Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте
Система дистанционного контроля акустического окружения (шумомер)
ANNOTATION
The degree project is made out as an explanatory note containing sheets,
tables, illustrations and a graphic partа containing 6 sheets of А1 format.
The degree project is devoted to development of the device for acoustic environment measuring. It functions as in autonomous mode as in intellectual sensor mode. what makes it multi-purpose.
Using of a computer allows to make processing of the received information, and its storage with an effective utilization of storage devices.
Development is executed with use of import element base.
AUDIO-NOISE METER, NETWORK, SENSOR, NOISE, ACOUSTIC ENVIRONMENT, FAST FOURIER TRANSFORMATION, DECIBEL.
УДК 621.398.4.
РЕФЕРАТ
Дипломний проект оформлений у вигляд пояснювально
Дипломний проект присвячений розробц пристрою для вимрювання характеристик акустичного оточення, що може працювати як у автономному режим, так у режим нтелектуального датчика, що робить його нверсальним. Використання комп'ютера дозволя робити обробку отримано
Розробка виконана з використанням мпортно
ШУМОМР, МЕРЕЖА, ДАТЧИК, ШУМ, АКУСТИЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ, ШВИДКЕ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУТк, ДЕЦИБЕЛ.
ЗМСТ
|
Перелк мoвниx позначень скорочень. |
|
|
Вступ |
|
|
1 Аналтична частина. |
|
|
1.1 Огляд снуючих аналогв........................................................................ |
|
|
1.1.1 Аналзатори Bruel & Kjear................................................................... |
|
|
1.1.2 Прецизйний шумомр й аналзатор спектру ОКТАВА 10А.......... |
|
|
1.1.3 Вимрник шуму й вбрацÿ ВШВ-003-М3............................................. |
|
1.1.4 Апаратура акустичного контролю VTS................................................1.2 Основн параметри шуму.. |
|
|
1.3 Основн типи звукових полв у практиц вимрювань шуму.. |
|
|
1.4 Датчики шуму............................................................................................. |
|
|
1.5 Основн методи засоби обробки акустичних сигналв.. |
|
|
1.6 Застосування частотно |
|
|
2 Синтез принципово |
|
|
2.1 Послдовний нтерфейс SPI....................................................................... |
|
|
2.2 Вибр нтерфейсу пдключення...................................................................... |
|
|
2.3 Опис схеми модуля ндикацÿ...................................................................... |
|
|
2.4 Опис схеми головного модуля................................................................... |
|
|
2.5 Опис алгоритмв роботи пристрою............................................................ |
|
|
2.6 Режими роботи пристрою.......................................................................... |
|
|
3 Розрахункова частина..................................................................................... |
|
|
3.1 Розрахунок потужност схеми................................................................... |
|
3.2 Розрахунок джерела напруги...................................................................... |
|
|
3.3 Розрахунок надйност схеми..................................................................... |
|
3.4 Розрахунок часу автономно роботи виробу...............................................3.5 Розрахунок елементв кварцового генератора.......................................... |
|
|
4 Економчний розрахунок. |
|
|
4.1 Оцнка трудомсткост науково-дослдно |
|
|
4.2 Визначення планово |
|
|
5 Охорона прац................................................................................................. |
|
|
5.1 Аналз небезпечних шкдливих виробничих факторв на робочому мсц оператора............................................................................. |
|
|
5.2 Фзично небезпечн й шкдлив фактори................................................. |
|
|
5.3 Психофзологчно небезпечн й шкдлив фактори.................................... |
|
|
5.4 Мри захисту вд небезпечних шкдливих виробничих факторв..... |
|
|
5.5 Розрахунок виробничого освтлення............................................................. |
|
|
5.7 Пожежна безпека......................................................................................... |
|
|
5.8 Висновки........................................................................................................ |
|
|
Висновки......................................................................................................... Лтература.. |
|
|
Додаток А. Технчне завдання......................................................................... |
|
|
Додаток Б. Головний модуль. Перелк елементв........................................... |
|
|
Додаток В. Модуль ндикацÿ. Перелк елементв............................................ |
ПЕРЕЛК МOBHИX ПОЗНАЧЕНЬ СКОРОЧЕНЬ
ЦП - Аналогово-цифровий перетворювач;
ДПФ - Дискретне перетворення ФурТ;
ЕОМ - Електронно-обчислювальна машина;
ДКР - Дослдницько-конструкторська робота;
НДР - Науково-дослдна робота;
ТЕО - Технко-економчне обрунтування;
ЦАП - Цифро-аналоговий перетворювач;
ШПФ - Швидке перетворення ФурТ;
SCK - SPI Clock;
SDI - Serial Data-In;
SDO - Serial Data-Out;
SPI - Serial Peripheral Interface;
SS - Slave Select;
ВСТУП
Людина живе в середовищ, фактор шуму яко
Тривалий вплив сильного шуму з рвнем вд 90 дБ вище може викликати в людини порушення слуху, розлад нервово
Боротьба з сма видами шумв - виробничими, вуличними, побутовими - представля одну з найважливших обов'язкв органв сантарно
Для вимрювання шумових характеристик застосовують спецальна прилади - шумомри. Шумомр представля автономний переносний прилад, що дозволя вимрювати безпосередньо в децибелах рвн нтенсивност звуку в широких межах щодо стандартних рвнв.
Законом кра
1.1 Огляд снуючих аналогв
1.1.1 Аналзатори Bruel & Kjear
На сьогодншнй день сну велика кльксть приладв, що служать для вимрювання рвня шуму й проведення його спектрального аналзу. Найчастше ц прилади являють собою складн дорог програмно-апаратн комплекси, що вдрзняються високою точнстю й надйнстю.
Очевидним лдером у виробництв приладв, що вимрюють рвень шуму фрма Bruel & Kjear, прилади яко
Модель 2238 - високояксний вимрник рвня звукового тиску 1го класу (рис 1.1). Прилад ма змогу одночасно вимрювати середньоквадратичн пков значення за допомогою двох детекторв з незалежним частотним зважуванням. Прилад випускаться з октавним й 1/3-октавним фльтром. 2238 виробляються в деклькох модифкацях - 223А, 2238B, 223С, 2238D, 2238E, 2238F, 2238G, 2238H.
Рисунок 1.1 - Аналзатор модел 2238
Застосування:
вимрювання рвня шуму навколишнього середовища: скарги, монторинг, оцнка;
професйна оцнка шуму;
вибр засобв захисту органв слуху;
шумове зменшення;
загальн вимрювання шуму в клас 1.
нтегруючий шумомр 1-го класу 223А вимрником рвня звуку 1го класу точност (рис 1.2). Вн спроектований таким чином, щоб робити швидк й легк вимрювання навколишнього шуму й вимрв у примщеннях, пов'язаних з охороною здоров'я.
Результати вимрв вдображаються на великому рдинокристалчному диспле
нструмент мстить два паралельних незалежн детектори. Це дозволя вдображати одночасно як середньоквадратичн, так пков значення.
Рисунок а1.2 - нтегруючий шумомр 1-го класу 223А
Використання:
контроль рвня шуму на робочому мсц;
вимр потужност звуку;
спостереження за навколишнм шумом;
Застосування:
вимр рвнв звуку й рвнв звукового тиску.
визначення екввалентних рвнв з метою оцнки шкдливих т подразнюючих впливв шуму, для використання з метою охорони прац та сантарного надзору.
оцнка шуму оточуючого середовища: вд залзничних там автомобльних магстралей.
вимр шумв, що створюються машинним устаткуванням.
Особливост:
зручне просте калбрування
нагляднсть вдображення вимрюваних параметрв.
два детектора, що працюють паралельно, з можливстю одночасного вимрювання середньоквадратичних та пкових значень.
рдинокристалчний екран с пдсвткою
вбудована памТять для збергання 40 протоколв вимрювань.
Дапазони:
динамчний дапазон: 80 дБ;
дапазон вимрв: вд 26 дБ до 140 дБ.
Екран:
4-х рядковий рдинокристалчний;
швидксть вдновлення даних на екран: один раз у секунду;
пдсвчування;
вдображення вхдного рвня сигналу квазаналоговим ндикатором, що обновлються 15 разв у секунду;
ндикаця часу початку вимру;
вдображення частотних корекцй.
