ядра ARM7. Це дозволяє розробникам порівняти продуктивність ядер Cortex-M3 і ARM7 в одному і тому ж додатку і вибрати найбільш підходящий варіант. Архітектура LPC1700, знана широким набором периферії і високою продуктивністю, є ідеальним рішенням для систем відображення інформації, сканерів, промислового мережевого устаткування, охоронно-пожежних сигналізацій, медичного діагностичного обладнання та систем управління електродвигунами.
Таблиця 2.2.2.2.1 - Порівняльна характеристика мікроконтролерів серії LPC178x
® LM3S9C97 Microcontroller
ARM Cortex-M3 Processor Core
High Performance: 80-MHz operation; 100 DMIPS performance
512 KB single-cycle Flash memory
64 KB single-cycle SRAM
Internal ROM loaded with StellarisWare® software
Advanced Communication Interfaces: UART, SSI, I2C, I2S, CAN, Ethernet MAC and PHY, USB
System Integration: general-purpose timers, watchdog timers, DMA, general-purpose I/Os
Advanced motion control using PWMs, fault inputs, and quadrature encoder inputs
Analog support: analog and digital comparators, Analog-to-Digital Converters (ADC), on-chipregulator
JTAG and ARM Serial Wire Debug (SWD)
100-pin LQFP package
108-ball BGA package
Industrial (- 40 ° C to 85 ° C) temperature range
Виходячи з перерахованих вище вимог до мікроконтролера, а також враховуючи його вартість ми зупинимо свій вибір на мікроконтролері LM3S9C97 виробництва Texas Instruments.
. 3 Розробка алгоритму функціонування пристрою
Малюнок. 2.3 - Алгоритм функціонування пристрою
2.4 Розробка кінцевої схеми
Малюнок 2.4.1 - Схема принципова
. 5 Перелік використовуваних елементів
Таблиця 2.5 - Перелік використовуваних елементів
Поз. обозначениеНаименованиеКолПримечаниеМикроконтроллерыDD2LM3S9С971Приёмо-передатчикиDD1ADM4851Преобразователи пітаніяDA1LM25751DA2, DA3LM11172РезісториR19.1k1R212.4k1R3, R4, R5, R6, R7, R8, R91007КонденсаториС1, С215p2С3, С4, C5100m3C6330m1C7, C1015p2C8, C9, C11, C12, C13, C14, C15, C16, C17, C18, C19, C20, C21, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28100m20ДросселіL1330m1ДіодиVD1, VD2, VD3, VD4, VD5BH1505СветодіодиHL1, HL2, HL33КамериCAMERAITC-M - 328
3. Розрахункова частина
. 1 Розрахунок надійності
З технічного завдання розробляється система повинна забезпечувати наступні відносяться до надійності показники:
Термін експлуатації пристрою не менше 5 років.
Імовірність безвідмовної роботи протягом терміну експлуатації - не менше 0,95.
Ресурс роботи пристрою - не менше 43 200 годин.
Термін експлуатації не менше 5 років і ресурс роботи пристрою є практично аналогічними показниками, тому що пристрій передбачається для роботи в режимі 24/7/365. До того ж ці властивості реалізується за рахунок вибору елементної бази з відповідним строком експлуатації. Поетом нас цікавить ймовірність безотказной роботи в кінці терміну експлуатації.
Для здійснення розрахунку характеристик надійності в першу чергу розглянемо модуль у вигляді його схеми надійності. В якості блоків ми приймемо основні мікросхеми, а більш прості елементи (резистори, конденсатори, дроселі) і доріжки плати будемо вважати абсолютно надійними в межах заданих термінів експлуатації.
Малюнок. 3.1 - Структурна схема надійності
З малюнка 3.1 ми отримуємо, що ймовірність безвідмовної роботи периферійного модуля можна записати як:
, (3.1.1)
де - ймовірність безвідмовної роботи підсистеми живлення;
- ймовірність безвідмовної роботи адаптера хост-інтерфейсу;
- ймовірність безвідмовної роботи керуючого МК;
- ймовірність безвідмовної роботи зчитувача;
- ймовірність безвідмовної роботи розв'язки на УПУ;
- ймовірність безвідмовної роботи індикаторних пристроїв;
(3.1.2)
Реальних даних по інтенсивності відмов складових підсистем немає, тому ми будемо застосовувати такі узагальнені інтенсивності відмов:
Виходячи з 3.1.1, 3.1.2:
(3.1.3)
Тоді ймовірність того, що система пропрацює без відмов до кінцевого моменту часу t...
