6 Расчетная часть

Потребляемая мощность всей платы будет зависеть от потребляемой мощности отдельных элементов, и количества микросхем. Для расчета потребляемой мощности составим таблицу.

Таблица 6.1 Потребляемая мощность микросхем

Тип микросхемы	Количество корпусов	Мощность, потребляемая одним корпусом, мВт	Мощность, потребляемая всеми корпусами, мВт
MCP4921	1	75	75
PIC16F877	1	15	15
74HTC244	1	35	35
CC56-12	1	100	100

где P_потр – потребляемая мощность всей платы, P – мощность одной микросхемы, n – количество микросхем. В итоге P_потр = 75+15+35+100= 225 мВт.

Таким образом, потребляемая мощность платы составила всего 225 мВт.

6.2 Расчет надежности

При проектировании устройства сопряжения я стремился создать конструкцию, удовлетворяю­щую оптимальным соотношениям между заданными техническими харак­теристиками изделия, надежностью в заданных условиях эксплуатации и технологичностью конструкции.

На этапе эскизного проектирования проводятся ориентировочные рас­четы, учитывающие влияние на надежность только количества и типов применяемых ЭРИ.

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности ЭА по известным характеристикам надежности составляющих компонен­тов (ЭРИ, ПП, паяные соединения, соединитель) и условиям эксплуата­ции. Выполним расчет по внезапным отказам.

Исходные данные: Т_ср = 10000 ч — заданная наработка на отказ. Систе­ма является нерезервированной.

Интенсивность отказа элементов с учетом условий эксплуатации ЭА:

где — номинальная интенсивность отказов;

— поправочный коэффициент на условия эксплуатации;

и — поправочные коэффициенты в зависимости от воздейст­вия механических факторов, = 1,0; = 1,0 (условия эксплуата­ции — лабораторная ЭА);

— поправочный коэффициент в за­висимости от воздействия влажности и температуры, = 2 (для влажности 93 % при температуре

+25 °С);

— поправочный ко­эффициент в зависимости от давления воздуха,

= 1 (нормаль­ное давление).

Тогда .

Влияние температуры при расчете надежности учитывают, используя коэффициенты электрической нагрузки и температуру блока, получен­ную в результате теплового расчета. — поправочный коэффициент в зависимости от температуры T° и коэффициента нагрузки . Температуру примем общей для всех ЭРИ: T=40°С. Режим электрической нагрузки учитывается коэффициентом на­грузки.

Средние значения коэффициентов нагрузки :

для резисторов — 0,6; для конденсаторов — 0,7

Тогда поправочный коэффициент равен:

для резисторов — 1;

для конденсаторов — 0,6;

Таблица 6.2 Интенсивность отказов по типам элементов

Элемент	Обозначение	Номинальная интенсивность отказа	Количество, шт.
Резисторы: МЛТ 0,125		0,087	8
Кнопка:		0,2	6
Конденсаторы: К10-17В(CL)		0,04	5
Транзисторы: КТ 6127 ж		0.05	4
Печатная плата		0,7	1
Паяное соединение		0,01	143
Микросхемы: MCP4921 PIC16F877 74HTC244 СС56-12		0,5 0,2 0,3 0,4	1 1 1 1
Разъемы		0,01	5

Интенсивность отказа конденсаторов

Интенсивность отказа резисторов

Интенсивность отказа кнопок

Интенсивность отказа ПП

Интенсивность отказа паяного соединения

Интенсивность отказа микросхем

Интенсивность отказа разъема

Интенсивность отказа системы

Среднее время наработки на отказ

ч

ч > ч

Надежность последовательных элементов в течение 10000 часов определяем по формуле:

Таким образом, расчетное среднее время наработки на отказ пре­вышает заданное время наработки на отказ ячейки .

Основными трудностями являются: отсутствие в отечественных базах данных необходимых справочных данных для ЭРИ, выпускаемых зарубежными производителями, и наоборот; значительное отставание новой версии ПО от обновления справоч­ных данных о надежности новых ЭРИ, как отечественного, так и за­рубежного производства.

7 РАЗРАБОТКА ПРОГРАМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МК

7.1 Описание среды разработки

MPLAB IDE – это абсолютно бесплатная среда разработки, включающая в себя редактор кода программ, менеджер проектов и непосредственно среду разработки. Предназначение данного программного продукта – быстрое и удобное написание и отладка кода программ для всего семейства микро-контроллеров фирмы Microchip. В среду разработки MPLAB IDE входит набор бесплатных компонентов, позволяющих соз_давать и отлаживать программы для 12, 16, 17 и 18-й серии микроконтроллеров фирмы Microchip, а так же для микроконтроллеров семейства dsPIC. Так же поддерживаются компоненты третьих фирм.

MPLAB IDE позволяет:      1. Создавать и редактировать кода программ, используя встроенный специализированный текстовый редактор.      2. Создавать, компилировать и линковать код программы.      3. Отлаживать программный код и следить за работой программы в пошаговом режиме, используя встроенный симулятор, либо в режиме реального времени, использую внешние эмуляторы MPLAB ICE 2000 и 4000, либо внутрисхемный отладчик MPLAB ICD2.      4. Производить измерения временных интервалов программы при помощи эмуляторов или симулятора.       5. Просматривать значения переменных в окне “Watch window”      6. Программировать микроконтроллеры, используя такие средства программирования, как MPLAB ICD2, PICSTART Plus, PRO MATE II.      7. Быстро находить ответы на вопросы, используя on_line помощь. В комплект MPLAB IDE входят:      1. Редактор программ, программа отладки кода программ, менеджер проекта.      2. Макро ассемблер MPASM, линкер MPLINK, менеджер библиотек MPLIB.      3. MPLAB SIM – программный симулятор для микроконтроллеров PIC12/16/17/18xxx.      4. MPLAB SIM30 – программный симулятор для семейства dsPIC.      5. MPLAB ASM30 и MPLAB LINK30 – макро ассемблер и линкер для семейства dsPIC.      6. Набор утилит для работы с dsPIC.      7. PROCMD – утилита для работы с программатором PROMATE II.