Ультразвуковое охранное устройство
Построение структурной схемы
Особенности микроконтроллеров фирмы Atmel
Построение принципиальной схемы
Расчёт потребляемой мощности
Выбираю диоды, у которых значение выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетное
Расчет быстродействия
Разработка печатной платы
Базовое програмное обеспечение
Среда проектирования
Экономическая часть
Расчет заработной платы и статей калькуляции
Анализ опасных и вредных факторов при изготовлении устройства
Организационные мероприятия
Вопрос экологии
Навигация
Расчет быстродействия
Охранная система с дистанционным управлением
114489
знаков
21
таблица
10
изображений
4.9 Расчет быстродействия
Быстродействие характеризуется наибольшей частотой входных сигналов, при которой не нарушается функционирование схемы. На быстродействие влияет также длительность задержки сигнала, которая рассчитывается по формуле:
(4.9.1)
где
длительность задержки сигнала
задержка сигнала при переключении с лог. “1” на лог.”0”
задержка сигнала при переключении с лог. “0” на лог.”1”
Быстродействие определяется по формуле:
(4.9.2)
задержка сигнала устройством
задержка сигнала каждым элементом
Таблица 4.9.1 – время задержки сигнала отдельных элементов
| Тип элемента |
|
| Количество | Общее |
| PIC18F452 | 25 | 50 | 1 | 50 |
| MT16S2D | 50 | 50 | 1 | 50 |
| DS1621 | 50 | 50 | 1 | 50 |
| MAX232 | 50 | 50 | 1 | 50 |
| TSOP1730 | 50 | 50 | 1 | 50 |
Быстродействие составляет
250 нс
быстродействие также характеризуется задержкой сигнала самой длинной цепи, которая определяется по формуле:
,(4.9.3)
где
N – общее количество входов логических элементов, подключенных к линии,
L - длина линии связи от источника сигнала до приемника, для каждого определяется время задержки l=5(K-1), где К - число корпусов интегральных микросхем, включая микросхемы источников сигнала. длина линии связи от источника сигнала до приемника, для каждого определяется время задержки l=5(K-1), где К - число корпусов интегральных микросхем, включая микросхемы источников сигнала.
l=5(9-1)=40,
5.34 нс
общее быстродействие определяется по формуле:
,(4.9.4)
в результате получаем общее быстродействие всего устройства:
5.34+250=255.34 нс
4.10 Расчёт надёжности
Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения его соответствия требованиям. В результате расчета должны быть определены количественные характеристики надежности объектов. Расчет производится по известным данным об интенсивности отказов элементов, составляющих рассматриваемый объект; в частности, надежность какой-либо сборочной единицы ЭВМ определяется значениями интенсивности отказов ЭРЭ и элементов конструкции, составляющих сборочную единицу.
Интенсивность отказов показывает, какая часть элементов по отношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя в единицу времени.
Интенсивность отказов объекта L есть сумма интенсивностей отказов всех входящих в объект элементов liэ:
Lо = S liэ ,(4.10.1)
i=1
где Lо – интенсивность отказов объекта, 1/час;
liэ – интенсивность отказов элементов i-го типа и режима использования, 1/час;
k – количество разновидностей элементов по типам и режимам использования.
Интенсивность отказов lэ ЭРЭ в реальных условиях эксплуатации связана с величиной интенсивности отказов lн ЭРЭ при номинальном электрическом режиме, коэффициентом нагрузки Кн, температурным коэффициентом Кт и количеством элементов N с интенсивностью отказов liэ соотношением:
lэ = lн´Кн´Кт´N ,(4.10.2)
где lэ – интенсивность отказов ЭРЭ в реальных условиях эксплуатации, 1/час;
lн – интенсивность отказов ЭРЭ при номинальном электрическом режиме, 1/час;
Кн – коэффициент нагрузки – отношение количества используемых ножек микросхемы к общему числу ножек микросхем;
Кт – температурный коэффициент;
N – количество элементов с интенсивностью отказов lн, шт.
Все данные, необходимые для расчета интенсивности отказов объекта, сводятся в таблицу 4.10.1, вычисление lэ будет вестись по формуле (4.10.2).
