Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Мая 2015 в 14:14, дипломная работа
овременная радиоэлектронная аппаратура, без преувеличения, преобразила жизнь людей. Постоянный напряженный поиск ученых и инженеров позволяет вводить в производство все более новые и еще более совершенные изделия.
Объемы производства электроники, количество компаний, занятых разработкой аппаратуры постоянно растет. Идут процессы специализации, национальной и межнациональной кооперации, развивается международное техническое сотрудничество. Вместе с тем, как в любой другой области, нарастают тенденции соперничества, борьбы, конкуренции за новые рынки сбыта. Успех приходит в тех случаях, когда наиболее полно учитывается вся совокупность современных возможностей, правильно определяются запросы и нужды потребителя, обеспечиваются высокие показатели технического совершенства, качества и приемлемости цены.
Введение………………………………………………………………………………………………………...6
1 Обзор работ по решаемой проблема и постановка задачи………………………….9
1.1 Обзор принципов оцифровки………………………………………………….....9
1.2 Обзор известных технических решений………………………………………...16
1.3 Обзор разрабатываемой системы………………………………………………..19
1.4 Постановка задачи………………………………………………………………..21
1.5 Техническое задание……………………………………………………………..22
2 Исследовательский раздел…………………………………………………………....23
2.1 Исследование методик определения инструментального сигнала…………...23
2.2 Определение характеристик источника сигнала……………………………….24
2.3 Исследование формата передачи данных MIDI……………………………….28
2.4 Оценка целесообразности широкого применения системы…………………...35
3 Конструкторский раздел……………………………………………………………...26
3.1 Разработка функциональной схемы и обобщенного алгоритма……………....37
3.2 Разработка принципиальной электрической схемы…………………………...39
3.2.1 Входные разъемы……………………………………………………………39
3.2.2 Схема ограничения напряжения…………………………………………....40
3.2.3 Аналоговый мультиплексор………………………………………………...41
3.2.4 Микроконтроллер…………………………………………………………....43
3.2.5 Гальваническая развязка………………………………………………….....49
3.2.6 Микроконтроллер универсальной последовательной шины……………..50
3.2.7 Блок питания…………………………………………………………………55
3.2.8 Устройство управления……………………………..………………………56
3.2.9 Жидкокристаллический индикатор………………………………………...57
3.3 Настройка аппаратного и программного интерфейса…………………………58
3.4 Расчет потребляемой мощности………………………………………………...64
3.5 Расчет надежности…………………………………………………………….....64
4 Безопасность жизнедеятельности……………………………………………………69
4.1 Анализ опасных и вредных факторов, возникающих
при разработке системы……………………………………………………………..…69
4.1.1 Влияние длительных статических нагрузок и
монотонности производимых операций……………………………………………....69
4.1.3 Возможность поражения человека электрическим
током от питающих сетей…………………………………………………………..….70
4.1.4 Возможность возникновение пожаров от электрооборудования………..71
4.2 Разработка мероприятий защиты…………………………………………….....73
4.2.1 Меры по снижению статических нагрузок
на опорно-двигательный аппарат…………………………………………………......73
4.2.2 Меры по снижению нагрузок на органы зрение………………………….76
4.2.3 Меры по обеспечению электробезопасности……………………………..78
4.3 Экологическая оценка системы………………………………………………...80
5 Организационно-экономический раздел……………………………………………86
5.1 Планирование процесса разработки системы цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК……………………………………………….86
5.1.1 Определение трудоемкости и продолжительности разработки…………90
5.1.2. Построение ленточного графика разработки системы …………………90
5.2 Расчет затрат на разработку системы…………………………………………..91
5.2.1 Основная заработная плата исполнителей………………………………..92
5.2.2 Дополнительная заработная плата………………………………………....94
5.2.3 Расчет отчислений на социальное страхование…………………………..94
5.2.4 Расчет расходов на материалы……………………………………………..95
5.2.5 Накладные расходы………………………………………………………....95
5.3 Расчет эффективности внедрения результатов разработки…………………..98
5.4 Расчет основных технико-экономических показателей и эффективности использования программного продукта………………………………………………99
5.5 Выводы по организационно-экономическому разделу……………………...101
Заключение…………………………………………………………………………….102
Список использованных источников………………………………………………...103
5 ОРГАНИЗАЦИОННО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
5.1 Планирование процесса разработки системы цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК
В дипломной работе проводится разработка системы цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК. При разработке системы решается ряд экономических задач. В данном разделе определяется трудоемкость и затраты на разработку системы.
5.1.1 Определение трудоемкости и продолжительности разработки
Процесс разработки включает в себя: обзор и анализ существующих систем, первичных преобразователей, выбор программных продуктов для системы со стороны МК и ПК, трассировку печатной платы, монтаж, отладку и испытание. В свою очередь, каждый из этих этапов можно подразделить на отдельные подэтапы и входящие в них работы.