Послдовний нтерфейс:
швидксть обмну в бодах: 9600.
Вага й габарити:
460 г (з батареями);
257 х 97 х 41 мм.
1.1.2 Прецизйний шумомр й аналзатор спектру ОКТАВА 10А
Новий росйський шумомр аналзатор спектра ОКТАВА-10А (рис. 1.3) вдповда всм сучасним вимогам до приладв даного типу й н в чому не ступа закордонним аналогам. Прилад ма два режими вимрв: Дзвук й Днфразвук. У режим Дзвук ОКТАВА-10А одночасно викону функцю двох приладв: нтегруючого шумомра 1 класу (МЭК 60651/60804) аналзатора спектрв 1 класу (МЭК 1260).
Рисунок 1.3 - Прецизйний шумомр й аналзатор спектру ОКТАВА 10А
Одночасно в реальному час вимряються загальн (Лн) корегован (А,С) рвн звуку й рвн звукового тиску в октавний й 1/3-октавних смугах частот 25 Гц - 16 кГц.
У режим Днфразвук прилад дозволя в реальному час одночасно бачити на екран октавний й 1/3 октавний спектр 1,6 Гц - 20 Гц.
Результати вимрв можна зберегти в енергонезалежнй пам'ят, згодом видати знову на рдинокристалчний графчний ндикатор або передати в комп'ютер по нтерфейсу RS-232.
Живлення приладу здйснються вд будовано
Для спецальних додаткв, що вимагають проведення вимрв вбрацÿ, прилад ОКТАВА-10А може бути доукомплектований датчиком з спецальним перехдником.
1.1.3 Вимрник шуму й вбрацÿ ВШВ-003-М3
Прилад ВШВ-003 М3 з 1/3 октавними фльтрами малогабаритним, портативним вимрювальним приладом призначений для вимру й аналзу шуму й вбрацÿ в житлових виробничиха примщеннях використовуться для визначення характеристик джерел характеристик шуму й вбрацÿ в мсцях знаходження людей, при дослдженнях випробуваннях машин механзмв, при розробц й контрол якост виробв (рис 1.4).
Рисунок а1.4 - Вимрник ВШВ-003 М3
Прилад ВШВ-003 М3 ма будован фльтри з частотними характеристиками А, В, С, також смугов фльтри: октавн й третинооктавн, що дозволяють проводити класифкацю, вимр визначення нормованих параметрв характеристик шуму й вбрацÿ вдповдно до вимог сантарних норм стандартв безпеки прац.
Прилад ВШВ-003 М3 поставляться в зручнй для переносу сумц. комплектований п'зоелектричними вимрювальними перетворювачами ДН-3-М1 ДН-4- М1, що мають коефцúнт перетворення вдповдно 10 мВ см2/м й 1 мВ см2/м, конденсатором мкрофонним капсулем М-101, що ма чутливсть 50 мВ/Па, предпдсилювачем ВПМ-101, екввалентами перетворювача й капсуля мкрофонного.
1.1.4 Апаратура акустичного контролю VTS
паратура призначена для аудоконтролю й аудоохорони примщень. Можлива побудова системи охорони об'кта з застосуванням автоматичного запису акустично
Рисунок 1.5 - Мкрофон МК-1
До пульту оператора входять:
плата комутацÿ вддалених мкрофонв з ндикацúю обраного каналу;
мкрофонний попереднй пдсилювач низькочастотний пдсилювач потужност;
акустичн колонки;
схема згодження з навушниками й входом магнтофона;
блок живлення 220 В АС.
Рисунок а1.6 - Пульт оператора
Комплектаця апаратур, у загальному випадку, здйснються високочутливими мкрофонами "МК-1" або "МК-3", для примщень з низькочастотними шумами система аудоконтроля комплектуться мкрофонами "МК-2". Вддален мкрофони з'днуються з пультом контролю по трьохпровднй нÿ зв'язку.
1.2
Основн параметри шуму
Механчн коливання з частотою вд 20 Гц до 20 кГц, що виникають у пружному середовищ, називають звуком. Чтко
Найбльш важливими параметрами шуму звуковий тиск, нтенсивнсть звука та звукова потужнсть. У нженнернй практиц ц величини виражають у логарифмчних одиницях, що пояснються двома причинами:
реакця вуха людини на рзну гучнсть ма логарифмчний харакнтер;
дапазон змни цих параметрв надзвичайно широнкий. Розглянемо зазначен параметри докладне
Звуковий тиск - це рзниця мж миттвим значенням повного тиску статичним тиском у данй точц. Вн харакнтеризу змну густини середовища в напрям поширення коливань. Кльксною оцнкою звукового тиску середньо-квадратичне значення
(1.1)
де Т - час вимрювання; р(t) - миттве значення звукового тиску.
Значення р вимрюють на певнй вдстан вд джерела шуму в заданй смуз частот. Рвень звукового тиску L, дБ, визначають вдносно порогового середньоквадратичного значення звукового тиску р0 = 2 Х 10-5 Па за формулою
(1.2)
Звуковою потужнстю називають потужнсть звука, який випромнються джерелом в сх напрямах простору, що оточу джерело. У цьому розумнн це нтегральна ханрактеристика шуму, який створються джерелом. Зазначинмо, що джерело звука випромню звукову потужнсть, звуковий тиск наслдком цього випромнювання. Слух люндини сприйма звуковий тиск, причиною цього сприймая звукова потужнсть джерела. Рвень звуково
(1.3)
Звукова потужнсть мрою швидкост випромнювання звуково
нтенсивнсть звука характеризу швидксть потоку звунково
(1.4)
Зазначимо, що I0 = р02/ρс, де ρс - хвильовий опр повтря, який дорвню 416 кг/(м2с).
Звуковий тиск та нтенсивнсть звука точковими харакнтеристиками звукового поля. Вони залежать вд розташунвання точки вимрювання та мов поширення звукових хвиль. Звукова потужнсть не залежить вд зазначених факторв, тому нкальною мрою шумност даного джерела шуму.
1.3 Основн типи звукових полв у практиц вимрювань шуму
Звуковим полем називають простр, в якому поширюютьнся звуков хвил. У практиц вимрювань шуму звуков понля класифкують за наявнстю вдбивних перешкод (вльн й дифузн) та за вдстанню вд джерела звука (дальн та ближн).
Для вльного звукового поля характерне поширення звункових хвиль без вдбивання. деальн мови вльного поля можна створити на вдкритому повтр в мсцях, що вдданлен вд об'ктв з великими вдбивними поверхнями. На мсц вимрювання не повинно бути стороннх шумв. Одннак можливсть вимрювання шуму на вдкритому повтр залежить вд метеорологчних мов часу доби.
Умови вльного поля можна створити штучно в так званих заглушених камерах, де вдбивання звукових хвиль вд стн стел стотно послаблюються спецальним облицюнванням цих поверхонь звукопоглинальними матералами. Здебльшого для цього придатн звичайн примщення донстатньо великого об'му.
Для дифузного звукового поля, навпаки, характерн багаторазов вдбивання звукових хвиль, внаслдок чого ц хвил поширюються в сх напрямах з дентичною амплтудою. Середня густина енергÿ звука однакова по всьому полю. Апроксимацúю дифузного поля акустичне поле в реверберацйному примщенн.
Показниками якост реверберацйного примщення час реверберацÿ та нервномрнсть звукового тиску в сх
точках внутршнього простору
(за винятком точок, близьнких до вдбивних поверхонь). Реверберацйна камера тим краща, чим бльший час реверберацÿ чим бльша рвномрннсть у нй звукового поля по всьому робочому дапазону частот.
