Канальное управление устройствами по USB с помощью ATiny2313

$(document).ready(function(){ $("a[rel^='prettyPhoto']").prettyPhoto(); });

Рисунок 1

Принцип работы

Прибор состоит из вполне доступных и распространенных элементов. Обе микросхемы микроконтроллеры ATINY2313 семейства AVR.Первый контроллер подключен к USB порту компьютера и выполняет функцию конвертора форматов USB-COM.Второй подключается к первому и всё время сканирует команды, которые посылаются с ПК через терминальную программу Terminal v1.9b

2. 3 Описание структурной схемы

Схема состоит из следующих блоков. ПК подаёт сигнал на USB порт, после чего идет сигнал на микроконтроллер – конвертер. После поступление сигнала на микроконтроллер – конвертер, идет сигнал на микроконтроллер, после этого идет сигнал на реле. В конце подаётся сигнал на Нагрузку.

Потребляемая мощность является важным конструктивным параметром любого устройства. Особенно большое значение показатель мощности имеет в цифровой импульсной технике. Так даже незначительное отклонение напряжения питания от номинала, на 5% и более, влечет за собой неминуемые сбои во всей схеме. На основании расчетных данных о потребляемой мощности должен быть выбран блок стабилизированного питания. Помимо этого, при довольно большом значении потребляемой мощности необходимо предусмотреть систему теплообмена.

Полная потребляемая мощность определяется, как сумма мощностей потребляемых каждым элементом в отдельности. Для удобства все расчетные данные рекомендуется свести в таблицу.

Таблица 3 – мощность потребления элементов схемы

P0 – мощность одного элемента

n – количество элементов в схеме

Вывод: Мощность устройства примерно составляет 0.668

3.2 Расчет надежности

Способность любого изделия сохранять свои характеристики в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени называется надежностью.

Любое изделие всегда находится в одном из двух состояний – работоспособном или неработоспособном. Надежность изделия, прибора, системы зависит от надежности отдельных деталей, элементов, вспомогательных узлов, из которых собрано изделие. При рассмотрении надежности узлов САУ считают, что все детали, из которых состоит устройство, включены последовательно, т.е. выход из строя любой детали или элемента приводит к выходу из строя всей системы. Чем большее число отдельных элементов использовано для создания системы, тем ниже будет ее надежность.

Надежность изделия характеризуется рядом свойств, оценка каждого их которых необходима при ее анализе: безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью.

Под вероятностью безотказной работы устройства понимается вероятность того, что в течение времени непрерывной работы t в изделии не произойдет ни одного отказа. Значение вероятности безотказной работы можно определить расчетным путем. Имея статические данные отказов, можно определить статическую вероятность безотказной работы за время t.

P(t) = 1- /\общ*t=1-5,86215*10^-6*4=0,99998 %

Где Р(t) – вероятность безотказной работы за период времени t;

/\общ – интенсивность отказов всего устройства;

t=4 – время работы устройства.

Под интенсивностью отказов /\ понимается вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени t.

Интенсивность отказов всего устройства определяется как сумма интенсивностей отказов элементов, входящих в состав этого устройства.

/\общ = (/\1 + /\2 +…..+ /\i)=5,86215*10^-6 (1/ч),

/\1, /\2, /\n – интенсивность отказов 1, 2 и i-го элемента в устройстве.

Среднее время безотказной работыTо определяется следующим образом:

Tо = 1/ /\общ =1/5,86215*10-6=170590 (ч).

Для удобства все расчетные данные рекомендуется свести в таблицу.

Таблица 4 - интенсивность отказов элементов схемы

l_общ.1=2.3964

l_общ.2=4.8

Т_ср=1//\общ2_. =28833ч

P(t) = 1- /\общ*t =0.999

Вывод: Расчет надежности управляющего устройство показал, что устройство надежно в эксплуатации.

4 Диагностика и наладка