Синтезатор частот (2 октавы:261 Гц-987 Гц)
Заказать уникальную дипломную работу- 129 129 страниц
- 12 + 12 источников
- Добавлена 23.01.2017
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 12
Глава 1. Теория многочастотного синтеза 14
1.1. Синтезаторы частот на основе ФАПЧ 14
1.2. Синтезаторы на основе цифровых схем деления частоты ОГ 17
1.3. Синтезаторы на микроконтроллерах 20
1.4. Выводы 23
Глава 2. Разработка структурной схемы синтезатора частот 26
2.1. Основные блоки синтезатора, их назначение и функции. 26
2.2. Шифратор 26
2.3. Генератор частот на микроконтроллере 27
2.4. Цифро-аналоговый преобразователь 27
2.5.Фильтр нижних частот 27
2.6. Выходной малошумящий усилитель 27
Глава 3. Разработка синтезатора частот (схемотехническое решение) 28
3.1. Шифратор 28
3.2. Генератор частот на микроконтроллере 30
3.3. Программа для микроконтроллера 44
3.4. Моделирование работы генератора частот 49
3.5. Цифро-аналоговый преобразователь 50
3.6. Фильтр нижних частот 51
3.7. Моделирование работы фильтра нижних частот 51
3.8. Выходной малошумящий усилитель 52
Глава 4. Конструкторско-технологическая часть 54
4.1. Общие требования 54
4.2. Основные параметры и характеристики 54
4.3. Требования по устойчивости 54
4.4. Требования к конструкции 55
4.5. Требования к надежности 55
4.6. Комплектность 55
4.7. Маркировка 55
4.8. Консервация и упаковка 56
4.9. Требования к безопасности 56
4.10. Правила приемки 57
4.11. Транспортирование и хранение 57
4.12. Указания по эксплуатации 57
4.13. Гарантии изготовителя 57
Глава 5. Экономическая часть 58
5.1. Описание продукта 58
5.2. Анализ рынка сбыта 59
5.3. Конкурентоспособность 60
5.4. План маркетинга 63
5.5. План производства 64
5.6. Организационный план 64
5.7. Расчет затрат и договорной цены 66
5.8. Обоснование экономической целесообразности 69
5.9. Выводы 72
Глава 6. Экологичность и безопасность проекта 73
6.1. Введение 73
6.2. Анализ условий труда 73
6.3.Расчетпараметров систем воздушного и водяного отопления для холодного периода года 75
6.4. Расчет и компьютерное моделирование систем кондиционирования воздуха для теплого периода года 78
6.5. Результаты расчета параметров микроклимата 82
6.6. Защита от шума 83
6.7. Общеобменная механическая вентиляция 89
6.8. Электробезопасность 93
6.9. Выводы 98
Заключение 100
Библиографический список 101
Приложение 1. Структурная схема синтезатора частот 102
Приложение 2. Принципиальная схема синтезатора частот 103
Приложение 3. Перечень элементов 104
Приложение 4. Схема моделирования синтезатора частот в среде Proteus 105
Приложение 5. Частота 1 первой октавы /осциллограф/ Proteus 106
Приложение 6. Частота 2 первой октавы /осциллограф/ Proteus 107
Приложение 7. Частота 3 первой октавы /осциллограф/ Proteus 108
Приложение 8. Частота 4 первой октавы /осциллограф/ Proteus 109
Приложение 9. Частота 5 первой октавы /осциллограф/ Proteus 110
Приложение 10. Частота 6 первой октавы /осциллограф/ Proteus 111
Приложение 11. Частота 7 первой октавы /осциллограф/ Proteus 112
Приложение 12. Частота 8 первой октавы /осциллограф/ Proteus 113
Приложение 13. Частота 9 первой октавы /осциллограф/ Proteus 114
Приложение 14. Частота 10 первой октавы /осциллограф/ Proteus 115
Приложение 15. Частота 11 первой октавы /осциллограф/ Proteus 116
Приложение 16. Частота 12 первой октавы /осциллограф/ Proteus 117
Приложение 17. Частота 1 второй октавы /осциллограф/ Proteus 118
Приложение 18. Частота 2 второй октавы /осциллограф/ Proteus 119
Приложение 19. Частота 3 второй октавы /осциллограф/ Proteus 120
Приложение 20. Частота 4 второй октавы /осциллограф/ Proteus 121
Приложение 21. Частота 5 второй октавы /осциллограф/ Proteus 122
Приложение 22. Частота 6 второй октавы /осциллограф/ Proteus 123
Приложение 23. Частота 7 второй октавы /осциллограф/ Proteus 124
Приложение 24. Частота 8 второй октавы /осциллограф/ Proteus 125
Приложение 25. Частота 9 второй октавы /осциллограф/ Proteus 126
Приложение 26. Частота 10 второй октавы /осциллограф/ Proteus 127
Приложение 27. Частота 11 второй октавы /осциллограф/ Proteus 128
Приложение 28. Частота 12 второй октавы /осциллограф/ Proteus 129
Наиболее распространенным критерием эффективности инвестиций в мировой практике является чистая приведенная стоимость проекта (netpresentvalue – NVP), представляющая собой приведенную стоимость будущих проектов денежных средств, генерируемых инвестиционным проектом за жизненный цикл (срок жизни) проекта:гдеt– количество интервалов жизни проекта;T – срок жизни проекта;Dt – чистый денежный поток в t–году ;i – ставка дисконта.Реальная годовая ставка сравнения i обычно может быть принята в размере 10%.Расчет эффективности по критерию NPV представлен в таблице 5.9. Годовой объем продаж составляет: Годовые эксплуатационные расходы:Годовая чистая прибыльЕсли предположить, что для того чтобы запустить проект, требуется 10.5 % эксплуатационных расходов, тоПусть сумма инвестиционных затрат в основной капитал составит:Общая сумма инвестиционных затрат составит:Если предположить, что жизненный цикл товара составит 4 года и за этот срок стоимость инвестиционных затрат в основной капитал(12500 т.р.) должна быть возмещена для инвесторов, то годовые амортизационные отчисления составят 1250тыс.р./год при равномерной амортизации.Таблица 5.10.