Дальнм називають звукове поле в достатньо вддаленй вд джерела зон простору, де напрям швидкост поширея частинок збгаться з напрямом поширення звуково
Ближн звукове поле - це сусдня до джерела звука зонна, в якй напрям коливань не обов'язково збгаться з нанпрямом поширення звуково
Придатнсть примщення для вимрювання шуму в монвах вльного дальнього поля перевряють експериментальнно. При цьому ставляться так вимоги:
стороннй шум (перешкода), що проника в примщення, повинен бути слабкший за сумарний шум агрегату та перешкоди не менше нж на 10 дБ як за загальним рвнем, так за рвнем окремих складових спектра в робочому дапазон частот; у противному раз треба зробити поправку;
спад рвня звукового тиску в дальньому пол джерела звука при подвонн вдстан вд джерела до точки вимрювання ма становити не менше нж 6 дБ;
у примщенн не повинно бути помтних стоячих хвиль, принаймн в мсцях розмщення мкрофонв.
1.4 Датчики шуму
Мкрофони - це електроакустичн перетворювач, що перетворюють звуков коливання на електричн. Залежно вд конструкцÿ розрзняють мкрофони тиску, яких звуковий тиск вплива на дафрагму тльки з одного зовншньонго боку, та мкрофони градúнта тиску, в яких звуковий тиск вплива на два боки дафрагми, але з певним зсувом по фаз. У першому випадку зусилля на дафрагму визначаться звуковим тиском, що дú на не
Мкрофони повинн бути по можливост малих порвняно з довжиною хвил звука розмрв, щоб не впливати на вимрюване звукове поле. Невелик мкрофони можна використовувати в широкому дапазон частот. Перенвага невеликих мкрофонв поляга ще й у тому, що
Залежно вд характеру звукового поля розрзняють клька показникв чутливост мкрофона. У вльному пол напругу, що створються мкрофоном, вдносять до звункового тиску вльно
Для вимрювань використовують здебльшого конденсаторн мкрофони в основному внаслдок
Останнм часом для вимрювань застосовують п'зоелектричн мкрофони з термостйких матералв з достатньо великим пТзоелектричним ефектом. У них використонвуться властивсть пТзоелектричних матералв створюванти при механчнй деформацÿ напругу мж електродами, як прикладен до пластин з цих матералв. У вимрювальних пристроях високого класу пТзомкрофони застосовуються нечасто. Це пояснються в основному низькою темнпературною стабльнстю дуже високим внутршнм опонром мнсного типу. Останн складню пдключення
Електродинамчн мкрофони майже завжди використонвуються для порвняльних вимрювань. Вони мають дуже низький рвень власних перешкод, тому придатн для вимрювань слабких шумв.
При застосуванн мкрофонв треба враховувати низку факторв. Зокрема зазначимо, що чим бльша частота вимрювання, тим меншим ма бути розмр мкрофона. Щоб не перекручувати звукове поле, мкрофонн приймач, з'днувальн кабел повинн мати невелик розмри вдноснно довжини звуково
1.5 Основн методи засоби обробки акустичних сигналв
Сигнали шуму та вбрацÿ тут здебльшого вважаються випадковими процесами. Це обумовлено необхднстю врахування фактора випадковост при формуванн
Основним сучасним методом обробки сигналв шуму та вбрацÿ спектральний аналз. Цей метод застосовують для оцнки основних спектральних характеристик сигналв шуму та вбрацÿ - спектральних густин потужност, також характеристик взамозв'язку сигналв (взамних спектрв, функцй когерентност та кореляцÿ). Крм того, на пдстав цих характеристик обчислюють частотн характеристики шляхв поширення коливань.
Сучасний спектральний аналз шумових вбрацйних сигналв подляться на аналз з постйною смугою частот (Δf = const) з постйною вдносною смугою (Δfо/fо =а const); остання, як правило, октавна чи третинооктавна. Тут Δf Ч ширина смуги аналзу (для ШПФ Δf часто називають також кроком за частотою), fо Ч центральна частота смуги. Вид аналзу та параметри вдповдно
Якщо мета дослджень - визначення окремих дискретних складових, то слд вибирати вузькосмуговий аналз з постйною смугою пропускання. Проте ця смуга не повинна бути занадто вузькою, оскльки пд час роботи будь-якого джерела шуму та вбрацÿ спектральн складов неминуче флуктують з плином часу за частотою. Смуга аналзу ма охоплювати ц флуктуацÿ; у противному раз результати спотворюватимуться.
При боротьб з шумом та вбрацúю методами звукозоляцÿ чи поглинання часто достатньо виявити нтенсивн частотн длянки або зони цих процесв. У цьому раз бльш доцльний аналз з постйною вдносною смугою пропускання. У будвництв застосовують здебльшого октавний аналз, у машинобудуванн - третинооктавний.
На практиц часто вважають, що ширина смуги аналзу ма бути приблизно (в крайньому раз) в 4 рази вужча за загальний частотний дапазон, який аналзуться. Апаратура для спектрального аналзу промислового шуму та вбрацÿ здебльшого не специфчною тльки для аналзу механчних коливань, оскльки по сут аналзуються електричн коливання, що надходять вд електроакустичного перетворювача.
Зараз спектральний аналз здйснюють або смуговою фльтрацúю сигналв, або на пдстав ШПФ. Останнм часом для спектрального аналзу (зокрема обчислення дискретного перетворення Фур') дедал бльше використовують алгоритм ШПФ, особливо з появою швидкодючих процесорв ШПФ. Головна перевага цього способу - можливсть дстати порвняно вузькосмугов спектри, тобто можливсть спектрального аналзу з високим роздленням за частотою.
В апаратному забезпеченн обробки вброакустичних сигналв формуються та розвиваються так тенденцÿ:
цифрове представлення вброакустично
розробка спецалзованих обчислювальних пристро
розробка програмних комплексв, в яких процес обробки нформацÿ здйснються програмно ЕОМ, найчастше персонального типу. При цьому сигнали вводяться безпосередньо в запам'ятовуючий пристрй ЕОМ у цифровй форм. Перевагами таких комплексв високий ступнь нверсальност, порвняно великий обсяг пам'ят, можливсть порвняно просто збльшувати кльксть каналв одночасного введення сигналв; недолк - порвняно невисока швидкодя. Отже, так комплекси доцльно застосовувати в метою дослдження;
розробка програмно-апаратних комплексв обробки нформацÿ, в яких обчислення спецально
1.6 Застосування частотно
Найпростшою фзичною мрою шуму вимр його повного рвня звукового тиску. З ншого боку, такий вимр не да няко
Рисунок а1.8 - Коригувальн характеристики А, В, С, D
Для того, щоб розрзняти фзичн вимрювання рвнв звукового тиску в децибелах (дБ) (без частотно
снують випадки, коли при вимрюваннях необхдна набагато бльш вичерпна нформаця про рвень шуму. Цю нформацю можна одержати, проводячи частотний аналз шуму; аналз, що часто проводиться у вигляд октавних, третинооктавних або ще бльш вузьких смуг частот. З докладного частотного аналзу спектра шуму може бути отримана найбльш придатна нформаця про звук, що дослджуться.
2 СИНТЕЗ ПРИНЦИПООп СХЕМИ
Фрм MICROCHIP випуска 3 нÿ 8-бтних КМОП мкроконтролерв, вдомих як PIC16Fxx, PIC18Fxx й PIC17Fxx.
Уса мкроконтролери виконан за RISC технологúю, мають схему запуску по включенню живлення, вартовий таймер, що програмуться, бт захисту вд зчитування, припустимий струм по кожному виход до 20 мА й низьке енергоспоживання - 2 мВ при при живленн 5 В на тактовй частот 4 Гц; 15 мкА при живленн 3 В на тактовй частот 32 кГц й менше 3 мкА в режим очкування.
2.1 Послдовний нтерфейс SPI
Мкроконтролери CP PIC16F877, MCP41050 та CP PIC18F258, що використовуються у прилад, мстять послдовний периферйний нтерфейс SPI (Serial Peripheral Interface), призначений для обмну даними один з одним.
Принцип роботи послдовного обмну даними, реалзованого у мкроконтролерах, одержав назву "Master-Slave" (буквально - "Хазя
Рисунок а2.1 - Принцип роботи SPI
Один з пристро
Таблиця 2.1 Призначення сигнальних нй
|
SDO |
Serial Data-Out (послдовне виведення даних) |
|
SDI |
Serial Data-In (послдовне введення даних) |
|
SCK |
SPI Clock (синхронзаця) |
|
SS |
Slave Select (вибр веденого) |
Обидва пристро
Для того щоб можна було апаратно вибирати одного з деклькох ведених мкроконтролерв, використаться додаткова ня нтерфейсу SS.
