Обзор литературных источников
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Машиностроительный факультет
Кафедра «Интеллектуальные системы»
| ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ | |
| Заведующий кафедрой | |
| ________________________ | А.В.Гулай |
| “____”____________20___г. |
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
«Разработка лабораторного комплекса по созданию сенсорного интерфейса на основе графической платформы Circuit Design Suite»
Специальность 1-55 01 02 «Интегральные сенсорные системы»
ДП.1-55 01 02.103710.10.02.ПЗ
Проект выполнил __________________ Жоров И.А.
(подпись, дата)
Руководитель проекта, к.т.н.,
доцент, __________________ Шевчёнок А.А.
(подпись, дата)
Консультант по экономическому
разделу, ст. преподаватель __________________ Зеленковская Н.В.
(подпись, дата)
Консультант по охране труда,
к.т.н., доцент __________________ Киселева Т.Н.
(подпись, дата)
Консультант по переводу научно-
технической литературы,
ст. преподаватель __________________ Кипнис И.Ю.
(подпись, дата)
Консультант по электронной
презентации, ст. преподаватель __________________ Полынкова Е.В.
(подпись, дата)
Нормоконтроль,
преподаватель __________________ Волкова З.Н.
(подпись, дата)
Объем дипломного проекта:
пояснительная записка - _______ страниц;
графическая часть - _______ листов;
магнитные (цифровые) носители - _______ единиц.
Минск 2015
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП.1-55 01 02.103710.10.10 ВП |
| Разраб. |
| Жоров И.А. |
| Провер. |
| Шевчёнок А.А |
| Т. Контр |
| Н. Контр. |
| Волкова З.Н. |
| Утверд. |
| Гулай А.В. |
| Ведомость объема дипломного проекта |
| Лит. |
| Листов |
| БНТУ |
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Машиностроительный факультет
Кафедра «Интеллектуальные системы»
| УТВЕРЖДАЮ | |
| Заведующий кафедрой | |
| ________________________ | А.В.Гулай |
| “____”____________20___г. |
ЗАДАНИЕ
По дипломному проектированию
Студенту Жорову И.А.______
1. Тема проекта ___Разработка лабораторного комплекса по созданию сенсорного интерфейса на основе графической платформы Circuit Design Suite.________
(Утверждена приказом по вузу от __06.02.2015___№647-лс)
2. Сроки сдачи студентом законченного проекта __________________
3. Исходные данные к проекту______________________
________________
________________
________________
________________
4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
Введение____
1 Обзор литературных источников_____________
2 Разработка лабораторного комплекса по созданию сенсорного интерфейса на основе графической платформы Circuit Design Suite __________
3 Бизнес-планирование и менеджмент дипломного проекта_________________________
4 Охрана труда_______________________________
Заключение__
____Список использованных источников___________
5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей и графиков)_______
________________
________________
________________
________________
________________
________________
6.Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделов проекта)
Консультант по специальности: к.т.н., доцент Шевчёнок А.А. («Введение», «Обзор литературы»,_«Основная часть», «Заключение») ________________________
Консультант по экономической части: старший преподаватель Зеленковская Н.В.__________
Консультант по охране труда: к.т.н., доцент Киселева Т. Н._____________________________
Консультант по электронной презентации: старший преподаватель Полынкова Е.В. _______
Консультант по переводу научно-технической литературы Кипнис И.Ю. _________________
Нормоконтролер: ведущий инженер Волкова З.Н. ___
7. Дата выдачи задания __________________
8. Календарный график работы над проектом на весь период проектирования (с указанием сроков выполнения и трудоемкости отдельных этапов__
1. Анализ задания и обзор литературы – 10% 9.03.15 ___
2. Основная часть – 50% 21.05.15 ___
3. Экономическая часть – 10% 21.05.15 ___
4. Охрана труда – 5% 21.05.15 __
5. Заключение и оформление результатов – 10% 22.05.15 __
6. Рабочая комиссия (предварительная защита) – 5% 1.06.15 __
7. Рецензирование, подготовка ответов на замечания – 5% 15.06.15 __
8.Подготовка к презентации диплома и защита диплома – 5% 20.06.15___
________________
Руководитель __________________________
(подпись)
Задание принял к исполнению (дата) ________________
(подпись студента) _______________________________
П р и м е ч а н и е. Это задание прилагается к законченному проекту и вместе с проектом представляется при сдаче проекта в ГЭК.