Расчет чистой приведенной стоимости будущих денежных потоков от проектаПоказателиИнтервал планирования, год01231. Годовой объем продаж, тысяч рублей60281.2560281.2560281.252. Инвестиционные затраты, тысяч рублей-10063.623. Годовые эксплуатационные расходы, тысяч рублей4822548225482254. Валовая прибыль, тысяч рублей12056.2512056.2512056.255. Налог на прибыль, тысяч рублей2411.252411.252411.256. Чистая прибыль, тысяч рублей9645964596457. Амортизация, тысяч рублей1250125012508.Чистый денежный поток, тысяч рублей-10063.621089510895108959. Дисконтный множитель (i=0.1)10.910.830.7610. Приведенный поток денежных средств , тысяч рублей-10063.629914.459042.858280.211. Чистая приведенная стоимость будущих потоков денежных средств NPV, тысяч рублей-10063.62-149.178893.6817173.88Из таблицы 5.10. следует, что проект за срок жизни обеспечил тысяч рублей,что свидетельствует о экономической целесообразности проекта.5.9. ВыводыНеобходимо предусмотреть возможные трудности, угрожающие существованию нового предприятия. Опасность может исходить от конструкторов, от собственных просчетов в области маркетинга, производственной или финансовой политики, ошибок в подборе кадров и так далее.Угроза, которую представляет технический прогресс так же необходимо учитывать, так как происходит устаревание выпускаемого товара. Необходимо уделить внимание экономическому риску реализации проекта.Использование импортных микросхем и электронных компонентов ставит в большую зависимость от поставщиков, поэтому необходимо закупать материал с запасом и иметь в резерве дополнительных поставщиков. При снижении цен на выпускаемую продукцию или удорожании материалов и комплектующих нужно пересмотреть маркетинговый и финансовый планы.Экологические аспекты проекта, а также вопросы разработки средств защиты рассмотрены в разделе дипломного проекта посвященном вопросам безопасности труда и окружающей среды.Работа синтезатора частотне имеет каких - либо отрицательных факторов. Организация нового производства имеет благоприятный аспект в социально - экономическом плане. Появление новых рабочих мест, рост налоговых платежей, использование существующих инфраструктур повысят социально - экономический статус района, в котором находится предприятие.Глава 6. Экологичность и безопасность проекта6.1. ВведениеЗадача данного раздела состоит в том, чтобы провести анализ условий и безопасности труда на рабочем месте пользователя устройства видеоконтроля. При проектировании безопасности на рабочем месте сборки устройства необходимо не только добиваться высокого качества и надёжности технического обеспечения, но и создавать комфортные параметры окружающей среды для пользователей.Здесь представлены нормированные значения и результаты анализа по следующим параметрам:микроклиматвредные вещества и воздухообменшумпоражение электрическим токомВ анализируемом помещении осуществляется работа по разработке проектов и алгоритмов программных продуктов (ПП).6.2.Анализ условий труда6.2.1. Расчет и анализ параметров микроклиматаРис. 6.1. Расчетные схемы для анализа параметров микроклиматаПринятые обозначения:К – калориферВ – воздухораспределительВОД.ОТ. – радиатор водяного отопленияКОН. – кондиционерИПТ – источник повышенного теплаМикроклимат помещения определяется температурой (°С), относительной влажностью (%) и скоростью движения воздуха (м/с). Согласно ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», нормирование параметров микроклимата в рабочей зоне производится в зависимости от периода года, категории работы по энергозатратам, наличия в помещении источников явного тепла.В холодное время года оптимальную температуру позволяет поддерживать центральная отопительная система.Микроклимат оценивается сочетанием четырех факторов:температурой воздуха;скоростью движения воздуха;относительной влажностью;радиационной температурой излучающих ограждений.Относительная влажность воздуха W(%) определяется зависимостью:,где A – абсолютная влажность воздуха, то есть количество водяного пара (г), содержащегося в одном кг воздуха;F – максимальная влажность, то есть количество водяного пара (г), которое может содержаться в одном кг воздуха при данных температуре и давлении. С повышением температуры F возрастает.6.3.Расчет параметров систем воздушного и водяного отопления для холодного периода годаУлучшениемикроклимата достигается применением теплоизолирующих материалов, уменьшением теплопроводности оконных проёмов.Для улучшения условий жизнедеятельности устанавливают системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Системы отопления по виду теплоносителя делят на паровые, водяные, воздушные, электрические и топливные. Отопление компенсирует потери теплоты Qп (кДж/ч), которые складываются из теплоты, уходящей через ограждения и остекление помещений Qогр. (кДж/ч), и теплоты, необходимой для нагрева холодного воздуха Qхв. (кДж/ч), поступающего в помещение:где Fогр.–площадьограждения или остекления, м2;Когр.– коэффициент теплопередачи, кДж/(м2·град.);L – количество поступающего наружного воздуха, м3/ч;с – удельная теплоёмкость наружного воздуха, кДж/(кГ·град);ρ - плотность воздуха, кГ/м3;- температура внутреннего и наружного воздуха, град.