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
5.2.5 Накладные расходы
На эту статью относят расходы, связанные с управлением и организацией разработки. Накладные расходы рассчитываются относительно основной заработной платы. Величина накладных расходов принимается равной 60 % от основной заработной платы исполнителем. Формула расчета (5.7):
, (5.7)
где ¾ накладные расходы, (руб.);
¾ основная заработная плата (руб.);
К ¾ коэффициент учета накладных расходов (К = 0,6).
Таким образом, накладные расходы будут равны:
5.2.6 Расчет себестоимости машинного времени
Затраты на машинное время, необходимое для разработки системы, включают:
– расходы на приобретение и подготовку материалов научно-технической информации;
– расходы на пользование средствами связи;
– затраты, связанные с работой ПК.
Расчет на машинное время осуществляется по формуле (5.8):
где
¾ тарифная стоимость одного часа машинного
времени,
равная 20 руб./час;
¾ машинное время, используемое на проведение разработки.
Необходимое количество машинного времени для реализации проекта по разработке программы рассчитывается по формуле (5.9):
где - трудоемкость работ (человеко-дни);
- продолжительность рабочей
неделе Тсм = 8 часов);
- средний коэффициент
Таким образом, количество машинного времени для реализации проекта по разработке программы будут равны:
А стоимость машинного времени составит:
Результаты расчета затрат на разработку системы представлены в таблице 5.4.
Таблица 5.4 – Смета затрат на разработку системы
№ |
Наименование статей |
Обозначение |
Сумма, руб. |
В % к итогу |
1 |
Основная заработная плата |
Сосн |
66 391 |
41,15 |
2 |
Дополнительная заработная плата |
Сдоп |
6639,1 |
4,12 |
3 |
Отчисления на социальные нужды |
Ссоц |
24 830 |
15,39 |
4 |
Материалы |
См |
16888 |
10,52 |
5 |
Накладные расходы |
Сн |
39 835 |
24,63 |
6 |
Стоимость машинного времени |
Смаш. вр |
6764,8 |
4,19 |
|
Итого: |
Спр |
161347,9 |
100 |
Таким образом, себестоимость разработки системы (Спр) составляет 161347,9 руб.
Данное устройство может быть реализовано на рынке. Количество копий – 15 штук (n = 15). Оптовая цена системы (Цопт) может быть рассчитана по формуле:
Цопт = Спр/n+ П, (5.10)
где Спр – себестоимость разработки системы (руб.);
П – прибыль (руб.).
Прибыль определяется по формуле (5.11):
где Ур ¾ установленный уровень рентабельности (Ур = 20 %).
Таким образом, прибыль от реализации системы составит:
П = (161347,9 /15) · 0,2∙100 = 1577983 (руб.)
Соответственно, оптовая цена системы составит:
Цопт = 161347,9/15 + 32269,6 = 225887,1 (руб.)
Отпускная цена реализации системы потребителям (Цотп) должна включать налог на добавленную стоимость (НДС) и рассчитывается по формуле:
Цотп = Цопт + НДС, (5.12)
где НДС ¾ налог на добавленную стоимость, рассчитывается в соответствии
с действующей ставкой этого налога – 18 % от оптовой цены системы.
Цотп = 225887,1 + 225887,1 · 0,18 = 266546,8 (руб.)
Таким образом, отпускная цена системы составит 266546,8 руб., в том числе НДС – 40659 руб.
5.3 Расчет эффективности
Экономический эффект определяется по формуле (5.13):
где Р – общий результат от использования разработки;
З – общие затраты на разработку.
Данное устройство может быть реализовано в количестве 15 штук. Тогда экономический эффект составит:
Э = 266546,8 · 15 – 161347,9 · 15 = 1577983 (руб.)
Таким образом, экономический эффект будет равен 1577983 руб.
5.4 Расчет основных технико-экономических показателей и эффективности использования программного продукта
Разработка системы цифровой обработки информационного сигнала на базе ПК:
– идентификации и преобразование входного напряжения в поток цифровых данных в MIDI интерфейсе;
–возможность подключения до 20 каналов одновременно;
– сопряжение с ПК по последовательной шине USB
– вывод информации на жидкокристаллический индикатор;
– возможность внутрисхемного программирования.
Основные технико-экономические показатели проекта приведены в таблице 5.5.