РЕФЕРАТ
Дипломный проект: 68 с., 34 ил., 11 табл., 7 ист.
Разработка, сенсорный интерфейс, лабораторный комплекс, графическая платформа.
Объект исследования: изучить возможность программ Multisim и Ultiboard при создании схем, включающих в себя микропроцессоры.
Цель: создание отладочной платы и загрузка в микроконтроллер готовой программы для работы с датчиком цвета.
Для создания использовались программы Multisim и Ultiboard версии 12.0. Был использован микропроцессор Intel 8051.
В ходе выполнения работы была разработана электрическая схема и создан макет печатной платы. В качестве проверки работоспособности разработанного устройства в микропроцессор была загружена прошивка с простым кодом. На основании проверки установлено, что данная разработка полностью соответствует предъявляемым требованиям.
РЭФЕРАТ
Распрацоўка, сэнсарны інтэрфейс, лабараторны комплекс, графічная платформа.
Аб'ект даследавання: вывучыць магчымасць праграм Multisim і Ultiboard пры стварэнні схем, якія ўключаюць у сябе мікрапрацэсары.
Мэта: стварэнне адладкавай платы і загрузка ў мікракантролер гатовай праграмы для працы з датчыкам колеру.
Для стварэння выкарыстоўваліся праграмы Multisim і Ultiboard версіі 12.0. Быў выкарыстаны мікрапрацэсар Intel 8051.
У ходзе выканання работы была распрацавана электрычная схема і створаны макет друкаванай платы. У якасці праверкі працаздольнасці распрацаванага прылады ў мікрапрацэсар была загружаная прашыўка з простым кодам. На падставу праверкі можна сказаць, што дадзеная распрацоўка цалкам адпавядае нашым патрабаванням.
ABSTRACT
Design(development?), touch interface, laboratory complex, graphics platform.
The object of research is: to study the possibility of Multisim and Ultiboard programs to create circuits, including microprocessors.
The goal of the project: To attempt to create a debugging board and loading the program into the microcontroller ready to work with the color sensor.
To create a program used Multisim and Ultiboard 12.0. We used Intel 8051 microprocessor.
In the course of the work has been developed and designed circuitry PCB layout. In the test the operation of the microprocessor developed device was loaded with a simple firmware and software. Based on the test can be said that this development is fully consistent with our requirements.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 8
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 11
1.1 Описание основных программ. 11
1.2 Описание схемы.. 12
1.3 Обзор компонентов. 14
1.4 Виртуальные приборы.. 16
2. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО КОМПЛЕКСА ПО СОЗДАНИЮ СЕНСОРНОГО ИНТЕРФЕЙСА НА ОСНОВЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ CICRCUIT DESIGN SUITE. 22
2.1 Выбор платформы для моделирования. 22
2.2 Микропроцессор. 23
2.3 Разработка электрической схемы.. 26
2.4 Создание схемы в программе Multisim.. 27
3. БИЗНЕС-ПЛАНИРОВНИЕ И МЕНЕДЖМЕНТ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 36
3.1 Оценка конкурентоспособности объекта проектирования. 36
3.2 Определение единовременных затрат на создание программного продукта (разработку модели) 39
3.2.1 Определение трудоемкости разработки алгоритма ПП.. 39
3.2.3 Определение оптовой и отпускной цены ПП.. 45
3.2.4 Определение ожидаемого прироста прибыли в результате внедрения программного продукта. 46
3.2.5 Определение годовых текущих затрат, связанных с эксплуатацией задачи 47
3.2.6 Определение ожидаемого прироста прибыли в результате внедрения ПП.. 48
3.2.7 Расчет показателей эффективности использования программного продукта 49
4. ОХРАНА ТРУДА.. 52
4.1 Производственная санитария и техника безопасности. 53
4.1.1 Вредные факторы.. 53
4.1.1.1 Шум. 54
4.1.1.2 Вибрация. 56
4.1.1.3 Излучение. 57
4.2 Метеорологические условия. 59
4.3 Вентиляция и кондиционирование. 60
4.5 Организация рабочего места. 62
4.6 Освещение. 63
4.6.1 Определение освещения, расчет освещения. 66
4.7 Пожарная безопасность. 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 75
ВВЕДЕНИЕ
Популярный программный пакет, позволяющий моделировать электронные схемы и разводить печатные платы. Главная особенность NI Multisim – простой наглядный интерфейс, мощные средства графического анализа результатов моделирования, наличие виртуальных измерительных приборов, копирующих реальные аналоги. Библиотека элементов содержит более 2000 SPICE-моделей компонентов National Semiconductor, Analog Devices, Phillips, NXP и других производителей. Присутствуют электромеханические модели, импульсные источники питания, преобразователи мощности. Инструмент Convergence Assistant автоматически исправляет параметры SPICE, корректируя ошибки моделирования. NI Multisim выпускается в двух вариантах – Professional и Education.