В настоящей работе рассматриваются потери теплоты через оконные проёмы. Холодный воздух в помещение может поступать от системы вентиляции, от проветривания и посредством инфильтрации через щели и отверстия, особенно при ветре большой скорости. Для нагревания этого воздуха требуются дополнительные затраты теплоты, которые в расчётах иногда принимаются как (15-20)% от общих теплопотерь. Возможно несколько вариантов решений по улучшению температурного режима в помещении с помощью воздушного отопления:Увеличить производительность вентиляции, однако при этом, для обеспечения допустимой скорости движения воздуха может потребоваться установка большого количества воздухораспределителей, что увеличивает стоимость установки, и во многих случаях технически трудно осуществимо.Уменьшить коэффициент теплопередачи оконных проёмов посредством установки в производственных и жилых помещениях специальных стеклопакетов (двойных или тройных), коэффициент теплопроводности которых составляет величину (8-12) кДж/(м2·град.).Увеличить температуру приточного воздуха, однако при этом, должно соблюдаться ограничение - разность между внутренней температурой в помещении и температурой приточного воздуха не должна превышать 18°С.При проектировании системы отопления, в зависимости от особенностей помещения, выбирается соответствующее решение.Для расчёта системы водяного отопления определяется тепловая нагрузка на систему, т.е. количество теплоты, теряемой в помещении, и по этой величине, рассчитывается требуемое количество панельных радиаторов.Исходные данные для холодного времени года.Производительность системы вентиляции L, м3/ч - 500Удельная теплоёмкость воздуха C, кДж/(кг·град.) - 1Плотность воздуха р, кг/м3– 1.425Площадь стекла или ограждения помещения Fогр, м2 - 8Коэффициент теплопередачи K, кДж/(м2·град.) - 20Температура наружного воздуха tн, град. - (-26)Температура приточного воздуха tпр, град. - 25Площадь сечения воздухораспределителя Fв, м2– 0.14Количество воздухораспределителей n - 4Относительная влажность W, % - 60Оценка параметров микроклимата для холодного времени года.Таблица 6.3.1.Температура внутри помещения tвн, град.20.8Нормативная температура tнор., град.20Скорость движения воздуха V, м/с0.20Нормативная скорость движения воздуха Vн, м/с0.2Относительная влажность W, %60Нормативная относительная влажность Wнор, %40-60Корректировка количества воздухораспределителей.Необходимое количество воздухораспределителей n при производительности Lн = 5Система водяного отопления.Необходимая теплопроизводительность системы водяного отопления Qот, кДж/ч – 5299.2Коэффициент теплопередачи панельного радиатора К (30-38), кДж/(м2·град.) - 38Площадь поверхности нагрева радиатораF (0.6-3), м2– 1.03Средняя температура теплоносителяt (85-100), град. - 65Необходимое количество радиаторов n – 46.4. Расчет и компьютерное моделирование систем кондиционирования воздуха для теплого периода годаВ тёплый период года используют системы вентиляции и кондиционирования воздуха (СКВ). При искусственной (механической) вентиляции воздух перемещается посредством осевых и центробежных вентиляторов. Вентиляторы характеризуются производительность (подачей) L (м3/ч), давлением р (Па), мощностью N (кВт) и КПД. Осевые вентиляторы позволяют обеспечить подачу больше, чем центробежные, однако они развивают меньшее давление. Производительность вентилятора определяется зависимостью:,где F – площадь сечения вентиляционного патрубка, м2;v – скорость движения воздуха, м/с.Теплоизбытки в помещении в теплый период года обусловлены:тепловыделениями от людей, оборудования, освещения;теплом от солнечной радиации;теплом, проникающим через оконные проёмы и стенки.Количество воздуха L, которое надо подать системой вентиляции для поглощения избыточной теплоты Qизб.(кДж/ч), определяется зависимостью:Таким образом, система вентиляции даёт возможность получить в помещении в тёплый период года лишь определённый перепад между внутренней и наружной температурами, что во многих случаях не обеспечивает комфортных условий жизнедеятельности человека.Для судовых помещений, не оборудованных СКВ, этот перепад температур нормируется. Обычно, если температура наружного воздуха составляет более +24°С, то системой вентиляции в помещении не обеспечить комфортных параметров микроклимата. Система кондиционирования воздуха обеспечивает комфортные значения температуры и относительной влажности вне зависимости от внешних климатических факторов и внутренних условий в помещении. Регулировка параметров микроклимата производится системойавтоматики. СКВ по виду обработки воздуха делят на зимние, летние, круглогодичные. Зимнее кондиционирование работает в режиме воздушного отопления. При нагревании исходного воздуха относительная влажность уменьшается, поэтому в кондиционере воздух при нагревании должен увлажняться, а при охлаждении - осушаться. Система кондиционирования работает следующим образом: наружный воздух (1) сосется вентилятором (7), очищается в фильтре (2) от пыли, и в зависимости от режима работы СКВ, может нагреваться калорифером первой ступени (3) или охлаждаться холодильником (4). В летний период года после охлаждения воздух осушается калорифером второй ступени (5).В зимний период года воздух, проходящий через калорифер первой ступени, увлажняется посредством впрыска воды. В режиме "лето" отключаются воздухонагреватель первой ступени и увлажнитель, а в режиме "зима" отключается воздухоохладитель и нагреватель второй ступени (осушитель).