Файл: 1. Техникоэкономический анализ задания 1 Анализ задания и обоснование актуальности темы работы.rtf

2.2.3 Модуль управления

Модуль управления выполнен на микроконтроллере AT89C52-12 PC 3DD4 с 8 кБ внутренним ПЗУ и формирует сигналы управления по шине I²C для управления селектором каналов 1А1 (блок ВЧ), аудиопроцессором TDA8425 2DA2 (блок НЧ), энергонезависимым ПЗУ 3DD1 (в дальнейшем и однокристальными часами 1DD1 PCF8583). Блок управления имеет клавиатуру 4х4 3S3 — 3S18 плюс 2 дополнительных кнопки 3S1, 3S2 , 9-ти разрядный светодиодный индикатор 3HG1-3HG3 TOT3361AG (используются только 8 разрядов), светодиоды 3VD6 - «СТЕРЕО», 3VD1 – «УЗКАЯ ПОЛОСА», фотоприемник 3DA1. Мощные повторители КР1554ЛИ9 3DD2, 3DD3 служат для увеличения нагрузочной способности порта процессора P0. При включении «тихого проиема» - отключается динамическая индикация , служащая источником помех. При включении режима «УЗКАЯ ПОЛОСА» включается светодиод 3VD1, управляющий сигнал с этого же вывода микроконтроллера поступает на субмодуль узкополосного приема и происходит коммутация выходов НЧ микросхем К174ХА6 и MC3361.

Сигналы, выходящие с блока управления :

• 
  последовательная двухпроводная шина I²C ( SDA, SCL);
  
• 
  сигнал MUTE – управляет выходным УНЧ TDA1552Q;
  
• 
  сигнал коммутации УП\ШП.
  

Сигналы, входящие на блок управления :

• 
  управление светодиодом «СТЕРЕО»;
  
• 
  сигнал опознавания несущей; + 5 В digital.
  

2.2.4 Модуль питания

Для стабилизации напряжения питания используется интегральный стабилизатор напряжения DA1 на микросхеме К142ЕН5А. Емкость фильтрующего конденсатора С2 на выходе микросхемы выбирается на основании рекомендаций к применению микросхемы (U_раб.С2 = 16 В, С2 = 2,2 мкФ). Конденсатор С1 обеспечивает сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения питания с диодного моста. Диоды VD1 VD4 обеспечивают выпрямление переменного напряжения. Предохранитель FU1 обеспечивает защиту прибора от превышения напряжения в сети и защиту от перегрузок по току питающей сети при выходе из строя самого прибора.
2.3 Описание алгоритма работы прибора
Микроконтроллер 3DD4 с 8 кБ внутренним ПЗУ формирует сигналы управления по шине I2C для управления селектором каналов, аудиопроцессором TDA8425 2DA2 , энергонезависимым ПЗУ 3DD1 и однокристальными часами 1DD1 PCF8583.

Программное обеспечение применяется стандартное.

После включения питания начинается настройка конфигурации микроконтроллера:

1) Порты ввода вывода P00 P07P10 P17, Р20 Р27, Р30 Р37 устанавливаются как выходы;

2) Коэффициент деления предделителя таймера 1 : 256;

3) Очищаются регистры ОЗУ.
2.4 Справочные данные необходимые для расчета

---

Таблица 2.1 - Электрические параметры биполярных транзисторов

Элемент	h21Э	UКЭ max, В	IК max, мА	fгр, МГц
КТ3102ГМ	600	20	100	—
КТ3107ГМ	180	25	100	—
КТ209К	120	45	300	5

Таблица 2.2 - Электрические параметры полевых транзисторов

Элемент	S, мА/В	UCИ max, В	IC max, мА
КП303Г	5	25	20

Таблица 2.3 - Электрические параметры диодов и светодиодов

Элемент	Uпр max, В	Imax, мА	fгр, МГц
КД522А	50	20	5
TOT-3361	3,1	30	—
АЛ307	2	20	—

Таблица 2.4 - Электрические параметры микросхем

Элемент	Uпит, В	Iвых max, мА	Iпот, мА
К174ПС1	5	—	2,5
К174ХА6	5	—	2
КР544УД2	12	—	3
LA3375	5	—	15
TDA8425	5	—	26
TDA7050	5	—	15
TDA1552Q	5	—	1200
КР1554ЛИ9	5	24	0,04
AT89C52	5	—	15
24C04	5	—	0,001

---

Таблица 2.5 - Электрические параметры СКВ

Элемент	Uпит, В	Iпот, мА
KS-H-132	5	35

2.5 Формализация критерия качеств
Любую систему РЭА характеризует качество, которое определяется вектором
К = (К₁,...К_i,...,К_m) показателей качества.
С увеличением или уменьшением каждого из показателей К_i качество системы монотонно улучшается при прочих равных условиях. Система, обладающая наилучшим значением вектора К_i, считается оптимальной.