Версия Multisim Education предназначена для учебных заведений и включает в себя обучающие курсы, подготовленные аппаратные решения и рабочие учебники. Основная задача – закрепить теоретический материал, наглядно продемонстрировав работу тех или иных законов и процессов в реальных проектах. Для этого помимо интерактивных компонентов программа способна взаимодействовать с аппаратными платформами NI myDAQ (библиотека контрольно-измерительного оборудования) и NI ELVIS (виртуальный инструментарий для учебной мастерской), что делает возможным создание целых виртуальных лаборатории систем управления, энергетики, мехатроники и силовой техники.
Версия Multisim Professional специально создана для быстрого прототипирования и решения задач оптимизации соединений. Предлагается расширенный пользовательский интерфейс, нестандартные методы анализа, основанные на фирменной системе NI LabVIEW, и обычные алгоритмы имитационного моделирования схем по стандарту SPICE.
Первые версии программы имели название Electronics Workbench и разрабатывались одноименной фирмой. В настоящее время Electronics Workbench является дочерней компанией, которая принадлежит National Instruments (http://russia.ni.com/). Штаб-квартира NI расположена в городе Остин (Техас, США).
Последние версии программы обладают улучшенной функциональностью, новыми инструментами для моделирования, расширенной базой элементов, благодаря чему разработка и создание проектов электрических схем может выполняться гораздо более точно и быстро. NI Multisim может взаимодействовать со средой разработки систем измерения LabVIEW, что позволяет сопоставлять теоретические данные с реальными, прямо в ходе создания схем печатных плат. Это уменьшает количество проектных ошибок и ускоряет реализацию проектов. Обратной стороной этого стали завышенные системные требования, предъявляемые к оборудованию. Нагрузка на процессор и память при работе с большими схемами и при трассировке очень велика.
Для облегчения процесса создания печатных плат компания дает возможность каждому разработчику вступить в онлайн-сообщество NI Circuit Design Community для того, чтобы обмениваться своими работами, прототипами, шаблонами, обсуждать нюансы разработок и получать новые знания от коллег и единомышленников, живущих по всему миру.
Язык интерфейса только английский, но существуют самодельные варианты русификации пакета.
Рабочая платформа – 32-разрядная Windows XP, Vista, 7 или 64-разрядная – Vista и 7. Программа не поддерживает Windows 95, 98, 2000, NT, Me и 64-разрядную Windows XP.
Простая в применении среда разработки Multisim предлагает графический подход, позволяющий уйти от употребления традиционных методов моделирования схем, и обеспечивающий преподавателей, студентов и профессионалов мощным инструментом для оценки схем.
Multisim 12 – позволяет специалистам оптимизировать собственные проекты, минимизировать ошибки и снизить число итераций при разработке. В сочетании с NI Ultiboard 12 - программным снабжением для разработки топологии печатных плат, Multisim – являет собой платформу сквозного проектирования. Тесная интеграция со средой графической разработки NI LabVIEW позволяет специалистам различного уровня внедрять собственные алгоритмы анализа и улучшать верификацию своих проектов.
Multisim наиболее интегрирована с LabVIEW для моделирования работы замкнутых аналоговых и цифровых систем. Благодаря абсолютно новому подходу, разработчики имеют все шансы оценивать цифровые управляющие логические схемы FPGA параллельно с аналоговыми схемами (например, для силовых устройств) до окончания стадии настольного моделирования (desktop simulation).
Основные новшества Multisim:
- Обновленная база моделей (электромеханические модели, преобразователи мощности, импульсные источники питания для силовых схем).
- Более 90 соединителей для облегчения разработки личных аппаратных решений.
- Моделирование на уровне системы аналоговых и цифровых схем дает возможность сэкономить время.
Последние версии программ обладают повышенной функциональностью, новыми возможностями пользовательского интерфейса и поддерживают более 300 новых компонентов от лидирующих мировых производителей. Благодаря новым возможностям разработка и создание прототипов электрических схем может проводиться гораздо быстрее и с большей точностью.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