Рис.6.2. Упрощенная схема кондиционераКоличество воздуха, которое надо подать СКВ в теплый и холодный периоды года, определяются по формулам:где Qсум. т. – суммарные теплопритоки в теплый период, кДж/ч;Qсум.х. – суммарные теплопотери в холодный период, кДж/ч;tпр – температура приточного воздуха, 0°С.Для избежания простудных заболеваний разность между температурой в помещении без СКВ и температурой приточного воздуха не должна превышать 16°С.Таблица 6.4.1. - Исходные данные для теплого времени годаПроизводительность вентилятора L, м3/ч511Избыточная теплота Qизб., кДж/ч3100Удельная теплоёмкость воздуха C, кДж/кг*град.1Плотность воздуха р, кг/м31.181Площадь стекла или ограждения помещения Fогр., м28Коэффициент теплопередачи К, кДж/(м2*град.)20Наружная температура tн, град.26Площадь сечения воздухораспределителя Fв, м20.13Количество воздухораспределителей n4Относительная влажность W, %40Таблица 6.4.2 - Оценка параметров микроклимата в теплый период годаТемпература внутри помещения без СКВtвн., град.30.1Нормативная температура tнор.,град.(опт.при СКВ)21Скорость движения воздуха V, м/с0.273Нормативная скорость движения воздуха Vнор., м/с0.3Относительная влажность W, %40Нормативная относительная влажность Wнор., %40-60Таблица 6.4.3 - Расчет характеристик СКВ (для теплого периода года)Необходимая температура приточного воздуха, tпр.14.5Необходимое количество воздухораспределителей, n4Температура внутри помещения при выполнении СКВ с рассчитанными характеристиками21Подача охлаждённого воздуха в помещение с температурой, tпр.14.5Температура воздуха в помещении без СКВ30.1Разность между температурой воздуха в помещении без СКВ и температурой подаваемого воздуха15.5Текущее значение производительности СКВ (м3/ч): 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 1000, 20002000Текущая разность температур воздуха в помещении без СКВ и температуры приточного воздуха7.9Разность температур29.32218.215.714.112.911.910.67.920030040050060070080010002000Производительность СКВРис.6.3. Зависимость производительности СКВ от разности температуры в помещении и температуры приточного воздуха.6.5. Результаты расчета параметров микроклиматаРезультат расчета параметров микроклимата для холодного периода года.Таблица 6.5.1 - А. Система воздушного отопленияПроверка параметров системы при наружной температуре оС-26Параметры микроклиматаРасчёт (было/стало)Норм. значенияТемпература воздуха в помещении, оС15.6/20.820Скорость движения воздуха, м/с0.25/0.20.2Относительная влажность, %6040-60Количество воздухораспределителейСтало:5Изменение параметров системы или дополнительные мероприятия:Количество воздухораспределителей увеличено до 5 штук, уменьшена теплоотдача оконных проемов за счет тройных стеклопакетов.Таблица 6.5.2 - Б. Система водяного отопленияПодбор параметров системы при наружной температуре оС-26Характеристики системыСистема водяного отопления альтернативная воздушному отоплениюНеобходимая теплопроизводительность, кДж/ч3532.8Коэффициент теплопередачи радиатора, кДж/(м2*гр.)38Площадь поверхности нагрева радиатора, м21.15Средняя температура теплоносителя, град.85Необходимое количество радиаторовЦелое число1Таблица 6.5.3 - Результат расчета параметров микроклимата для теплого периода годаПроверка параметров системы при наружной температуре оС+26Температура в помещении без СКВ30.1Норма температуры21Температура в помещении с СКВ21Корректированная производительность СКВ, м3/ч510.9Температура приточного воздуха после корректировки производительности7.9Количество воздухораспределителей после корректировки производительности4Таким образом, были определены показатели факторов воздушной среды в помещении, выбраны средства по уменьшению их отрицательного влияния на человека (уменьшена теплоотдача оконных проемов за счет тройных стеклопакетов и увеличено количество воздухораспределителей до 4 штук) – параметры микроклимата были приведены в соответствие с нормами (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03), рассчитаны характеристики воздушного и водяного отопления, кондиционирования воздуха для определенных условий внешней среды.6.6.Защита от шумаОдной из задач охраны окружающей среды и обеспечения нормальных условий жизнедеятельности человека является уменьшение уровня внешнего шума, действующего в местах обитания людей.Источниками внешнего шума являются:транспортные потоки на дорогах;самолёты и вертолёты военной и гражданской авиации;железные дороги, станции, вокзалы;промышленные предприятия;объекты городского коммунального и складского хозяйства;движущиеся суда, а также земснаряды и землесосы;строительные площадки и др.Шум транспортных потоков зависит от их состава, интенсивности и скорости движения транспорта.Основными источниками внешнего шума от промышленных предприятий являются открытые площадки, здания цехов, пропускающие акустические колебания через оконные проёмы и ворота, а также компрессорные установки, вентиляторы, расположенные вне вентиляционных камер, установки очистки от пыли (циклоны), внутризаводской транспорт, пилорамы, циркульные пилы, пневматический инструмент и др.В соответствии с законом об Охране атмосферного воздуха необходима разработка и выполнение градостроительных и технологических решений по защите атмосферы от воздействия шума. Уровни шума оцениваются относительной логарифмической величиной - уровнями звукового давления (УЗД) в децибелах.