В процессе разработки выполняются следующие виды работ:
– постановка задачи;
– разработка ТЗ;
– определение стадий, этапов и сроков разработки системы;
– сбор исходных данных для разработки;
– разработка структурной и принципиальной схем устройства;
– выбор компонентов;
– разводка печатной платы;
– выбор математического метода расчета;
– выбор языка программирования МК;
– разработка алгоритма прикладной программы микроконтроллера;
– написание прикладной программы МК;
– написание операционной системы МК;
– написание модуля совмещения МК и ПК;
– тестирование ПО;
– устранение ошибок;
– монтаж;
– тестирование и отладка устройства;
– разработка документации;
– разработки руководства пользователя;
– сдача в эксплуатацию.
Трудоемкость выполнения работ по созданию цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК на каждой из стадий определяется в соответствии с [5.1] и [5.2].
Трудоемкость выполнения работ определяется как сумма трудоемкости этапов и видов работ, оцениваемых экспертным путем в человеко-днях, и носит вероятностный характер, так как зависит от множества учитываемых факторов.
Трудоемкость каждого вида работ определяется по формуле (5.1):
(5.1)
где ¾ минимально возможная трудоемкость выполнения отдельного
вида работ;
¾ максимально возможная трудоемкость выполнения отдельного
вида работ.
Продолжительность каждого вида работ в календарных днях (Ti) определяется по формуле (5.2):
(5.2)
где ¾ трудоемкость работ, (человеко-дни);
¾ численность исполнителей, (человек);
¾ коэффициент, учитывающий выходные и праздничные дни.
Коэффициент, учитывающий выходные и праздничные дни рассчитывается по формуле (5.3):
(5.3)
где ¾ число календарных дней в 2010 году (365 дней);
¾ число рабочих дней в 2011 году (248 дней);
Для расчета принимается среднее значение:
Полный список видов и этапов работ по разработке системы цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК, экспертные оценки и расчетные величины их трудоемкости, а также продолжительность каждого вида работ, рассчитанные по формулам (5.1) и (5.2), представлены в таблице 5.1. В разработке системы принимают участие три человека: руководитель работы, инженер программист, инженер конструктор.
Таблица 5.1 – Расчет трудоемкости и продолжительности разработки системы цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК
№ |
Стадии разработки |
Трудоемкость, человеко- дни |
Количество работников, человек |
Продолжительность работ, дни | ||
tmin |
tmax |
ti |
Чi |
Ti | ||
1 |
постановка задачи |
1 |
2 |
1,4 |
3 |
1 |
2 |
разработка ТЗ |
1 |
2 |
1,4 |
3 |
1 |
3 |
определение стадий, этапов и сроков разработки системы |
2 |
4 |
2,4 |
3 |
2 |
4 |
сбор исходных данных для разработки |
4 |
5 |
4,4 |
2 |
3 |
5 |
разработка структурной и принципиальной схем устройства |
3 |
4 |
3,4 |
2 |
3 |
6 |
выбор компонентов |
3 |
4 |
3,4 |
2 |
3 |
7 |
разводка печатной платы |
1 |
2 |
1,4 |
1 |
2 |
8 |
выбор математического метода расчета |
1 |
2 |
1,4 |
2 |
1 |
9 |
выбор языка программирования МК |
4 |
5 |
4,4 |
2 |
3 |
10 |
выбор языка программирования ПК |
4 |
5 |
4,4 |
2 |
3 |
11 |
разработка алгоритма прикладной программы микроконтроллера |
2 |
4 |
2,4 |
1 |
4 |
12 |
написание ПП МК |
4 |
5 |
4,4 |
1 |
7 |
13 |
написание ОС МК |
1 |
2 |
1,4 |
1 |
2 |
14 |
написание модуля совмещения МК и ПК |
3 |
4 |
3,4 |
1 |
5 |
15 |
тестирование ПО |
4 |
5 |
4,4 |
3 |
2 |
16 |
устранение ошибок |
3 |
4 |
3,4 |
3 |
2 |
17 |
монтаж |
3 |
4 |
3,4 |
1 |
6 |
18 |
тестирование и отладка устройства |
2 |
3 |
2,4 |
3 |
1 |
Продолжение таблицы 5.1
19 |
разработка документации |
3 |
4 |
3,4 |
3 |
2 |
20 |
разработки руководства пользователя |
2 |
3 |
2,4 |
3 |
1 |
21 |
сдача в эксплуатацию |
1 |
2 |
1,4 |
1 |
2 |
Итого |
52 |
75 |
60 |
43 |
56 |
Таким образом, общая расчетная трудоемкость работ составляет 60 человеко - дня, а их продолжительность - 56 календарных дня.