Крм цього, вибр веденого може також здйснюватися передачею ведучим адресного байта. Останнй прийматься всма веденими й рвняться з привласненими
2.2 Вибр нтерфейсу пдключення
При органзацÿ звТязку мж ЕОМ та шумомром, що працю у режим датчика, необхдно зробити вибр вдносно нтерфейсу передач даних вд приладу до ЕОМ та у протилежному напрям. Контролер CP PIC18F258, що використовуться у прилад, ма можливсть передавати сигнали по нтерфейсу RS-232. Логчному ДФ вдповда рвень сигналу 0 В, логчнй ДФ - 5 В. Цей нтерфейс не дозволя передавати нформацю на велик вдстан, тому що сильно пддаться дÿ завад.
нтерфейс повинен бути завадостйким, дозволяти здйснювати пдключення деклькох приладв та бути достатньо простим при реалзацÿ.
Цим вимогам вдповда послдовний нтерфейс RS-485.
нтерфейс RS-485 (нша назва - EIA/TIA-485) - один з найпоширенших стандартв фзичного рвня зв'язку. Фзичний рвень - це канал зв'язку й спосб передач сигналу.
Мережа, побудована на нтерфейс RS-485, явля собою прийомопередатчики, з'днан за допомогою кручено
Саме цúю рзницею потенцалв передаться сигнал (рис. 2.2).
Рисунок а2.2 - Диференцальна передача даних
Такий спосб передач забезпечу високу стйксть до синфазно
RS-485 - напвдуплексний нтерфейс. Прийом передача йдуть по однй пар дротв з подлом у час. У мереж може бути багато передавачв, тому що вони можуть вдключаються в режим прийому.
Структурна схема такого нтерфейсу зображена на рис. 2.3.
Рисунок а2.3 - Структурна схема пдключення до нтерфейсу RS-485
Вс пристро
При великих вдстанях мж пристроями, зв'язаними по кручений пар й високих швидкостях передач починають проявлятися так називан ефекти довгих нй. Причина цьому - кнцевсть швидкост поширення електромагнтних хвиль у провдниках. Швидксть ця стотно менше швидкост свтла у вакуум й становить бльше 200 мм/нс. Електричний сигнал ма також властивсть вдбиватися вд вльних кнцв нÿ передач ? вдгалужень. Для коротких нй малих швидкостей передач цей процес вдбуваться так швидко, що залишаться непомченим. Якщо вдстань досить велика, фронт сигналу, що вдбився наприкнц нÿ й повернувся назад, може спотворити поточний або наступний сигнал. У таких випадках потрбно придушувати ефект вдбиття.
У будь-яко
Максимальна швидксть зв'язку по специфкацÿ RS-485 може досягати 10 Мбт/сек. Максимальна вдстань а(для максимально
2.3 Опис схеми модуля ндикацÿ
Модуль ндикацÿ розроблений на основ мкроконтролера PIC16F877 (DD1). Для ндикацÿ використаються два восьмисегментних свтлододних ндикатори: один чотирьохрозрядний (HG1), один однорозрядний (HG2).
Однорозрядний ндикатор вдобража поточний режим роботи приладу. Режими роботи приладу детально розглянут в роздл.
Чотирьохрозрядний ндикатор використовуться для вдображення поточного значення рвня шуму в дБ для октавних смуг вимру пкфактора, в дБ(А) для вимру середнього рвня шуму. Десяткова кома фксована розташована псля третього розряду числа, тобто число представляться з точнстю до десятих часток цлого.
Слд зазначити, що ндикатор HG1 динамчним, тобто з подлом шини мж чотирма розрядами в час. Тому в схем й використаться контролер, що забезпечу роботу цього ндикатора. ндикатор HG2 статичним, просто пдключений анодними входами до порту D мкроконтролера.
У модул ндикацÿ передбачено 4 свтлододи (VD1..VD4). Один з них (VD1) запалються, якщо на модуль надходить живлення. нш 3 зарезервован для майбутнх розробок.
Для керування приладом у модул передбачено три кнопки (JP1..JP3). Дв з них (JP1, JP2) призначен для змни режиму роботи, третя зарезервована для майбутнх розробок. Придушення дрязкту контактв здйснються програмним способом.
Живлення й сигнали модуля надходять вд рознмача XP1. До цього восьмиконтактного штиркового рознмача пдключаться кабель, що з ншо
Контролер модуля ндикацÿ зв'язуться з головним модулем по нтерфейсу SPI. При цьому модуль ндикацÿ переда поточний режим роботи, прийма чотири цифри, як необхдно вдобразити на ндикатор.
Блок-схема роботи модуля ндикацÿ наведена на рис. 2.4.
Рисунок 2.4 - Блок-схема роботи модуля ндикацÿ
2.4 Опис схеми головного модуля
Головний модуль шумомра складаться з трьох функцональних блокв: джерела напруги, пдсилювача й мкроконтролера.
Джерело напруги збране на двох мкросхемах MC34063 фрми Motorola (DA2, DA3). Одна з них вида напругу +5 В, нша - -5 В. Схеми включення мкросхем зят з вдповдно
Пдсилювач виконаний на операцйному пдсилювач LM2902 фрми Philips. Фактично, у корпус присутн чотири пдсилювач, але використаються тльки три. Два пдсилювач виведен на насичення (DA4.2, DA4.3), використаються як джерела опорно
Цифровий потенцометр дозволя адаптивно мняти коефцúнт пдсилення, що дозволя застосовувати вбудований у мкроконтролер 10-розрядним АЦП.
Для зв'язку приладу з ЕОМ використаться нтерфейс RS-245. Контролер пдтриму нтерфейс RS-232 тльки на логчному рвн.. Щоб одержати потрбн рвн напруги, використаться перетворювач рвнв MAX232 (DD1).
Модуль мстить чотири рознмач (XP1..XP4). Рознмач XP1 пдключаться до мкрофона. Через рознмач XP2 модуль зв'язуться з ЕОМ. Рознмач XP3 пдключаться до батаре
Мкроконтролер PIC18F258 (DD2) використовуться як АЦП, так для рахунку ШПФ.
Блок-схема роботи головного наведена на рис. 2.5.
Рисунок а2.5 - Блок-схема роботи головного модуля
2.5 Опис алгоритмв роботи пристрою
Модуль ндикацÿ викону дв функцÿ - вдобража поточний стан пристрою й взамодú з користувачем за допомогою клавш.
Для ндикацÿ передбачен два восьмисегментних свтлододних ндикатори й чотири свтлодода. На восьмисегментних ндикаторах вдображаться режим роботи й поточне значення рвня шумового тиску.
Чотирьохрозрядний ндикатор HG1 працю в режим щльнення часу. Це реалзуться в такий спосб. Анодн виводи ндикатора пдключен до восьмирозрядного порту мкроконтролера. Кожен вивд вдповда одному сегменту. Аноди розрядв з'днан паралельно посегментно. Катодн виходи пдключен до чотирьох розрядв порту мкроконтролера. Кожен катодний вихд вдповда одному розряду. Таким чином, подаючи логчний нуль на катодн висновки ми активзумо один розряд ндикатора. Вся схема працю в такий спосб:
на всх катодних висновках установлються л1;
на анодних висновках установлються код символу;
на один катодний вивд виводиться л0;
операця повторються для кожного розряду.
Необхдно забезпечити частоту перемикання мж розрядами не менш 20 кГц, щоб сунути мерехтння. Реально частота значно вище.
Головний модуль служить для захвату сигналу з АЦП розрахунком ШПФ. Захват здйснються через будований 10-розрядний АЦП мкроконтролера.
Рахунок ШПФ й основна програма реалзован мовою С. снують комплятори з мови С у машинн коди мкроконтролерв серÿ PIC18. Для рахунку ШПФ застосовуться арифметика з плаваючою комою. Апаратно ц функцÿ в контролер не реалзован, емулюються програмно. У контролер присутнй апаратний множник 8х8, що дозволя значно пдвищити швидксть рахунку.