Таблица 5.5 – Основные
технико-экономические
Наименование показателя |
Ед. измерения |
Проектный вариант | |
Способ обработки информации |
- |
С применением ЭВМ и программных средств | |
Пакеты программ для разработки |
- |
AVR Studio, Delphi, OrCad P-CAD, Mathcad, | |
Использованные технические средства на разработку системы: |
|||
Персональный компьютер |
Lenovo ThinkPad , 2.13 ГГц, RAM 2048 МБ, Операционная система Windows 7 Home Edition | ||
Принтер |
OKI B411 | ||
Количество разработчиков |
Человек |
3 | |
Продолжительность разработки системы |
Календарные дни |
52,35 | |
Трудоемкость разработки системы |
Чел.- дней |
60,4 | |
Затраты на разработку системы ¾ всего, |
Руб. |
161347,9 | |
В том числе: |
|||
Основная заработная плата |
Руб. |
66 391 | |
Дополнительная заработная плата |
Руб. |
6639,1 | |
Отчисления на социальные нужды |
Руб. |
24 830 | |
Материалы |
Руб. |
16888 | |
Накладные расходы |
Руб. |
39 835 | |
Оптовая цена системы |
Руб. |
225887,1 | |
Отпускная цена системы |
Руб. |
266546,8 | |
НДС |
Руб. |
40659 |
5.5 Выводы по организационно-экономическому разделу
Согласно проведенным расчетам трудоемкость разработки системы сбора данных составляет 60,4 чел. дня, общая себестоимость разработки системы – 161347,9 руб., оптовая цена системы при реализации на рынке составит 225887,1 руб., отпускная цена – 266546,8 руб., в том числе НДС – 40659 руб. Прибыль от реализации системы составит 1577983 руб., экономический эффект составит 1577983 руб.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной дипломной работе была разработана система цифровой обработки сигнала на базе ПК для преобразования вибраций мембран барабанов в электрический сигнал с последующей передачей сигнала в формате цифрового музыкального обмена данными MIDI.
Система включает в себе электронный блок оцифровки – MIDI модуль, целью которого является идентификация, распознавание динамических параметров сигнала, процесс АЦП входного импульсного сигнала, передача в персональный компьютер с минимальной задержкой во времени и ПК, который получает оцифрованный сигнал для его обработки, преобразования сигнала и передачи на звуковоспроизводящую акустическую систему. Таким образом, совмещение этих двух компонентов образуют многозадачную систему, которая способна обеспечить большую производительность и высокую степень гибкости для решения поставленных задач в сегменте ударных инструментов, как среди профессионалов, так и среди любителей.
В дипломной работе была подробно описана актуальность создания системы, ее преимущества перед зарубежными аналогами. Были произведены исследования характеристик входных сигналов и особенности формата цифрового музыкального обмена данными MIDI, подробно описаны этапы конструирование системы и описание отдельных ее элементов. Произведен экономический расчет целесообразности изготовления системы и расчет основных технико-экономических показателей, а так же рассмотрен анализ опасных и вредных факторов возникающих в процессе производства системы.
Список используемых источников
1.1 Лукин А.В. Введение в цифровую обработку сигналов (математические основы), Лаборатория компьютерной графики и мультимедиа. М.: МГУ, 2007.
1.2 Цифровая обработка сигналов URL:
http://revolution.allbest.ru/
1.3 Барабанные интерфейсы URL:
http://masteroid.ru/content/
2.1 Шарапов В.М., Мусиенко М.П., Шарапова
Е.В.Пьезоэлектрические
2.2 MIDI в деталях URL:
http://www.muzoborudovanie.ru/
3.1 Справоник. Диоды и их зарубежные аналоги. М.: РадиоСофт, 2009.
3.2 Микроконтроллеры серии ATmega324Р URL:
http://dee.karelia.ru/files/
3.3 Управление USB шин URL:
http://interia-ek.ru/raz/4.
4.1. ГОСТ 12.0.003-74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
4.2. СанПиН 2.2.2./2.4.1340-03. Гигиенические
требования к персональным
4.3. ГОСТ 16371-93. Мебель. Общие технические условия.
4.4. Гетия И. Г., Шумилин В. К., Леонтьева И. Н., Гетия С. И., Кривенцов С. М., Комисарова Т. А., Скребенкова Л. Н., Костюченко В. Е. Экология компьютерной техники. Учебное пособие. М.: МГУПИ, 2007г.
4.5. Ефимова О. С. Требования охраны труда при работе на ПК. М.: Альфа-пресс. 2005г.
4.6. Причины пожаров. Пожаробезопасность URL:
(http://electrohobby.ru/
4.7. ГОСТ 1639-93*. Лом и отходы цветных металлов. Общие требования.
5.1 Капелюш Г.С., Шестоперов С.Б. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов по созданию программных средств вычислительной техники и информатики. Учебное пособие для студентов специальности 22.01. ¾ М.: МИП, 1993.
5.2 Шалимов Б.С. Методические указания
по выполнению организационно-э
5.3 Электронные компоненты URL:
http://www.chipdip.ru/catalog.
Приложение Б
Перечь основных настроек MIDI модуля
1)Для выбора параметра меню используются кнопки вперёд/назад, для изменения параметра - вверх/вниз. Не забудьте после изменения параметров миди-конвертера сохранить их (меню Save Config).
< AutoLoad Conf >
< No >
Когда этот параметр установлен в Yes, то система при включении автоматически загрузит последнюю сохранённую конфигурацию.
< MIDI Speed >
< 31250 >
Скорость миди-порта в бит/с. При использовании обычного миди-интерфейса установить в 31250.
Информация о работе Система цифровой обработки информационного сигнала