Таблица 4.10.1 – данные для расчёта интенсивности отказов
| Наименование и тип элемента | lн´10-6, 1/час | Кн | Кт | N, шт | lэ´10-6, 1/час |
| Микросхема TSOP1730 | 0,1 | 1 | 0,1 | 1 | 0,0075 |
| Микросхема MT16S2D | 0,1 | 1 | 0,1 | 1 | 0,02 |
| Микросхема PIC18F452 | 0,1 | 0,875 | 0,1 | 1 | 0,02 |
| Микросхема MAX232 | 0,1 | 1 | 0,1 | 1 | 0,00875 |
| Микросхема DS1621 | 0,1 | 1 | 0,1 | 1 | 0,0078 |
| Пайка выводов микросхем | 0,0001 | - | - | 115 | 0,0115 |
| Пайка выводов резисторов | 0,0001 | - | - | 68 | 0,0068 |
| Пайка выводов конденсаторов | 0,0001 | - | - | 6 | 0,0006 |
| Пайка выводов кварцевого резонатора | 0,0001 | - | - | 2 | 0,0002 |
Подставив значение lэ в формулу (6.3), определяется Lо:
Lо=0,0075+0,02+0,02+0,00875+0,0115+0,0068+0,0006+0,0002=0,07535´10-6 1/час.
Средняя наработка на отказ, или среднее время безотказной работы, есть ожидаемая наработка объекта до первого отказа.
Средняя наработка на отказ То обратно пропорциональна интенсивности отказов объектов Lо:
То = 1/Lо , (4.10.3)
где То – средняя наработка на отказ, час;
Lо – интенсивность отказов объекта, 1/час.
Подставив значение Lо в формулу (4.10.3) определяется То:
То = 13,2714´106 час.
Вероятность безотказной работы объекта Ро(t) – это вероятность того, что в пределах заданной наработки, т. е. заданного интервала времени, отказ объекта не возникнет.
Величина Ро(t) определяется выражением
Ро(t) = е–L´t , (4.10.4)
где Ро(t) – вероятность безотказной работы в течении t часов;
Lо – интенсивность отказов объекта, 1/час;
е – основание натурального логарифма.
По формуле (4.10.4) рассчитывается вероятность безотказной работы устройства в течение 1000 часов:
Ро(1000) = 0,9999447» 99,99%.
Таким образом, существует 99,99% вероятности безотказной работы устройства в течение 1000 часов.
Произведя расчёты, пришли к выводу, что данная схема надёжная, достаточно быстродействующая, потребляет относительно малую мощность.
Похожие работы
... , элементы питания – 2400 мм2) высота пульта управления с учётом ширины корпуса будет равна 10 мм. 7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 7.1 Характеристика проекта Проектируемая система представляет собой систему охранной сигнализации автомобилей. В разрабатываемой системе будут реализованы функции, как автономной охраны, так и централизованной. Так, например, она будет в режиме «Тревога» ...
... полностью выключена и автомобиль в таком состоянии можно отдавать в сервис, сняв со связки ключей все брелки. Вам не придется обучать слесаря, которого вы видите в первый раз, всем премудростям охранной системы автомобиля. Зачем ему это! Таким образом, никто кроме вас не будет знать где и какие охранные системы установлены на вашем автомобиле. Другой функцией выключателя «Valet» является то, что ...
... (магнитные защелки, задвижки и т.п.) закрывающих элементов с возможностью перемещения их вручную при открывании или закрывании в экстремальных условиях Рассмотрим требования к основным компонентам СКУД. Требования к устройствам идентификации Считыватели должны обеспечивать надежное считывание кода с идентификаторов преобразование его в электрический сигнал и передачу на контроллер. ...
... охраны имеют слабую защищенность от саботажа и как правило являются системами одноразового действия, поэтому их целесообразно применять только в комплексе с другими периметральными системами охранной сигнализации. При оснащении объектов, имеющих ограждения (заборы), в качестве периметральных систем охранной сигнализации рекомендуется использовать в основном емкостные, радиолучевые, радиоволновые ...
0 комментариев