2.6 Режими роботи пристрою
При автономнй робот пристрй може вимрювати рвень шумового тиску в рзних режимах. Поточний режим роботи вдображаться на ндикатор HG2 Перемикання режимв роботи здйснються натисканням кнопок JP1 й JP2.
При функцонуванн у режим датчика прилад переда нформацю по нтерфейсу RS-485 до ЕОМ, де здйснються контроль збергання нформацÿ, живлення пристрою здйснються по крученй пар.
У таблицю 2.2 зведен вс режими роботи
Таблиця 2.2 - Режими роботи пристрою
Символ |
Пояснення |
Х |
Режим пдключення до ПЕОМ, калбрування, настроювання, вдновлення ПО |
L |
Середн значення рвня звукового тиску без частотно корекц |
A |
Середн значення рвня звукового тиску з частотною корекцю по коригувальнй кривй А |
B |
Середн значення рвня звукового тиску з частотною корекцю по коригувальнй кривй B |
C |
Середн значення рвня звукового тиску з частотною корекцю по коригувальнй кривй C |
D |
Середн значення рвня звукового тиску з частотною корекцю по коригувальнй кривй D |
1..8 |
Середн значення рвня звукового тиску в октавних смугах |
P |
Максимальне значення рвня звукового тиску, отримане за час вимру. |
3 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
3.1 Розрахунок потужност схеми
Розрахунок потужност виконумо виходячи з типових струмв споживання окремих елементв схеми (таблиц 3.1 й 3.2).
Таблиця 3.1 - Струми споживання елементв схеми модуля ндикац
Елемент |
Струм споживання, мА |
Кльксть |
Загальний струм споживання, мА |
DD1 |
0,8 |
1 |
0,8 |
HG1 |
100,0 |
1 |
100,0 |
HG2 |
80,0 |
1 |
80,0 |
VD1..VD4 |
10,0 |
4 |
40,0 |
Таблиця 3.2 - Струми споживання елементв схеми головного модуля
Елемент |
Струм споживання, мА |
Кльксть |
Загальний струм споживання, мА |
DD1 |
0,5 |
1 |
0,5 |
DD2 |
3,0 |
1 |
3,0 |
DA1 |
1,0 |
1 |
1,0 |
DA2, DA3 |
2,0 |
2 |
4,0 |
DA4 |
0,5 |
1 |
0,5 |
Пдсумовуючи струми всх елементв одержумо струм споживання
I = 230 мА. (3.1)
При напруз живлення В одержумо потужнсть пристрою 1,15 Вт.
3.2 Розрахунок джерела напруги
Джерело напруги будуться на мкросхемах MC34063 фрми Motorola. Застосування таких мкросхем дозволя одержати необхдну напругу +В и -В при вхднй напруз вд В до 2В. Це важливо при живленн вд батарей, тому що напруга батаре
Типова схема пдключення MCP34063 показана на рис. 3.1.
Рисунок а3.1 - Схема пдключення MCP34063 у режим Step-Down
Крм того, застосування MC34063 дозволя досить легко одержати нверсну напругу, необхдне для живлення операцйного пдсилювача. Типова схема такого пдключення показана на рис.
Рисунок а3.2 - Схема включення MCP34063 у режим Inverting
Зробимо розрахунок параметрв схеми.
Вхдн дан: бажана вихдна напруга Vout = 5B, мнмальна вхдна напруга Vin = 7B, мнмальна частота коливань Fmin = 200 кГц.
З [17] отримумо Vsat = 1.5 В.
Вдношення часв вмикання/вимикання:
. (3.2)
мкс.
(3.3)
Тод з (3.2) та (3.3) час вимикання:
мкс, (3.4)
мкс. (3.5)
Значення мност дорвню:
мк. (3.6)
Значення ндуктивност дорвню:
мкГн. (3.7)
налогчн номнали елементв використовуться для схеми включення, що нверту.
3.3 Розрахунок надйност схеми
Розрахунок надйност виконумо з того припущення, що вдмова хоча б одного елемента порушу працездатнсть вс схеми.
нтенсивнсть вдмов схеми дорвню сум нтенсивностей вдмов компонентв. нтенсивност вдмови компонентв наведен в таблиц 3.3
.
Таблиця 3.3 - нтенсивност вдмов компонентв
|
Тип елемента |
Кльксть елементв, шт. |
нтенсивнсть вдмов 10 -6 година -1 |
|
нтегральн мкросхеми |
7 |
4 |
|
Конденсатори |
17 |
0,05 |
|
Резистори |
16 |
0,2 |
|
Доди |
6 |
0,25 |
|
Свтлододн ндикатори |
2 |
1 |
|
Кварц |
2 |
16 |
|
Рознмач |
2 |
0,062 |
|
Пайки |
238 |
0,01 |
Сумарна нтенсивнсть вдмов:
год-1.
(3.8)
Тод з (3.7) напрацювання на вдмову
год. (3.9)
3.4 Розрахунок часу автономно роботи виробу
Розрахумо час автономно
Час автономно
,
(3.10)
де Сbat - мнсть елементу живлення, I - струм, що споживаться приладом.
Враховуючи (3.1), мамо:
год. (3.10)
3.5 Розрахунок елементв кварцового генератора
Кварцовий генератор сконструйований для паралельного режиму роботи кварцового резонатора. Для правильно
Загальна мнсть конденсаторв пдключених мж виводами кварцового генератора повинна бути дорвню навантажувально
,
(3.11)
Приймемо C1 рвним C2, тод з (3.11) отримамо:
, (3.12)
Рисунок а3.3 - Схема пдключення кварцового резонатор
При необхдност пдстроювання робочо
4 ЕКОНОМЧНИЙ РОЗРАХУНОК
Основним завданням технко-економчного обрунтування (ТЕО) дипломного проекту визначення величини економчного ефекту вд використання в суспльному виробництв основних супутнх результатв, одержуваних при ршенн поставленого технчного завдання в даному дипломному проект.
У даному роздл приводиться технчно-економчне обрунтування дипломно
На основ даних, отриманих при розрахунку, можна буде зробити висновок про доцльнсть подальшого розгляду дано
4.1 Оцнка трудомсткост науково-дослдно
Для визначення трудомсткост виконання науково-дослдно
Трудомстксть виконання НДР визначаться по сум трудомсткост етапв видв робт, оцнюваних експертним шляхом у робочих днях, носить моврнсний характер, тому що залежить вд безлч факторв, що важко врахувати.
Таблиця 4.1 - Трудомстксть виконання НДР
|
Вид робт |
Трудомст-ксть етапу, дн. |
Трудомстксть робт виконавця, дн. |
Посада виконавця |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Розробка технчного завдання (ТЗ) |
|||
|
1. Зставлення й затвердження ТЗ на НДР |
5 |
5 |
Старший науковий спвробтник |
|
Вибр напрямку дослдження |
|||
|
1. Збр вивчення науково-технчно |
20 |
20 |
Молодший науковий спвробтник |
|
2. Складання аналтичного огляду стану питань по тем. |
10 |
10 |
Молодший науковий спвробтник |
|
3. Формування напрямкв ршення завдань, поставлених у ТЗ НДР й |
5 |
5 |
Молодший науковий спвробтник |
|
Продовження таблиц 4.1 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4. Вибр й обрунтування прийнятого напрямку проведення дослджень способу ршення поставлених завдань. |
5 |
5 |
Молодший науковий спвробтник |
|
5. Розробка загально |
10 |
10 |
Молодший науковий спвробтник |
|
Теоретичн дослдження |
|||
|
1. Розробка робочих гпотез, побудова модел об'кта дослджень, обрунтування допущень. |
20 |
20 |
Молодший науковий спвробтник |
|
2. Виявлення необхдност проведення експериментв для пдтвердження окремих положень теоретичних дослджень. |
5 |
5 |
Старший науковий спвробтник |
|
3. Обробка отриманих даних. |
25 |
15 10 |
Молодший науковий спвробтник, лаборант |
|
Продовження таблиц 4.1 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4. Коректування теоретичних моделей дослдження. |
15 |
15 |
Молодший науковий спвробтник |
|
Узагальнення й оцнка результатв дослджень |
|||
|
1. загальнення результатв попереднх етапв роботи. Оцнка повноти ршення поставлених завдань. |
5 |
5 |
Старший науковий спвробтник |
|
2. Розробка рекомендацй з використання результатв проведення НДР. |
5 |
5 |
Молодший науковий спвробтник |
|
3. Формулювання вимог для ТЗ на наступн НДР й ДКР. |
5 |
5 |
Молодший науковий спвробтник |
|
4. Складання й оформлення звту. |
25 |
20 5 |
Молодший науковий спвробтник, кресляр |
|
Розгляд результатв НДР приймання роботи в цлому. |
10 |
10 |
Старший науковий спвробтник |
|
Разом: |
170 |
||
|
Старший науковий спвробтник Молодший науковий спвробтник Лаборант Кресляр |
25 130 10 5 |
Загальна трудомстксть виконання даного НДР за даними в таблиц 3.1 дорвню 170 дн.