5.1.2. Построение ленточного графика разработки системы
В качестве инструмента планирования работ используется ленточный график. Ленточный график позволяет наглядно представить логическую последовательность и взаимосвязь отдельных работ, срок начала и срок окончания работ. Он представляет собой таблицу, где перечислены наименования стадий разработки и видов работ, их длительность. Продолжением таблицы является линейный (ленточный) график, построенный в масштабе, отражающий продолжительность каждой работы в виде отрезков времени. Ленточный график разработки системы, построенный по данным таблицы 5.1, приведен на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 – Ленточный график разработки
системы сбора данных
5.2 Расчет затрат на разработку системы
Сметная стоимость проектирования и внедрения системы включает в себя следующие затраты, определяемые по формуле (5.3):
, (5.3)
где ¾ стоимость разработки ПП;
¾ основная заработная плата исполнителей;
¾ дополнительная заработная плата исполнителей, учитывающая потери времени на отпуска и болезни (принимается в среднем 10 % от основной заработной платы);
¾ отчисления на социальные нужды, представляющий собой отчисления во внебюджетные фонды государственного социального страхования (пенсионный фонд, фонд обязательного медицинского страхования, фонд социального страхования). Рассчитывается в соответствии с установленной ставкой равной 34 % от основной и дополнительной заработной платы;
¾ затраты на используемые материалы;
¾ стоимость машинного времени;
¾ накладные расходы включают затраты на управление, уборку, ремонт, электроэнергию, отопление и др. (принимаются в размере 60 % от основной и дополнительной заработной платы).
5.2.1 Основная заработная плата исполнителей
На статью «Заработная плата» относят заработную плату научных, инженерно-технических и других работников, непосредственно участвующих в разработке устройства. Расчет осуществляется по формуле (5.4):
(5.4)
где ¾ заработная плата исполнителей, (руб.);
¾ средняя тарифная ставка работника организации разработчика
системы, (руб./чел/дни);
¾ трудоемкость разработки системы, (человеко-дни).
Средняя тарифная ставка работника организации разработчика определяется по формуле (5.5):
(5.5)
где ¾ месячная зарплата работника, (руб./мес);
¾ среднее количество рабочих дней в месяце, равное 21 дню.
Расчет затрат на основную заработную плату разработчиков приведен в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Затраты на заработную плату
№ |
Исполнитель |
Оклад, руб./мес |
Оклад, руб./день |
Трудоемкость, чел дни |
Сумма, руб. |
1 |
Руководитель работы |
36 000 |
1 714 |
8,452 |
14 487 |
2 |
Инженер – программист |
21 000 |
1 000 |
29,352 |
29 352 |
3 |
Инженер – конструктор |
21 000 |
1 000 |
22,552 |
22 552 |
|
Итого (Сосн): |
77000 |
3714 |
60,4 |
66 391 |
5.2.2 Дополнительная заработная плата
Дополнительная заработная плата на период разработки системы рассчитывается относительно основной и составляет 10 % от ее величины:
5.2.3 Расчет отчислений на социальное страхование
Социальное страхование включает отчисления во все внебюджетные фонды, в том числе пенсионный, фонд занятости, фонд обязательного медицинского страхования, фонд социального страхования. Отчисления на социальное страхование рассчитываются относительно выплаченной заработной платы (суммы основной и дополнительной заработной платы) составляют 34 %. Расчет представлен в формуле (5.6).
. (5.6)
5.2.4 Расчет расходов на материалы
На эту статью относят все затраты связанные с изготовлением системы, в том числе канцтовары, бумагу для печатных устройств и др. Затраты по ним определяются по экспертным оценкам. Расчет расходов на материалы приведен в таблице 5.3 по данным из [5.3].
Таблица 5.3 – Расходы на материалы
№ |
Материалы |
Количество, штуки |
Стоимость, руб. |
1 |
Изготовление печатной платы |
1 |
5100 |
2 |
Кварцевые резонаторы |
2 |
200 |
3 |
ЖК дисплей 16x2 |
1 |
410 |
4 |
Разьемные переключатели |
2 |
30 |
5 |
Кнопочные переключатели |
4 |
60 |
6 |
Разьемы |
22 |
1200 |
7 |
Клеммники |
5 |
300 |
8 |
Посадочные места |
7 |
700 |
9 |
Микросхемы |
6 |
4000 |
10 |
Микроконтроллер ATmega 324P |
1 |
650 |
11 |
Индуктивность 10uH |
1 |
10 |
12 |
Диоды |
40 |
544 |
13 |
Резисторы |
60 |
300 |
14 |
Конденсаторы |
12 |
84 |
15 |
Бумага для офисной техники CANON OFFICE (A4, 500 листов) |
2 |
300 |
16 |
Другие канц. товары |
- |
3000 |
Итого (См): |
- |
16888 |
Информация о работе Система цифровой обработки информационного сигнала