13
2.3 Блок питания 17
3 Разработка принципиальной схемы ПЛИС 20
3.1 Задача, выбор САПРов 20
3.2 Разработка принципиальной схемы 21
3.3 Выбор тактовой частоты 27
3.4 Разработка программной части ПЛИС 28
4 Разработка программной части МК 35
4.1 Задача, выбор САПРов 35
4.2 Архитектура семейства AVR 36
4.2.1 Система команд AVR МК 37
4.2.2 Разновидности AVR МК 37
4.2.3 Архитектура выбранного МК 39
4.3 Дисплей, разработка библиотеки 42
4.3.1 Выбор дисплея 43
4.3.2 Распиновка, подключение дисплея 43
4.3.3 Обмен информации с LCD 45
4.3.4 Команды дисплея 46
5 Фильтр, стабилизатор, источник питания 55
5.1 Фильтр 55
5.2 Блок "В", стабилизатор 65
5.3 Источник питания 67
6 Организационно-экономический раздел 68
6.1 Анализ аналогов, сравнение технических параметров 68
6.2 Анализ, этапы разработки сетевого графика 71
6.3 Расчет оптовой цены 81
6.4 Расчет покупных элементов 82
6.5 Расчет заработной платы 83
6.6 Расчет себестоимости 89
6.7 Расчет срока окупаемости 91
7 Охрана труда 93
7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 93
7.2 Анализ условий эксплуатаций 94
7.3 Микроклимат производственных помещений 96
7.4 Производственное освещение 96
7.5 Вибрационная безопасность 97
7.6 Внешний вид прибора 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 107
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программа работы ПЛИС 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программа работы МК 139
1 Анализ технического задания 8
2 Подбор элементной базы 11
2.1 Выбор ПЛИС 11
2.2 Выбор МК 13
2.3 Блок питания 17
3 Разработка принципиальной схемы ПЛИС 20
3.1 Задача, выбор САПРов 20
3.2 Разработка принципиальной схемы 21
3.3 Выбор тактовой частоты 27
3.4 Разработка программной части ПЛИС 28
4 Разработка программной части МК 35
4.1 Задача, выбор САПРов 35
4.2 Архитектура семейства AVR 36
4.2.1 Система команд AVR МК 37
4.2.2 Разновидности AVR МК 37
4.2.3 Архитектура выбранного МК 39
4.3 Дисплей, разработка библиотеки 42
4.3.1 Выбор дисплея 43
4.3.2 Распиновка, подключение дисплея 43
4.3.3 Обмен информации с LCD 45
4.3.4 Команды дисплея 46
5 Фильтр, стабилизатор, источник питания 55
5.1 Фильтр 55
5.2 Блок "В", стабилизатор 65
5.3 Источник питания 67
6 Организационно-экономический раздел 68
6.1 Анализ аналогов, сравнение технических параметров 68
6.2 Анализ, этапы разработки сетевого графика 71
6.3 Расчет оптовой цены 81
6.4 Расчет покупных элементов 82
6.5 Расчет заработной платы 83
6.6 Расчет себестоимости 89
6.7 Расчет срока окупаемости 91
7 Охрана труда 93
7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 93
7.2 Анализ условий эксплуатаций 94
7.3 Микроклимат производственных помещений 96
7.4 Производственное освещение 96
7.5 Вибрационная безопасность 97
7.6 Внешний вид прибора 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 107
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программа работы ПЛИС 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программа работы МК 139
В данной работе представлен процесс разработки прибора автоматизированного контроля временных параметров электрических цепей, на 20 каналов, предназначенные для регистрация кратковременного размыкания(замыкания) электрической цепи изделия. Прибор предназначен для лабораторных испытаний.
