Раздел 1 Общая часть

1. Назначение устройства

Регулятор освещения с дистанционным управлением умеет не только включать и выключать освещение, но и регулировать его яркость. Он имеет и дополнительную функцию — имитирует присутствие хозяев в квартире, периодически зажигая свет на некоторое время. Регулятор включают последовательно с лампами управляемого им светильника, как обычный выключатель. Подводить к нему еще какие-либо провода не требуется.

2. Технические условия

Регулятор освещения с дистанционным управления обладает следующими техническими характеристиками:

• Микроконтроллер серии АТ 90S2313-4SC

• Напряжение питания 2,7 В

• Частота внутреннего тактового генератора МК 4 Мгц

3. Сравнение с аналогами

По сравнению с другими аналогами дистанционное управление регулятором освещения возможно с помощью ПДУ любого бытового прибора, причем для управления можно выбрать любые кнопки, не перепрограммируя микроконтроллер регулятора. На команды, подаваемые остальными кнопками или с ПДУ другого типа, регулятор реагировать не будет.

Раздел 2 Расчетно-конструкторская часть

2.1 Разработка структурной схемы

На рисунке2.1 представлена структурная регулятора освещения с дистанционным управлением.

Назначение блоков:

Рисунок 2.1 –Структурная схема управляемого инвертора

2.2Выбор элементной базы

Представим реализацию блоков схемы структурной:

1. Фильтр питания модуля выполнен на микросхеме резистора R1 (С2-33Н) и конденсатора С1(К50-35);

Рисунок 2.2 – фильтр питания модуля.

Рисунок 2.3 – внешний вид фильтра питания модуля.

Технические характеристики:

• Напряжение: от 0 до 35 В

• Ток: от 0 до 1,5 А

• Максимальная мощность: 52,5 Вт

2.3Схема электрическая принципиальная.

Принцип действия

 Принцип регулирования яркости основан на отсечке с помощью симистора VS1 части периода питающего лампу переменного тока. МК AT90S2313 (DD1) выбран в качестве основы прибора исходя из того, что, имея небольшие габариты и стоимость, обладает достаточным объемом памяти и работает при минимальном напряжении питания 2,7 В. Именно такое напряжение поступает на МК, когда установлена максимальная яркость и падение напряжения на симисторе VS1 минимально. Частота внутреннего тактового генератора МК 4 МГц (максимально допустимая при напряжении 2,7 В) задана кварцевым резонатором ZQ1.

Рисунок 2.3 – Схема электрическая принципиальная

2.4 Предварительный расчет надежности. Полный расчет элемента схемы

Надежность - свойства изделия выполнять заданные функции сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных процессах в течении требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Отказ – это событие после появления которого изделие теряет работоспособность, т.е. какой либо один или несколько основных параметров не соответствующих требованиям установленных в КД.

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в определенные условия эксплуатации в процессах заданной продолжительности времени отказа не произойдет.

Исходными данными при расчете надежности являются:

1. Принципиальный блок- схема, и входящие в ее устройств с параметрами функционирования;

2. Принципиальности схемы всех функциональных узлов с указаниями типов изделий, входящие в узлы;

3. Режимы работы резервных устройств;

4. Электронный режим работы изделий;

5. Величины интенсивности отказов изделий;

6. Непрерывное время работы;

7. Температура окружающей среды;

8. Условия эксплуатации.

9. Этапы проведения расчета надежности:

10. Проведение структурного анализа;

11. Составления структурной схемы расчета надежности;

12. Проведения расчета надежности;

13. Оформление расчета надежности.

14. Виды расчета надежности:

15. Предварительный;

16. Окончательный.

Наименование ЭРЭ	ТИП	N				t	P(t)	Tср
Резистор	С2-33Н	8	0,004	0.032	1,169	1000	0.998831	855431,9
Конденсатор	К73-17	1	0.05	0.05
Конденсатор	К10-1Б	4	0.02	0.08
Светодиод	L-59	1	0.31	0.031
Стабилитрон	КС 156 А	1	0. 07	0. 07
Симистор	ВТ 138-800	1	0.008	0.008
Диод	КД 522 А	1	0.007	0.007
Конденсатор	К 50-35	2	0.035	0.07
Микроконтроллер	АТ 90 S 2313- 4SC	1	0.42	0.42
Резонатор	РК 169 МА-6 ВС-4096	1	0.05	0.05

Предварительная надежность изделия определяется по формуле:

Средняя наработка до отказа- время работы изделия до первого отказа определяем по формуле:

Находим вероятное число отказавших приборов (Х) за промежуток времени равный 1000 часам:

Р(t)= (N₀-N)/t, где

N₀- число исправных изделий к концу нормального периода работы или к какому-то времени t.

N- число изделий поставленных на испытание.

0,999=(1000-х)/1000

x=1000-999=1

Вывод: вероятность безотказной работы проектируемого изделия Р(t)= 0,999 за промежуток времени равный 1000 часов работы. Это означает, что из 1000 изделий безотказно будут работать 999, а 1 могут отказать.

Выполним расчет надежности элемента схемы конденсатора К10-1Б.

_э = К_с * _ос.т* К_р* К_э

где:

_ос.т - интенсивность отказов ИЭТ;

К_р– коэффициент режима, зависящий от эл. Нагрузки или (и) t среды.

К_э – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.

К_с – коэффициент, зависящий от величины номинальной ёмкости.

_э = 0,4 * 0,012 * 0,03 * 2 *10^-6=0,000288*10^-6