Залежно вд характеру й складност НДР, ступеня попередньо
Спввдношення трудових витрат по окремих етапах НДР й ДКР наведен в таблиц 4.2.
Таблиця 4.2 - Спввдношення трудових витрат
|
Етапи НД й ДКР |
Трудомстксть дослдницьких робт, % |
|
Розробка технчного завдання |
4,64 |
|
Вибр напрямку дослдження |
42,86 |
|
Теоретичн й експериментальн дослдження |
40,12 |
|
Узагальнення й оцнка результатв дослдження |
12,38 |
4.2 Визначення планово
Науково-технчна продукця включа закнчен науково-дослдн, конструкторськ, проектно-конструкторськ, технологчн й нш нновацйн науково-технчн роботи (послуги), дослдн зразки й дослдн партÿ виробв, виготовлен в процес виконання науково-дослдних дослдно-конструкторських робт вдповдно до мов, передбаченими в договор (замовлен) прийнят замовником.
У собвартсть науково технчно
Угруповання по статтях калькуляцÿ повинна забезпечити видлення витрат, пов'язаних з виробництвом окремих видв науково-технчно
Типове груповання по статтях калькуляцÿ включа:
матерали;
витрати по роботах виконуваним стороннми органзацями;
спецальне статкування для наукових (експериментальних) робт;
витрати на оплату прац працвникв, безпосередньо пов'язаних з створенням науково-технчно
додатков витрати на заробтну плату;
нарахування на заробтну плату;
нш прям витрати;
накладн витрати.
Науков органзацÿ, виходячи з необхдност точного визначення собвартост науково-технчно
Калькуляця планово
До статт Матерали вдносяться витрати на сировину, основн й допомжн матерали, покупн напвфабрикати й комплектуюч вироби, необхдн для виконання НДР. Витрати по цй статт визначаються по дючих оптових цнах з рахуванням транспортно-заготвельних витрат, величина яких становить 7-10% вд оптово
мортизацйн вдрахування, кошти на ремонт й електроенергю входять у накладн витрати й окремо не враховуються.
На статтю Спецобладнання для наукових (експериментальних) робт вдносяться витрати на придбання або виготовлення спецальних приладв, стендв, апаратв й ншого спецального устаткування, необхдного для проведення конкретно
Таблиця 4.3 - Витрати на спецобладнання
|
Спецобладнання |
Виготовлювач (постачальник) |
Кльксть |
Цна за одиницю, грн. |
Сума, Грн. |
Обрун-тування |
|
Демонстрацйний набр |
Bruel & Kjear |
1 |
6 |
6 |
Основний об'кт НДР |
|
Транспортно- заготвельн роботи |
DHL |
1 |
300 |
300 |
Доставка |
|
Усього: |
6300 |
|
На статтю Основна заробтна плата ставиться основна заробтна плата наукових спвробтникв, нженерно-технчних працвникв, лаборантв, креслярв, копрувальникв робтникв, безпосередньо зайнятих виконанням НДР, також заробтна плата позаштатного складу, залучених до ? виконання. Для розрахунку взьмемо середню заробтну плату вдповдних працвникв нституту кбернетики мста Кива. Середн число робочих днв у мсяц в 2005 роц - 21 день. Суми основно
Таблиця 4.4 Ц Основна заробтна плата працвникв
|
Посада виконавця |
Середня ЗП на мсяць, грн. |
Трудомстксть роботи виконавця, дн. |
Сума, грн. |
|
Старший науковий спвробтник |
750 |
25 |
892,86 |
|
Молодший науковий спвробтник |
450 |
130 |
2785,71 |
|
Лаборант |
290 |
10 |
138,1 |
|
Кресляр |
320 |
5 |
76,19 |
|
Усього |
|
170 |
3892,86 |
До статт Додаткова заробтна плата вдносяться виплати, передбачен законодавством за непророблений час: оплата чергових додаткових вдпусток, оплата часу, пов'язаного з виконанням державних суспльних обов'язкв, виплати винагород за вислугу рокв й нших. Додаткова заробтна плата вд основно
Розмр вдрахувань на нарахування на заробтну плату становить 38% вд суми основно
Вн.з/па= 0,38 * (467,14 + 3892,86) = 1656,8 грн. (4.1)а
До статт Накладн витрати включаються витрати на кервництво й господарське обслуговування, як рвною мрою вдносяться до всх виконавцв НДР. По цй статт враховуться заробтна плата апарата кервництва й загальногосподарських служб, витрати на змст поточний ремонт будинкв, споруджень, статкування й нвентарю, амортизацйн вдрахування на
нш прям витрати, до яких ставляться витрати на придбання матералв спецально
Суми витрат по статтях пдсумковй собвартост НДР наведен в таблиц 4.5.
Таблиця 4.5 Ц Собвартсть НДР
|
Стаття витрат |
Сума, грн. |
|
1. Спецобладнання для НДР |
6300 |
|
2. Основна заробтна плата |
3892,86 |
|
3. Додаткова заробтна плата |
467,14 |
|
4. Нарахування на заробтну плату |
1656,8 |
|
5. Накладн витрати |
8675,21 |
|
Планова собвартсть: |
21 |
5 ОХОРОНА ПРАЦ
5.1 Аналз небезпечних шкдливих виробничих факторв на робочому мсц оператора.
Система дистанцйного контролю акустичного оточення керуться та контролюються оператором ЕОМ, що розташований у звичайнй кмнат для працвникв, або у спецально вдведеному для цього примщенн пдпримства.
На робочому мсц оператора персонального комп'ютера присутн наступн шкдлив виробнич фактори:
Фзичн:
недостатня освтленсть робочо
пряма й вдбита блискавичнсть;
пдвищений рвень статично
пдвищений рвень електромагнтних випромнювань;
пдвищений рвень шуму;
несприятлив параметри мкроклмату.
Психофзологчн:
статичн фзичн перевантаження;
нервовопсихчн перевантаження:
Ц розумова перенапруга;
Ц перенапруга аналзаторв.
5.2 Фзично небезпечн й шкдлив фактори.
Недостатня освтленсть робочо
Недостатн освтлення негативно вплива на зр людини, стан його центрально
Для виконання зорово
Виконання зорово
короткозорсть;
далекозорсть.
При органзацÿ рацонального виробничого освтлення варто никати наявност в поле зору працюючих блисткостей. Порушення зорових функцй блисткстю називаться слпимстю. Чим вище яскравсть поля адаптацÿ, тим менше ймоврнсть явища слпимост
В мовах даного проекту природне освтлення неможливим, тому що це закрите примщення, а використовуться штучне. Недостатня освтленсть знижу швидксть розрзнення деталей (нод робить це взагал неможливим), що позначаться на продуктивност прац, збльшу стомлювансть працвника й т.д.
Внаслдок цього необхдна розробка штучного освтлення робочо
Пряма блисксть - влучення в поле зору яскравих джерел свтла.
Вдбита блисксть виника через високий коефцúнт вдбиття екрана.
Блисксть виклика слпучий ефект. Вд слпучо
Границею дискомфортност зорового вдчуття М=40, при М=60 виникають хвороблив вдчуття.