Закон Вебера – Фехнера, связывающий уровень ощущения звука L (дБ) со звуковым давлением р (Па), записывается следующим образом:,где p – действующее среднеквадратичное звуковое давление, Па;p0=2·10-5 – звуковое давление на пороге слышимости, Па;Наиболее часто применяют две оценочные характеристики шума:– уровни звукового давления в октавных полосах частот, дБ;– уровень звука в дБА, т.е. общий уровень, откорректированный в соответствии с особенностью восприятия человеком звуков разных частот.При расчётах внешнего шума используется оценочная характеристика - уровень звука в дБА.Действие непостоянного во времени шума оценивают эквивалентным значением, т.е. уровнем постоянного шума, оказывающего по энергии такое же воздействие, как и данный непостоянный.В данной работе рассматриваются четыре источника шума:Транспортный поток на автомагистрали.Проходящие суда.Цех промышленного предприятия.Блок вентиляторов.Рис.6.6.1. План расположения зоны застройкиЭквивалентный уровень звука рассчитывается по программе от цеха и блока вентиляторов в зависимости от их заданных уровней и времени работы.В процессе выполнения работы определяются по программе уровни звука на границе зоны застройки от каждого источника шума, суммарный уровень звука и, исходя из нормы внешнего шума для ночного и дневного времени суток, подбираются средства уменьшения уровней шума.Таблица 6.6.1. - Варианты работы и нормативные уровни для расчета внешнего шумаВариантыНазначение района застройкиНормативные уровни звука, дБАденьночьс 7 до 23чс 23 до 7ч2, 6Территория больницы4535Если уровни звука отдельных источников близки между собой, то средства уменьшения шума от каждого источника надо выбирать так, чтобы обеспечивалось уменьшение уровня звука от каждого источника на 3-5дБА ниже нормы. Это необходимо для того, чтобы суммарный уровень звука не превысил норму.Принимая к исполнению специальные защитные экраны или зелёные насаждения, необходимо оговаривать место их расположения относительно источников шума и учитывать это при расчётах; причём расположение зелёных насаждений для уменьшения шума от судов выбирается вдоль судового фарватера. Ценовой балл для этого средства принимается отдельно.Таблица 6.6.2Общий уровень звука и его составляющиеУровень звука, дБА1. Дневное времяБез средствНормаПревышениеЭффективностьС учетом средствОбщий уровень звука53.99458.989542.8Уровень звука от транспорта46.297451.2974838.3Уровень звука от судов41.29745-3.703435.0Уровень звука от цеха51.111456.11111337.3Уровень звука от вентилятора48.15453.15012028.2Таблица 6.6.3Общий уровень звука и его составляющиеУровень звука, дБА1. Ночное времяБез средствНормаПревышениеЭффективностьС учетом средствОбщий уровень звука47.7993512.79935.3Уровень звука от транспорта38.297353.2974830.3Уровень звука от судов32.29735-2.703428.3Уровень звука от цеха44.414359.41361331.4Уровень звука от вентилятора43.831358.83122023.8Таблица 6.6.4ВеличинаДневное времяНочное времяНормативный уровень звука4535Уровень звука без средств его уменьшения53.9947.799Уровень звука в случае применения средств42.835.3Ценовые баллы комплексов средств уменьшения шума:209050Состав принятого комплекса средств: специальные зелёные насаждения однорядные с шириной полосы 15м, а также двухрядные с разрывом 5м и шириной полосы 25 м.; дополнительное остекление цехов; Боксы для вентиляторов со звукопоглощающим материалом. Суммарный ценовой балл комплекса 160.Рис.6.6.2 – Уровни звука в ночное время сутокРис.6.6.3. Уровни звука в дневное время сутокТаким образом, были рассчитаны уровни звука в зоне застройки, определены эквивалентный уровень звука и выбраны средства уменьшения внешнего шума в соответствие нормам.6.7.Общеобменная механическая вентиляция6.7.1. Расчет и анализ вредных и опасных веществ в воздухе помещенийОздоровление воздушной среды реализуется средствами механизации и автоматизации, герметизации, вентиляции, устройством укрытий, окрасочных камер, изолированных пультов управления, применением фильтров, уменьшающих проникновение пыли.Вентиляция обеспечивает разбавление вредных выделений до допустимых концентраций или их удаление из места пребывания человека. Системы вентиляции делят: по способу организации воздухообмена - на приточную, вытяжную, комбинированную; по месту действия - на общеобменную и местную.При выделении вредного газа количество воздуха L (м3/ч), которое надо подать, чтобы разбавить его до допустимой концентрации, определяется по формуле:,где G – количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч;qПДК – предельно допустимая концентрация, мг/м3.Если вредные газы, пары, аэрозоли выделяются по всему объёму помещения, то применяют общеобменную вентиляцию. При локальном выделении вредных веществ более эффективной является местная вытяжная вентиляция, которая бывает закрытого и открытого типа. К устройством закрытого типа относятся вытяжные шкафы, окрасочные камеры, кожухи, укрывающие пылящее оборудование, а также - вытяжные зонты, вытяжные панели и др.Количество воздуха, которое должно быть удалено через устройство закрытого типа, определяется по формуле:,где F – площадь сечения рабочих проемов, м2;v – скорость движения воздуха, которая принимается в пределах (0.15 – 1.5) м/с в зависимости от класса опасности вещества.