Фактически показателем качества системы можно считать такие параметры, как масса устройства, занимаемый им объем, стоимость, потребляемая мощность, надежность, а также другие параметры в зависимости от особенностей конструкции и возможных условий эксплуатации.

При оптимизации системы в целом - одной из основных задач является оптимизация ее параметров X₁,...,X_n,...,X_m (m>n), т.е. отыскание таких значений X₁,...,X_n,...,X_m при которых достигается наилучшее значение вектора К показателей качества.

Каждый из показателей качества

K₁,...K_i,...K_m в обобщенном случае зависит от всех параметров системы
K₁=f₁ (x₁,...x_i,...x_n) (2.1)

K₂=f₂ (x₁,...x_i,...x_n)

K₃=f₃ (x₁,...x_i,...x_n)
Функции f_m называют целевыми функциями.

Одновременно с обоснованием вектора К показателей качества (определением целевых функций) системы и критерия оптимальности для оптимизации параметров системы в исходных данных в общем случае требуется установить совокупность ограничений, накладываемых на показатели качества и параметры синтезируемой системы.

Оптимизация системы, производимая на основе показателей качества, т.е. с учетом нескольких целевых функций, называется векторной (многокритериальной) оптимизацией.

Показатели качества отличаются разнообразием. Показатели качества конструкции это количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих качество конструкции, причем каждая характеристика рассматривается применительно к отдельным условиям производства, эксплуатации конструкции в зависимости от характера решаемых задач по оценке уровня качества классифицируется по различным признакам.

---

Основным признаком классификации является классификация по характеризуемым свойствам. Это показатели надежности, назначения, технологичности.

В расчетах будем использовать для оценки качества показатели назначения, показатели технологичности.

К группе показателей назначения отнесем три подгруппы:

- классификационные;

- эксплуатационные;

- конструктивные.

К конструктивным показателям относятся показатели:

- характеризующие основные конструкторские решения;

- удобства монтажа;

- объем;

- и один из важных показателей такой, как уровень миниатюризации.

Уровень миниатюризации представляет собой количественную меру совокупности технических решений, направленных на эффективное использование объема.

К показателям надежности относятся следующие параметры:

- безотказность;

- долговечность;

- сохраняемость;

- ремонтопригодность.

К показателям технологичности отнесем:

- трудоемкость;

- себестоимость;

- материалоемкость.

Для того, чтобы оценить качество конструкции, безошибочно определить оптимальный вариант, необходимо количественно оценить комплексный показатель качества, состоящий из ниже перечисленных.

Комплексный показатель качества будем находить по формуле:
Kn=0.2N3+0.3G + 0.3No + 0.2T, (2.2)
где: 0.2, 0.3 - соответствующие коэффициенты весомости;

N3 - комплексный показатель назначения;

G - комплексный конструктивный показатель;

No - комплексный показатель надежности;

Т - комплексный показатель технологичности.

Каждый из частных комплексных показателей находится при помощи весовых коэффициентов следующим образом:

1) Показатель назначения:
3 = 0.9Nnm + 0.4Ntd + 0.3Nbm, (2.3)
N3 = 0,9*0,8 + 0,4*0,6 + 0,3*0,8 = 1,2

где: Nnm - показатель потребляемой мощности;

Ntd - стабильность формируемой параметрии;

Nbm - потребляемая мощность нагрузки (выходная мощность);

0.3, 0.4,0.3 - соответствующие коэффициенты весомости.

2) Конструктивный показатель качества:
G = 0.3V + 0.3M + 0.4Mn, (2.4)
G = 0,3*0,0019 + 0,3*0,2 + 0,4*0,5 = 0,26

где: V - объем устройства;

M - масса блока;

Mn - уровень миниатюризации;

0.3, 0.4 - соответствующие коэффициенты весомости.

3) Найдем комплексный показатель надежности:
No = 0.25Sx + 0.25D + 0.25B + 0.25Rm, (2.5)
Nо = 0,25*0,7 + 0,25*0,85 + 0,25*0,9 = 0,42

где: Sx – сохраняемость;

D – долговечность;

В – безотказность;

Rm – ремонтопригодность.

4. 
   Найдем комплексный показатель технологичности:
   

---

Т = 0.3Tр + 0.3Мт + 0.4Sб, (2.6)
Т = 0,3*70 + 0,3*0,74 + 0,4*0,9 = 0,79

где: Тр - трудоемкость изготовления блока;

---