АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 9
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ
ОБОЗНАЧЕНИЙ 11
1 ОБЗОР И ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ЦИФРОВОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЯ 12
1.1 Анализ технического задания 12
1.2 Обзор аналогов 13
1.3 Принцип работы ЦВ 14
1.4 Предложения по разработке нового функционала вычислителя 17
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУКЦИОНАЛЬНЫХ УЗЛОВ И
ИЛЛЮСТРАТИВНОГО СТЕНДА 19
2.1 Разработка структурной схемы работы вычислителя 19
2.2 Проектирование функционального узла приведения сигналов 21
2.2.1 Модуль проверки знака 22
2.2.2 Прецизионный выпрямитель 24
2.2.3 Модуль аналого-цифрового преобразования сигналов 26
2.2.4 Модуль приведения сигнала скорости цели 29
2.2.5 Модуль приведения сигнала скорости и курсового угла 33
2.2.6 Модуль приведения опорных сигналов 35
2.2.1 Выводы по разработанной схеме функционального узла приведения сигналов 38
2.3 Проектирование функционального узла индикации и обработки
органов управления 39
2.4 Проектирование функционального узла цифровой обработки
сигналов 42
2.4.1 Устройство работы модуля вывода углов упреждения 42
2.4.2 Устройство модуля вывода CAN 46
2.4.3 Устройство работы модуля индикации корректного запуска
микроконтроллера 47
2.4.4 Устройство модуля приведения питания 48
2.4.5 Устройство работы модуля приемопередачи RS - 485 48
2.4.6 Выводы по разработанной схеме функционального узла
цифровой обработки сигналов 49
2.5 Проектирование функционального узла обеспечения питания 50
2.5.1 Выводы по разработанной схеме функционального узла
обеспечения питания 53
2.6 Предлагаемый функционал ЦВ 55
2.6.1 Структурная схема работы иллюстративного стенда нового
функционала 56
2.6.2 Принцип работы модуля формирования аудио сигнала 57
2.6.3 Принцип работы модуля отображения интересующих
параметров 57
2.6.4 Принцип работы модуля получения информации с датчиков 59
2.6.5 Принцип работы модуля органов управления 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Принципиальные электрические схемы
функционального узла приведения сигналов 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Принципиальная электрическая схема
функционального узла индикации и обработки органов управления 66
ПРИЛОЖЕНИЕ В Принципиальная электрическая схема
функционального узла цифровой обработки сигналов 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Принципиальная электрическая схема
функционального узла обеспечения питания 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Листинг программы 69
На данный момент цифровой вычислитель является незаменимой составляющей любой современной системы регулировки углов упреждения. Практика показывает, что благодаря данному изделию скорость подготовки объекта к работе возрастает в 1.3 - 1.5 раза, а также существенно повышается точность. Вычислители бывают трех типов:
• механические,
• электромеханические,
• электронные.
Механические и электромеханические вычислители значительно уступают электронным в скорости обработки информации. Также ввиду прогресса в развитии электроники и превосходстве электронных устройств по точностным и массогабаритным характеристикам наибольшее распространение в современных системах стабилизации и регулировки углов упреждения получили электронные вычислители. Они в свою очередь подразделяются на аналоговые и цифровые. В отличие от аналоговых в ЦВ входная информация преобразуется в цифровой вид и обрабатывается программно.
В настоящее время предприятие АО «НПО ЭЛЕКТРОМАШИНА» имеет в ряде предлагаемой продукции цифровой вычислитель. До последнего времени данное изделие производилось на импортной элементной базе ввиду того, что на момент разработки отечественная элементная база уступала импортной по качеству исполнения, компактности и универсальности. В настоящее время отечественная элементная база претерпевает скачок в развитии и становится конкурентоспособной. Поэтому руководством предприятия было принято решение о необходимости включения данного изделия в программу импортозамещения.
Целью данной работы является: разработка на отечественной элементной базе ЦВ, не уступающего по тактико-техническим характеристикам (далее ТТХ) существующим предшественникам с обеспечением взаимозаменяемости и расширением функциональных возможностей вычислителя.
При разработке ЦВ необходимо решить следующие задачи:
1) изучить функциональные узлы существующего вычислителя;
2) подобрать отечественные элементы, не уступающие или превосходящие
применяемые ранее по основным характеристикам;
3) модернизировать схемотехнические решения с учетом изменения линии питания;
4) предложить внедрение нового функционала, а именно одностороннего голосового подсказчика, в качестве модернизации изделия;
5) разработка печатных плат.
По результатам ВКР были выполнены следующие задачи.
1. Проведен обзор аналогов разрабатываемого изделия, по результатам которого обозначены достоинства существующего цифрового вычислителя в сравнении с аналоговым предшественником.
2. Разработаны 4 функциональных узла согласно структурной схемы (Рисунок 2). Вся элементная база, входящая в состав схем, является современной и подобрана в соответствии с точностными характеристиками предшественника, что обеспечивает требования по обеспечению соответствия
ТТХ.
3. В рамках модернизации схемотехнических решений с учетом замены линий питающих напряжений и соответствию габаритов были произведены: замена 2-ух источников вторичного питания трехканальным МДМ - 3В051515МП, замена габаритных диодов диодными сборками в корпусах sot - 232, ввиду пересмотра технологии контроля точностных характеристик ЦВ стал возможен отказ от излишних выводных резисторов, также ввиду преимущественных характеристик микроконтроллера, указанных в п. 2.4 по сравнению с предшественником стал возможен отказ от излишней микросхемы CAN - контроллера и излишних сдвиговых регистров.
4. В рамках модернизации изделия разработан иллюстративный стенд с целью наглядной демонстрации предлагаемого функционала в качестве одностороннего голосового подсказчика.
По результатам проделанной работы был разработан и передан в производство комплект из 5 печатных плат, входящих в состав цифрового вычислителя с учетом всех установленных требований. А также разработан иллюстративный стенд с целью наглядной демонстрации предлагаемого функционала в качестве одностороннего голосового подсказчика. Таким образом все задачи, указанные в техническом задании решены в полном объеме.