Для хлора и бензола – 2, для ксилола – 3, ацетона – 4.Таблица 6.7.1Класс опасности1234V, м/с10.70.50.2Рекомендуемая скорость движения воздуха V (м/с) для местной вытяжной вентиляции.Показателями пожаровзрывоопасности веществ являются: группа горючести, температура вспышки, температура воспламенения, температура самовоспламенения и пределы воспламенения:нижний концентрационный предел воспламенения(НКПВ);верхний концентрационный предел воспламенения(ВКПВ).Между этими пределами лежит зона взрываемости. В замкнутых помещениях, где выделяются взрывоопасные вещества, вентиляция должна обеспечить взрывобезопасные концентрации.Если концентрация вещества лежит вне области между НКПВ и ВКПВ, то при действии источника зажигания, воспламенения и взрыва не произойдёт.Расчетные схемы для анализа содержания вредных и опасных веществ в воздухе помещений.Рис.6.7.1. Типы вентиляцийПринятые обозначения:В – воздухораспределительИВВ – источник вредных выделенийВЗ – вытяжной зонтТаблица 6.7.2 - Исходные данныеНазвание веществаАцетонПроизводительность вентиляционной системы L,м3/ч666Количество вредного вещества G, мг/ч100000Таблица 6.7.3. - Местная вытяжная вентиляцияНазвание веществаКремнеземсодержащиеПроизводительность вентиляционной системы L,м3/ч720Площадь сечения рабочего проёма F, м21Таблица 6.7.4 - Оценка воздушной средыФактическая концентрация вредного вещества q, мг/м3200.2Предельно-допустимая концентрация (ПДК) qпдк, мг/м3200Нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ) p, мг/м338600Таблица 6.7.5. - Местная вытяжная вентиляцияФактическая скорость воздуха на вытяжке V, м/с0.2Необходимая скорость движения воздуха0.2Таблица 6.7.6. Выбор вентиляционной установкиНеобходимая производительность вентиляционнойустановки L (м3/ч) для обеспечения ПДК666.67Необходимая производительность вентиляционнойустановки L (м3/ч), по НКПВ259.1Таблица 6.7.7.Необходимая производительность вентиляционнойустановки L (м3/ч), обеспечивающая вытяжку вредного вещества720Сравнение фактической концентрации вредного вещества при работе в помещении общеобменной вентиляции с предельно допустимым её значением (ПДК):Фактическая концентрация вредного вещества – 333.3 мг/м3Предельно-допустимая концентрация (ПДК) – 200 мг/м3Таблица 6.7.8 - Результаты расчетов производительности вентиляционной системы:Производительность общеобменной вентиляции по ПДК666.67Производительность общеобменной вентиляции по НКПВ259.1Производительность местной вытяжной вентиляции720Таким образом, были проведены расчеты производительности вентиляционной системы и выбраны необходимые параметры для уменьшения действия вредных и опасных веществ в воздухе и вероятности возникновения взрывоопасных концентраций.6.8.ЭлектробезопасностьРис.6.8.1 – Сеть трёхфазного переменного токаРассматривается сеть трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц с заземлённой нейтральной точкой трансформатора, которая в основном используется для электропитания промышленных и бытовых объектов. Сеть позволяет получать фазное напряжение (220В) и линейное напряжение (380В).Условные обозначения:Uф – фазное напряжение;Uл – линейное напряжение;НТ – нейтральная точка трансформатора;Rо – рабочее заземление НТ;ОО – нулевой рабочий (защитный) проводник;Если человек одновременно касается двух точек сети, и при этом, образуется замкнутая "Цепь поражения", то через тело человека проходит ток Iч, величина которого зависит от сопротивления этой цепи:,где U – приложенное напряжение, ВR – суммарное сопротивление «Цепи поражения»Напряжение прикосновение равно разности потенциалов двух точек цепи, которых касается человек поверхностью кожи, или равно падению напряжения в теле человека.Анализ опасности поражения током. Двухфазное прикосновение человека к проводникам.Одновременное прикосновение к двум фазам или к фазе и к нулевому проводнику является наиболее опасным случаем.Рис.6.8.2 - Двухфазное прикосновение человекаа – Uпр = 380В; б – Uпр = 220ВОднофазное прикосновение человека к проводнику. Однофазное прикосновение менее опасно, чем двухфазное, так как в цепь поражения включается сопротивление обуви и пола.Рис.6.8.3. Однофазное прикосновение человека к проводникуТаблица 6.8.1.Допустимые значения тока и напряжения зависят от времени его воздействияПараметрПредельно-допустимые значения при продолжительности воздействия t,c0.10.20.30.50.60.713и болееIчд, А0.50.250.1650.10.0850.070.050.006Uпрд, В50025016510085705036Таблица 6.8.2Ток черезХарактерНазваниечеловека, мАвоздействияпорогового тока1 - 3Начало ощущения тока - легкоеОщутимый,дрожание пальцев рукмалоопасный4 - 10Судороги в руках; руки трудно, ноОтпускающий,ещё можно оторвать от проводникаумеренно-опасный11 - 20Паралич рук, оторвать их от про-Неотпускающий,водника невозможноопасный21 - 50Затруднение или остановкаЗатрудняющийдыханиядыхание, высоко-опасный51 - 80Остановка дыхания, началоЧрезвычайнофибрилляции сердцаопасный81 - 100Фибрилляция сердцаФибрилляционный(при t , более 0.5с- летальный исход),смертельно-опасныйТаблица 6.8.3Ток черезХарактерНазваниечеловека, Авоздействияпорогового тока0.001 – 0.003Начало ощущения тока - легкоедрожание пальцев рукОщутимый,малоопасный0.004 – 0.01Судороги в руках; руки трудно, но ещё можно оторвать от проводникаОтпускающий,Умеренноопасный0.011 – 0.02Паралич рук, оторвать их от проводника невозможноНеотпускающий,опасный0.021 – 0.05Затруднение или остановка дыханияЗатрудняющий дыхание, высокоопасный0.051 – 0.08Остановка дыхания, началофибрилляции сердцаЧрезвычайноопасный0.081 – 0.1Фибрилляция сердца(при t , более 0.5с- летальный исход)Фибрилляционный, смертельноопасныйТаблица 6.8.4НаименованиеСопротивление, ОмПол:паркет, доски сухие30000Доски влажные3000бетон сухой2000000бетон влажный1000плитка метлахская, сухая25000плитка метлахская, влажная2000Обувь:кожаная сухая100000кожаная влажная500резиновая сухая500000резиновая влажная1500Таблица 6.8.5 - Результаты расчетаЗадача №1аЗадача №1бЗадача №2Iчд -0.05АIчд -0.05АIчд -0.05АIч -0.048АIч -0.028АIч -0.049АUпрд -50ВUпрд -50ВUпрд -50ВUпр -380ВUпр -220ВUпр -146.5ВТаблица 6.8.6Задача №1а0.048 А0.021 – 0.05 АЗатруднение или остановка дыханияЗадача №1б0.028 А0.021 – 0.05 АЗатруднение или остановка дыханияЗадача №20.049 А0.021 – 0.05 АЗатруднение или остановка дыхания6.9. ВыводыВ разделе обеспечены безопасность и санитарно-гигиенические условия труда на рабочем месте пользователя устройства видеоконтроля и рассчитаны параметры микроклимата и воздействия шума, а также рассмотрены вопросы электробезопасности:Произведен расчет санитарно-гигиенических условий труда (микроклимата, шума);Выполнен комплекс мероприятий по уменьшению уровня шума в рассматриваемом производственном помещении (специальные зелёные насаждения однорядные с шириной полосы 15м, а также двухрядные с разрывом 5м и шириной полосы 25 м.; дополнительное остекление цехов; Боксы для вентиляторов со звукопоглощающим материалом)Произведен расчет необходимого воздухообмена;Произведен расчет и анализ электробезопасностирабочих мест;После произведения расчетов и соответствующих корректировок состава и количества средств сокращения негативных воздействий на человека рассмотренное помещение является безопасным, то есть негативные последствия от пребывания в нем для человека отсутствуют.ЗаключениеВ ходе выполнения дипломной работы нами были поставлены и решены следующие задачи:Устройство осуществляет синтез всего звукового ряда частот первой и второй октавы;Устройство имеет эффективный фильтр высокочастотной составляющей синтезированных сигналов и тем самым обеспечивает необходимый уровень нелинейных искажений, не превышающий требуемый 0.1%;Устройство выполняетусиление синтезированного сигнала до необходимого уровня мощности 2 Вт;Устройство имеет простую и компактную реализацию за счет применения в нем современных технических решений интегральной электроники;Устройство включает небольшое число необходимых и доступных компонентов в связи с чем экономически оправдано и может составлять конкуренцию аналогичным зарубежным и отечественным разработкам.При проектировании синтезатора частот были разработаны:Структурная схема устройства;Электрическая принципиальная схема устройства;Программа для прошивки микроконтроллера;Бизнес-план проекта синтезатор частот звукового ряда первой и второй октавы.Также было выполнено схемотехническое моделирование работы устройства в среде Proteus, подтвердившее правильность проведенных расчетов, рассмотрены вопросы связанные с обеспечением безопасности жизнедеятельности на производстве. В результате выполнения дипломной работы нами был спроектирован синтезатор частот звукового ряда первой и второй октавы удовлетворяющий все требованиям технического задания.Библиографический список1. Романюк А.А.Синтезаторы частот на основе автогенераторов с ФАПЧ: Уч. пособие. - М.: МИЭТ,2005. - 100 с.: ил.2. Шахтарин Б.И. Синтезаторы частот: Учебное пособие/ Б.И. Шахтарин, Г.Н. Прохладин, А.А. Иванов, А.А. Быков, А.А. Чечулина, Д.Ю. Гречищев. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 128 с. 3. Манассевич В. Синтезаторы частот (Теория и проектирование): Пер. с англ./Под ред. А.С. Галина. М.: Связь, 1979. – 384 с.4. Рыжков. А.В., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. – М.: Радио и связь, 1991. – 264 с.5. С.Р. Зиборов, доцент, канд. техн. наук,Севастопольский национальный технический университет.Генератордискретного 1/N-октавногоспектра, 2012 г.6. http://npl-polus.ru/articles/electronic/dds7. Л.И. Ридико. DDS: Прямой цифровой синтез частоты.8. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. — М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2007 г.9. Максимов В.М. Аппаратные и программные средства лабораторного стенда на основе микроконтроллера ATmega8535.10. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-микроконтроллеров.: Пер. с нем. — К.: «МК-ПРЕСС», 2006г. 11. «Программирование микроконтроллеров ATmega8535» Методические указания по проведению лабораторных работ Челябинск 2009 г.12.