Данный класс испытаний имеет большое значение для оценки качества изготовления изделия. Это связано с тем, что многие устройства во время своей работы испытывают сильные механические воздействия, такие как вибрация, удары, линейные ускорения и т.д. Если эти негативные факторы проявляются во время работы изделия, то они могут существенно повлиять не только на механическую целостность изделия, но и на качество передачи электрических сигналов в цепях устройства. Особенно сильно это воздействие будет проявляться в местах установки соединительных элементов (например, жгутов). В местах установки соединителей, во время действия механических нагрузок, могут происходить кратковременные размыкания, или же замыкания, тех цепей, где это не предусмотрено. Эти явления могут привести к тому, что на электронную аппаратуру будут поступать не верные данные от других блоков устройства. В итоге, устройство либо выйдет из строя, либо не сможет корректно выполнять свои функции.
Весь процесс создания нового устройство можно разделить на несколько частей:
а) сбор необходимой информации и изучение предметной области;
б) разработка структурной схемы разрабатываемого устройства;
в) подбор соответствующих электронных компонентов;
г) разработка схемы для ПЛИС;
д) разработка программной части для ПЛИС и МК;
е) разработка принципиальной электрической схемы;
ж) разработка алгоритма работы прибора;
з) создание пояснительной записки и необходимого набора чертежей.
В дальнейшем все эти этапы будут рассмотрены в данной работе.
Данный прибор будет внедрен взамен действующему сейчас прибору ЕС6.
Недостатками существующего оборудования являются:
а) высокая трудоемкость изготовления и настройки;
б) имеет три канала на регистрацию размыкания;
в) имеет три канала на регистрацию замыкания.
Целью разработки нового прибора является устранение указанных недостатков.
Снижение трудоемкости изготовления и настройки можно обеспечить цифровой технологией обработки принимаемых сигналов и применением современных микросхем.
Данный класс испытаний имеет большое значение для оценки качества изготовления изделия. Это связано с тем, что многие устройства во время своей работы испытывают сильные механические воздействия, такие как вибрация, удары, линейные ускорения и т.д. Если эти негативные факторы проявляются во время работы изделия, то они могут существенно повлиять не только на механическую целостность изделия, но и на качество передачи электрических сигналов в цепях устройства. Особенно сильно это воздействие будет проявляться в местах установки соединительных элементов (например, жгутов). В местах установки соединителей, во время действия механических нагрузок, могут происходить кратковременные размыкания, или же замыкания, тех цепей, где это не предусмотрено. Эти явления могут привести к тому, что на электронную аппаратуру будут поступать не верные данные от других блоков устройства. В итоге, устройство либо выйдет из строя, либо не сможет корректно выполнять свои функции.
Весь процесс создания нового устройство можно разделить на несколько частей:
а) сбор необходимой информации и изучение предметной области;
б) разработка структурной схемы разрабатываемого устройства;
в) подбор соответствующих электронных компонентов;
г) разработка схемы для ПЛИС;
д) разработка программной части для ПЛИС и МК;
е) разработка принципиальной электрической схемы;
ж) разработка алгоритма работы прибора;
з) создание пояснительной записки и необходимого набора чертежей.
В дальнейшем все эти этапы будут рассмотрены в данной работе.
Данный прибор будет внедрен взамен действующему сейчас прибору ЕС6.
Недостатками существующего оборудования являются:
а) высокая трудоемкость изготовления и настройки;
б) имеет три канала на регистрацию размыкания;
в) имеет три канала на регистрацию замыкания.
Целью разработки нового прибора является устранение указанных недостатков.
Снижение трудоемкости изготовления и настройки можно обеспечить цифровой технологией обработки принимаемых сигналов и применением современных микросхем.
После проведения комплекса работ по разработке прибора автоматизированного контроля электрических цепей изделий был создан комплект конструкторской документации необходимой для производства данного устройства.
При разработке схемы электрической принципиальной был произведен расчет и подбор различных элементов схемы. Путем подбора резисторов и конденсаторов, входящих в состав активного фильтра, произведена настройка активного фильтра на частоту полезного сигнала, что позволило избежать возможного влияния помех на правильность работы схемы. Так же, подбором резисторов блока «А» проедена настройка режима работы транзистора по напряжению и по току.
