2 .3 Разработка алгоритма функционирования устройства

Рисунок. 2.3 - Алгоритм функционирования устройства

2 .4 Разработка конечной схемы

Рисунок 2.4.1 - Схема принципиальная

Поз. обозначение	Наименование	Кол	Примечание
	Микроконтроллеры
DD2	LM3S9С97	1
	Приёмо-передатчики
DD1	ADM485	1
	Преобразователи питания
DA1	LM2575	1
DA2,DA3	LM1117	2
	Резисторы
R1	9.1k	1
R2	12.4k	1
R3,R4,R5,R6, R7,R8,R9	100	7
	Конденсаторы
С1,С2	15p	2
С3,С4,C5	100m	3
C6	330m	1
C7,C10	15p	2
C8,C9,C11, C12,C13,C14, C15,C16,C17, C18,C19,C20, C21,C22,C23, C24,C25,C26, C27,C28	100m	20
	Дроссели
L1	330m	1
	Диоды
VD1,VD2, VD3,VD4, VD5	BH150	5
	Светодиоды
HL1,HL2, HL3		3
	Камеры
CAMERA	ITC-M-328

2.5 Перечень используемых элементов

Таблица 2.5 - Перечень используемых элементов

3 Расчетная часть

3.1 Расчёт надёжности

Исходя из технического задания разрабатываемая система должна обеспечивать следующие относящиеся к надёжности показатели:

• Срок эксплуатации устройства не менее 5 лет.

• Вероятность безотказной работы в течение срока эксплуатации – не менее 0,95.

• Ресурс работы устройства – не менее 43200 часов.

Срок эксплуатации не менее 5 лет и ресурс работы устройства являются практически аналогическими показателями, так как устройство предполагается для работы в режиме 24/7/365. К тому же эти свойства реализуется за счёт выбора элементной базы с соответствующим сроком эксплуатации. Поэтом нас интересует вероятность безотказной работы в конце срока эксплуатации.

Для осуществления расчёта характеристик надёжности в первую очередь рассмотрим модуль в виде его схемы надёжности. В качестве блоков мы примем основные микросхемы, а более простые элементы (резисторы, конденсаторы, дроссели) и дорожки платы будем считать абсолютно надёжными в пределах заданных сроков эксплуатации.

Рисунок. 3.1. - Структурная схема надёжности

Из рисунка 3.1 мы получаем, что вероятность безотказной работы периферийного модуля можно записать как :

,

(3.1.1)

где - вероятность безотказной работы подсистемы питания;

- вероятность безотказной работы адаптера хост-интерфейса;

- вероятность безотказной работы управляющего МК;

- вероятность безотказной работы считывателя;

- вероятность безотказной работы развязки на УПУ;

- вероятность безотказной работы индикаторных устройств;

(3.1.2)

Реальных данных по интенсивности отказов составляющих подсистем нет, поэтому мы будем применять следующие обобщённые интенсивности отказов:

Исходя из 3.1.1, 3.1.2:

(3.1.3)

Тогда вероятность того, что система проработает без отказов до конечного момента времени t = 43200 равна:

Данное значение надежности выше указанной величины в техническом задании и позволяет сделать вывод о том, что при заданных условиях для реализации заданных параметров надёжности данная система не требует дополнительных изменений.