Пдвищений рвень статично
Напруженсть електромагнтного поля на вдстан 50 см. навколо ВДТ по електричнй складовй повинна бути не бльше:а
у дапазон частот 5 Гц - 2 кГц;а 25 В/м
у дапазон частот 2 - 400 кГца 2,5 В/ма
Щльнсть магнтного потоку повинна бути не бльше:а
у дапазон частот 5 Гц - 2 кГц;а 250 нТл
у дапазон частот 2 - 400 кГц. 25 нТл
Поверхневий електростатичний потенцал не повинен перевищувати 500 В.
Пдвищений рвень електромагнтних випромнювань. Основним джерелом електромагнтних полв на робочому мсц оператора персонального комп'ютера електронно-променева трубка дисплея.
Електромагнтн поля впливають на тканин людини як на бологчн об'кти. Вони змнюють орúнтацю клток або ланцюгв молекул вдповдно до напрямку силових нй електричного поля, послабляють бохмчну активнсть чистових молекул, порушують функцÿ серцево-судинно
Електромагнтн поля несприятливо впливають на зр, викликають головний бль, порушення сну, зниження апетиту.
ЕПТ дисплея джерелом електромагнтних випромнювань з частотами 10-16кгц.
Оператор персонального комп'ютера перебува в ближнй зон (зона ндукцÿ), де ще не сформована електромагнтна хвиля, що бжить, тому цю зону можна характеризувати як електричною, так магнтного складового електромагнтного поля.
Контроль рвнв електричного поля здйснються за значенням напруженост електричного поля, виражено
Контроль рвнв магнтного поля здйснються за значенням напруженост магнтного поля, виражено
Пдвищений рвень шуму. Джерелами шуму на робочому мсц програмста як сам ЕОМ, так периферйне встаткування.
Шум - несприятливо дюч на людину звуки. Вн хаотичним сполученням звукв рзно
Тривалий вплив нтенсивного шуму може привести до патологчного стану слухового органа, до його стомлення й виникнення професйного захворювання - приглухуватост, тобто до втрати слуху. Шум виклика змни у серцево-судиннй систем, супроводжуван порушенням тонусу й ритму серцевих скорочень, змнються артеральний тиск, приводить до порушення нормально
5.3 Психофзологчно небезпечн й шкдлив фактори.
Статичн фзичн перевантаження. При робот з ЕОМ застосовують клавшний ввд. Робоч цикли при робот на клавшних апаратах, як правило, багаторазово повторюються. Велике
При статичних фзичних перевантаженнях нг, плечей, ши
Оскльки кожне натискання н клавшу сполучене з скороченням м'язв, сухожилля безупинно сковзають здовж костей стикаються з тканинами.
Внаслдок чого можуть виникнути запальн процеси. Розпухл внаслдок повторюваних рухв, оболонки сухожиль можуть здавити нерв. Виника зап'ястний синдром.
Нервовопсихчн перевантаження. Нервова перенапруга обумовлена напругою ваги. Часта й тривала перенапруга може служити джерелом ряду захворювань серцево-судинно
Розумова перенапруга. Розумова дяльнсть - це дяльнсть, насамперед, центрально
При розумовй робот вдбуваться звуження судин кнцвок розширення судин внутршнх органв.
Низький рвень загального обмну при розумовй дяльност не показником мало
Перенапруга аналзаторв. Центральна нервова система одержу нформацю вд зовншнього середовища за допомогою чутливих апаратв, що сприймають сигнали. - апарати академком И.П.Павловим назван аналзаторами.
Основна характеристика аналзаторв - висока чутливсть. При робот з дисплем, яскравсть сигналв значно перевищу мнмальний рвень свтлового впливу. Верхня межа нтенсивност свтлового сигналу, при якому ще не порушуться робота аналзаторв, становить 10. кд/м2. Але крайн значення стомлююч для очей. Так ознакою ненормально велико
Зорова робота вимага частого перемикання з одн㺿 поверхн на ншу, що вдбуваться на тл нервномрних яскравостей. Результати дослджень показують, що робота в мовах постйно
Дискомфортн мови для роботи ока можуть виникнути не тльки в результат бльших яскравостей у пол зору, але й внаслдок недостатньо
5.4 Мри захисту вд небезпечних шкдливих виробничих факторв.
Основним способом захисту вд статично
При вдсутност природного освтлення використаться штучне. Для загального освтлення використаються лампи денного свтла, тому що
Зниження рвня шуму можна домогтися, застосовуючи демпфрування, звукозоляцю, поглинання. Демпфрування - покриття поверхн демпферними матералами, що мають велике внутршн тертя (мастики, спецальн види повст, нолеум). Звукозоляця - зниження виробничого шуму на шляху його поширення. За допомогою звукових перегородок легко знизити рвень шуму на 30-40 дБ. Звукопоглинання - застосування звуковбирних матералв при обладнанн кмнати.
Для запобгання виникнення шкдливих наслдкв вд статичних фзичних перевантажень, необхдно обладнати мсце так, щоб виключити незручн пози, тривал напруги. Дисплей повинен бути встановлений на такй висот й пд таким кутом, щоб шия працвника не була згнута й утримувалася в такому стан напруженими м'язами. Клаватура повинна розташовуватися так, щоб до ? не потрбно було тягтися, руки не повинн бути у висячому положенн або перенапружен. Не можна довго перебувати в однй поз. Щогодини протягом 15 хв. необхдно займатися якою-небудь справою, зробити розминку.
Для запобгання перенапруги аналзаторв необхдно визначити режим яскравост. Для цього потрбно встановити рвень яскравост, спввдношення рвнв яскравост в пол зору, рвень контрасту.
Оптимальною вважаться така яскравсть, при якй проявляться контрастна чутливсть ока, гострота зору й швидксть розрзнення сигналв. Нижньою комфортною границею рвня яскравост свтних сигналв можна вважати 30 кд/м2, верхня комфортна границя визначаться значенням слпучо
5.5 Розрахунок виробничого освтлення
Недостатня освтленсть робочо
Розрахумо освтлення. Для органзацÿ освтлення робочих мсць скористамося свтильниками з люмнесцентними лампами. Знайдемо висоту пдвсу над робочою площиною Н. З рис. 5.1., представленого нижче, видно, що висота робочо
Рисунок а5.1 - Габарити примщення
Знайдемо вдстань мж центрами свтильникв l. Для люмнесцентних свтильникв
(5.1)
При такому значенн l можливо реалзувати тльки один ряд свтильникв здовж довго
Вдстань свтильникв вд стн дорвню
(5.2)
Кльксть свтильникв визначаться за формулою
(5.3)
Розташування свтильникв мовно показане на рис. 5.2. Крапками позначен центри свтильникв.
Рисунок 5.2 - Розташування свтильникв
Для знаходження необхдного свтлового потоку одного джерела необхдно попередньо знайти деяк параметри.
Коефцúнт запасу, що врахову старння ламп забруднення свтильникв, дорвню
,
тому що в даному примщенн видлення пилу низьке.
Площа освтлюваного примщення
(5.4)
Коефцúнт мнмально
Визначимо ндекс примщення
(5.5)
Коефцúнт вдбиття стел (свжа поблка)а
а
Коефцúнт вдбиття стн (голубий колр)а
а
Коефцúнт вдбиття пдлоги (коричневий колр)
а.
З огляду на те, що застосовуться свтильник ЛСПО2, даним коефцúнтам вдбиття й ндексу примщення вдповда коефцúнт використання свтлового потоку
Знаючи тепер вс необхдн значення параметрв, обчислимо необхдний свтловий потк одного джерела свтла
(5.7)
Найближча по свтловому потоц лампа ЛБ80-4 (6220 лм), Вдхилення свтлового потоку ц㺿 лампи вд розрахованого становить -5,5 %. Вдхилення повинне лежати в межах (-10% - +20%), по цьому критерю лампа пдходить.
5.6 Електробезпечнсть
Для захисту вд електротравм у примщенн слд використовувати сховану, добре зольовану електропроводку. Розподл енергÿ здйснються за допомогою розподльного щита з зольованими кабелями розетками, що виключають можливсть короткого замикання. Розподльний щит ма запобжники, що спрацьовують при критичному режим роботи. Персонал, що обслугову ЕОМ, зобов'язаний пройти навчання безпечним методам роботи на робочому мсц переврку знань правил технки безпеки.