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80Приложение 1. Структурная схема синтезатора частотПриложение 2. Принципиальная схема синтезатора частотПриложение 3. Перечень элементовЗонаПоз. обозначениеНаименованиеКолПримечаниеКонденсаторыС1K10-17a-M47-4.9нФ5%1C2K10-17a-M47-9.3нФ5%1С3K10-17a-M47-9.3нФ5%1С4K10-17a-M47-4.9нФ5%1C5К53-35-1.9мФ5%1С6К53-35-8.1мкФ5%1С7К53-35-47мкФ5%1C8К53-35-478мкФ5%1С9К53-35-22мкФ5%1С10К53-35-2.2мкФ5%1С11K10-17a-M47-0.1 мкФ 5%1ИндуктивностиL11.54 Гн1L26.79 Гн1L38.86 Гн1L46.79 Гн1L51.54 Гн1РезисторыR1-R24С2-33H-0.5-100кОм2%24R25C2-29B-0.062-2.2Ом1%1R26С2-33H-0.5-26кОм2%1R27C2-29B-0.062-278Ом1%1R28С2-33H-0.5-15кОм2%1МикросхемыDA1AD5571DA2TDA7245A1DD1-DD44032BD4DD540751DD640721DD7ATmega85351Приложение 4. Схема моделирования синтезатора частот в среде ProteusПриложение 5. Частота 1 первой октавы/осциллограф/ ProteusПриложение 6. Частота 2 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 7. Частота 3 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 8. Частота 4 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 9. Частота 5 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 10. Частота 6 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 11. Частота 7 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 12. Частота 8 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 13. Частота 9 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 14. Частота 10 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 15. Частота 11 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 16. Частота 12 первой октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 17. Частота 1 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 18. Частота 2 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 19. Частота 3 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 20. Частота 4 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 21. Частота 5 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 22. Частота 6 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 23. Частота 7 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 24. Частота 8 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 25. Частота 9 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 26. Частота 10 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 27. Частота 11 второй октавы /осциллограф/ ProteusПриложение 28. Частота 12 второй октавы /осциллограф/ Proteus
1. Романюк А.А.Синтезаторы частот на основе автогенераторов с ФАПЧ: Уч. пособие. - М.: МИЭТ,2005. - 100 с.: ил.
2. Шахтарин Б.И. Синтезаторы частот: Учебное пособие/ Б.И. Шахтарин, Г.Н. Прохладин, А.А. Иванов, А.А. Быков, А.А. Чечулина, Д.Ю. Гречищев. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 128 с.
3. Манассевич В. Синтезаторы частот (Теория и проектирование): Пер. с англ./Под ред. А.С. Галина. М.: Связь, 1979. – 384 с.
4. Рыжков. А.В., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. – М.: Радио и связь, 1991. – 264 с.
5. С.Р. Зиборов, доцент, канд. техн. наук,Севастопольский национальный технический университет.Генератордискретного 1/N-октавногоспектра, 2012 г.
6. http://npl-polus.ru/articles/electronic/dds
7. Л.И. Ридико. DDS: Прямой цифровой синтез частоты.
8. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. — М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2007 г.
9. Максимов В.М. Аппаратные и программные средства лабораторного стенда на основе микроконтроллера ATmega8535.
10. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-микроконтроллеров.: Пер. с нем. — К.: «МК-ПРЕСС», 2006г.
11. «Программирование микроконтроллеров ATmega8535» Методические указания по проведению лабораторных работ Челябинск 2009 г.
12.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80
Вопрос-ответ:
Что такое синтезатор частот?
Синтезатор частот - это устройство, которое предназначено для генерации сигнала с определенной частотой.
Какая частота генерируется синтезатором из статьи?
В статье описывается синтезатор, который генерирует сигналы с частотами 261 Гц и 987 Гц.
Какие сокращения используются в статье?
В статье используются следующие сокращения: ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты, ОГ - основные генераторы.
Какие методы синтезаторов частот рассматриваются в статье?
В статье рассматриваются следующие методы синтеза частот: на основе ФАПЧ, на основе цифровых схем деления частоты и на микроконтроллерах.
Какие блоки входят в структурную схему синтезатора частот, описанную в статье?
В структурную схему синтезатора частот входят следующие блоки: шифратор, генератор частот на микроконтроллере и цифро-аналоговый преобразователь.
Какие основные блоки используются в структурной схеме синтезатора частот?
В структурной схеме синтезатора частот используются такие основные блоки как шифратор, генератор частот на микроконтроллере и цифро-аналоговый преобразователь.
Какие методы синтеза частот используются в синтезаторах?
В синтезаторах частот используются различные методы, такие как метод ФАПЧ (фазовая автоматическая петля частоты) и метод цифровых схем деления частоты.
Какие выводы можно сделать по результатам исследования синтезаторов частот?
По результатам исследования синтезаторов частот были получены следующие выводы: метод ФАПЧ является эффективным для синтеза частот, синтезаторы на основе микроконтроллера обладают хорошей точностью и стабильностью частоты.
Какой принцип работы синтезаторов частот на основе ФАПЧ?
Синтезаторы частот на основе ФАПЧ работают по принципу обратной связи. Фаза синтезируемой частоты сравнивается с опорной фазой, и в зависимости от разности фаз происходит регулировка частоты.
Какова цель использования цифро-аналогового преобразователя в синтезаторе частот?
Цифро-аналоговый преобразователь используется для преобразования цифрового сигнала, полученного от микроконтроллера, в аналоговый сигнал для дальнейшего формирования частоты.