После подбора элементной базы была разработана программная часть для ПЛИС и МК. Далее была построена схема электрическая принципиальная, при помощи средств САПР AutoCAD 2014. Так же были построены алгоритм работы прибора на один канал, структурная схема прибора и сетевой график.
Экономические расчеты, проведенные по окончанию разработки печатной платы, позволили определить как затраты на разработку и создание нового устройства, так и срок окупаемости устройства. Подсчитав затраты на изготовление нового устройства его цена составляет 19772,26 рублей. По результатам расчетов устройство полностью окупится через 1,59 года, или 1 год 6 месяцев.
В конце работы были определены возможные опасные и вредные производственные факторы способные повлиять на жизнь и здоровье оператора прибора автоматизированного контроля электрических цепей изделия. Исходя из данных о возможных физических нагрузках, была определена категория работ. По физическим нагрузкам работа с прибором автоматизированного контроля электрических цепей изделия относится к работам категории I. По зрительной нагрузке - 3-й разряд.
При разработке схемы электрической принципиальной был произведен расчет и подбор различных элементов схемы. Путем подбора резисторов и конденсаторов, входящих в состав активного фильтра, произведена настройка активного фильтра на частоту полезного сигнала, что позволило избежать возможного влияния помех на правильность работы схемы. Так же, подбором резисторов блока «А» проедена настройка режима работы транзистора по напряжению и по току.
После подбора элементной базы была разработана программная часть для ПЛИС и МК. Далее была построена схема электрическая принципиальная, при помощи средств САПР AutoCAD 2014. Так же были построены алгоритм работы прибора на один канал, структурная схема прибора и сетевой график.
Экономические расчеты, проведенные по окончанию разработки печатной платы, позволили определить как затраты на разработку и создание нового устройства, так и срок окупаемости устройства. Подсчитав затраты на изготовление нового устройства его цена составляет 19772,26 рублей. По результатам расчетов устройство полностью окупится через 1,59 года, или 1 год 6 месяцев.
В конце работы были определены возможные опасные и вредные производственные факторы способные повлиять на жизнь и здоровье оператора прибора автоматизированного контроля электрических цепей изделия. Исходя из данных о возможных физических нагрузках, была определена категория работ. По физическим нагрузкам работа с прибором автоматизированного контроля электрических цепей изделия относится к работам категории I. По зрительной нагрузке - 3-й разряд.
Подобные работы
- Проект системы автоматизированного контроля за соблюдением несущих строительных конструкций покрытии здания
ОБУ «Ледовая Арена «Трактор»
Дипломные работы, ВКР, строительство . Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018 - РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В ГАЗОПРОВОДЕ
Дипломные работы, ВКР, эвм. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Конфигурация автоматизированных рабочих мест операторов оборудования НГК
Бакалаврская работа, технология производства продукции. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017 - Производственный экологический мониторинг подразделений ОАО «Сетевая компания»
Бакалаврская работа, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4230 р. Год сдачи: 2018 - Разработка системы бесконтактного контроля оптических элементов автомобильных зеркал заднего вида
Магистерская диссертация, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4880 р. Год сдачи: 2020 - Система контроля и управления устройствами обеспечения безопасности на объектах энергетики
Магистерская диссертация, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4845 р. Год сдачи: 2017 - Автоматизированная система управления турбогенератором
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4335 р. Год сдачи: 2017 - Разработка автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии фармацевтического предприятия ООО «ОЗОН Фарм»
Магистерская диссертация, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2018 - Разработка автоматизированной системы контроля качества моторного масла судовых дизелей
Бакалаврская работа, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 4335 р. Год сдачи: 2023 - Система автоматизированного контроля шероховатости поверхности, обработанной механически
Дипломные работы, ВКР, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4910 р. Год сдачи: 2018