У мереж нейтраль джерела струму слд приднати до заземлення за допомогою заземлюючого провдника. Цей заземлювач розташовуться поблизу джерела живлення (в окремих випадках) бля стни будинку, у якому вн знаходиться. Ефективним заходом захисту в даному випадку захисне занулення.
Захисне занулення - це навмисне електричне з'днання з нульовим захисним провдником металевих неструмоведучих частин, що можуть виявитися пд напругою (ГОСТ 12.1.009-76). Захисна дя занулення здйснються тим, що при замиканн одн㺿 з фаз на занулений корпус у кол ц㺿 фази виника струм короткого замикання, що вплива на струмовий захист (плавкий запобжник, автомат), у результат чого вдбуваться вдключення аварйно
ГОСТ 12.1.038-82 становлю гранично припустим рвн напруг дотику (В), струмв (мА), що проткають через тло людини, призначен для проектування способв засобв захисту людей при взамодÿ з електроустановками виробничого побутового призначення постйного змнного струму частотою 50 400 Гц.
На пдстав ПУЭ-85 дане примщення по ступен небезпеки поразки електричним струмом вдноситься до класу примщень без пдвищено
Електропроводка в примщенна схованого типу, тому випадкове торкання проводв з напругою 220 В виключено, за мови дотримання правил технки безпеки. Вимикач штучного освтлення зольован струмонепровдним облицюванням.
Поразка електричним струмом може вдбутися в результат несправних розеток вилок ЕОМ, також пристро
5.7 Пожежна безпека
При гаснн пожеж найбльше поширення одержали наступн принципи припинення горння:
золяця вогнища горння вд повтря чи зниження шляхом розведення повтря непальними газами концентрацÿ кисню до значення, при якому не може вдбуватися горння;
охолодження вогнища горння нижче визначених температур;
з нтенсивне гальмування швидкост хмчно
механчний зрив полум'я в результат впливу на нього сильного струменя газу чи води;
створення мов вогнеперешкодження, тобто таких мов, при яких полум'я поширються через вузьк канали
Примщення, де виробляться монтаж друкованих плат вдноситься по пожежнй безпец до категорÿ В по ОНТП 24-86 зон П-I по ПУЭ.
Категоря В - пожежнонебезпечн; до ц㺿 категорÿ вдносяться примщення, у яких застосовуються рдини з температурою спалаху вище 61ОС горюч пили чи волокна, нижня межа запалення яких бльш 65 г/м3, тверд спаленн речовини матерали, здатн тльки горти, але не вибухати при контакт з повтрям, чи водою один з одним.
Пожежа при монтаж може виникнути в результат короткого замикання. Джерелами запалювання можуть стати джерела мсцевого освтлення, також розгртий паяльник у результат наявност пальних речовин, таких як спиртобензинова сумш, ацетон. Причини виникнення пожеж наступн:
порушення режимних вимог;
несправнсть неправильна експлуатаця електропаяльникв пристро
порушення працюючими технологчних нструкцй.
Весь обслуговуючий персонал проходить перодичний нструктаж з технки безпеки. На випадок пожеж в примщенн обов'язкова наявнсть запасних евакуацйних виходв. У таких примщеннях не можна застосовувати для гасння пожеж воду, так як вода ма значну електропровднсть. У цьому випадку застосовують вуглекисл вогнегасники ОУ-8. У якост пожежних сповщателв використовуються теплов (ДТЛ, ДПС-ОЗ8 н.). для оповщення про пожежу в примщенн маться телефон загального користування табличка з номерами телефонв.
У коридор становлються внутршнй пожежний кран для гасння пожеж за допомогою води.
5.8 Висновки
У даному роздл дипломно
Даний вид дяльност оператора (вдео спостереження) досить розповсюдженим використаться досить часто в багатьох сферах обслуговування, тому не передбача якихось конкретних мов на вибр використання примщення.
ВИСНОВКИ
У рамках дано
Основний пор у робот робився на нверсальнсть та зниження вартост кнцевого продукту. Саме тому для ндикацÿ були обран свтлододн ндикатори, не рдинокристалчн, застосований будований у мкроконтролер АЦП, не зовншнй.
Розроблений пристрй може застосовуватись для вимрювання рвня шуму на пдпримствах з метою попередження негативного впливу шуму на органзм людини, для неперервного акустичного контролю примщення у режим нтелектуального датчика, також може використовуватись працвниками млцÿ та органв Внутршнх справ з метою фксування порушень норм щодо максимально припустимого рвня шуму, що визначаться вдповдними законодавчими актами [5].
ЛТЕРАТУРА
1. ГОСТ 17187-71. Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний.
2. Енс Трампе Брох. Применение измерительных систем фирмы Брюль и Къер для измерений акустического шума, Дания, 1971 г. - 224 с.
3. Ддковський В.С., Маркелов П.О. Шум вбраця: Пдручник. - К.: Вища школа., 1995. - 263с.
4. Ддковський В.С., Якименко В.Я., Запорожець О.., Савн В.Г., Токарев В.. Основи акустично
5. Зельднн Е.А. Децибелы. Изд. 2-е, доп. М., Энергия, 1977г. 64с. с ил.
6. ссылка более недоступнаim/inter/rs485/index.html. RS-485 для чайников. Описание RS-485 на русском,.
7. ссылка более недоступнаp>
8. ссылка более недоступнаp>
9. ссылка более недоступнаlibrary/16/3.htm. Интерфейсы модемов.
10. ссылка более недоступнаpribor/prod.htm.
11. ссылка более недоступнаhtml.cgi/txt/interface/rs232/index.htm. Правильная разводка сетей RS-232.
12. ссылка более недоступнаp>
13. ссылка более недоступнаDual potentiometers with SPI interface, - 36 с
14. ссылка более недоступнаp>
15. ссылка более недоступнаp>
16. ссылка более недоступнаMC33063A datasheet, - 12 с.
17. ссылка более недоступнаp>
18. ссылка более недоступнаproduction.shtml
Технчне завдання
1. Найменування й область застосування проектованого пристрою.
Найменування розробки: система дистанцйного контролю акустичного оточення.
2. Пдстава для розробки.
Робота проводиться на пдстав завдання на дипломне проектування вдповдно до наказу по нституту № вд
3. Мета призначення розробки.
Метою розробки проектування нверсально
4. Технчн вимоги.
Пристрй ма забезпечувати вимрювання у другому клас (технчн вимрювання), ма вдображати значення вимру режим роботи на ндикатор.
Пристрй ма працювати у автономному режим у режим нтелектуального датчика.
Пристрй повинен мати можливсть замни програмного забезпечення за допомогою ЕОМ.
Живлення пристрою ма здйснюватись вд елементу живлення Дкрона або по дроту у режим нтелектуального датчика.
Дапазон частот не вуже 20...8 Гц.
Максимальна вдстань вд приладу до ЕОМ 1200 м.
Максимальна кльксть приладв, пд'днаних до мереж - 32.
Погршнсть вимрювання не бльше 1 дБ.
Динамчний дапазон вимрювання 20 дБ - 120 дБ.
Напруга живлення 6 - 20 В.
Дапазон температур 10 оС - 50 оС.
5. Вимоги до технологчност.
Пристрй повинен бути виконаний на елементнй баз широкого застосування мстити мнмум спецалзованих елементв. Можливе використання закордонно
6. Вимоги до рвня нфкацÿ.
У розроблювальнй конструкцÿ необхдно прагнути до максимального використання стандартних компонентв нфкованих виробв, а також запозичених складальних одиниць деталей.
7. Вимоги до безпеки.
Розроблений пристрй повинен вдповдати вимогам ДСТ 12.2.006 забезпечувати електробезпечнсть, пожежобезпечнсть та нш вимоги при монтаж, експлуатацÿ, обслуговуванн ремонт.
8. Економчн показники.
Розроблювальний пристрй повинен бути ефективний з економчно
9. Стадÿ й етапи розробки.
Розробка виконуться в один етап. Початок розробки - Закнчення розробки.