Мезонинный адаптер USB 2.0

С точки зрения охраны труда необходимо избежать или как можно дальше отодвинуть момент наступления крайних форм утомления. Утомление, возникающее во время работы, можно уменьшить следующим путем:

· чередование труда и отдыха, активного и пассивного;

· периодическое переключение производственного процесса с умственной работы на физическую и наоборот;

· регулировка и поддержание определенного ритма и темпа работы;

· устранение или минимизация монотонности производственного процесса;

· автоматизация операций;

· поддержание максимальной комфортности рабочего места и др.

Устранение переутомления повышает эффективность труда, производительность производственного процесса, а, значит, является важным рычагом управления производства, повышения конкурентоспособности предприятия на рынке.

Человек обладает в большинстве случаев, способностью эффективно обрабатывать информацию и принимать по ней решения. Он координирует работу всех элементов системы, может наблюдать и контролировать работу ЭВМ, устройства и системы управления в целом с помощью осведомительной информации. Сопоставляя работоспособность человека как при перегрузке, так и при недогрузке информацией, следует определять оптимальную скорость передачи информации человеку. Обеспечение такого оптимума является важнейшим условием сохранения устойчивой работы.

Крайне важно рассмотреть вопрос рабочей позы человека.

Сегодня специалисты в области эргономики уже поняли, что нельзя найти идеальное положение, в котором можно работать в течение всего дня. Для большинства людей комфортабельным рабочим местом должно быть такое, которое можно приспособить не менее чем для двух позиций.

В процессе труда человек принимает различные позы и сохраняет некоторые из них в течение длительного времени. Необходимо постоянно помнить о движении - движение стимулирует кровообращение. Особое требование к рабочей позе - прямая осанка. Для сохранения прямой осанки и предупреждения искривления позвоночника ось тела должна совпадать с вертикальной осью рабочей зоны.

При рабочей позе “сидя” колени должны находиться под рабочей плоскостью. Кроме того, предусмотрены специальные сидения, позволяющие практически полностью убрать нагрузку на позвоночник. Форма спинки кресла должна повторять форму спины. Если разработчик выполняет большой объем работы в сидячем положении, то возможно наклонение кресла вперед. Кресло необходимо установить на такой высоте, чтобы человек не чувствовал давления на копчик (кресло расположено слишком низко), или на бедра (кресло расположено слишком высоко). Специалисты по эргономике считали, что угол между бедрами и позвоночником должен составлять 90 градусов, однако недавно проведенные исследования показали, что большинство людей предпочитают сидеть, несколько откинувшись.

Рабочую позу “стоя” применяют при визуальном наблюдении за работой машины, при работах со значительными физическими усилиями, с большим количеством движений, размах которых превышает 1000 мм. по фронту, 300 мм. в глубину, 400 мм. от поверхности рабочей зоны и с углом зрения 30є. Рабочая поза “стоя” правильна, если работающий стоит с легким наклоном вперед, причем угол наклона не должен превышать 10-15є, так как большой наклон связан с увеличением статических напряжений.

По возможности необходимо использовать переменную позу “сидя-стоя”. Она используется в том случае, если возможен обзор средств индикации или оборудования и стоя, и сидя.

9. Экологическая безопасность

Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая больших усилий. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходному и малоотходным технологиям производства. Важными направлениями экологизации промышленного производства следует считать:

· совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среды;

· экологическую экспертизу всех видов производств и промышленной продукции;

· замену материалов, выделяющих токсичные отходы, на аналоги, не выделяющие их или выделяющие в значительно меньшей степени;

· замену материалов с целью смены неутилизируемых отходов на утилизируемые;

· широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

В качестве дополнительных средств защиты применяют:

· аппараты и системы для очистки газовых выбросов, сточных вод от примесей;

· глушители шума при сбросе газов в атмосферу;

· виброизоляторы технологического оборудования и др.

Видное место в системе охраны атмосферного воздуха занимают планировочные мероприятия, позволяющие при постоянстве валовых выбросов существенно снизить воздействие загрязнения окружающей среды на человека.

Площадки для строительства промышленных предприятий и жилых массивов должны выбирать с учётом аэроклиматической характеристики и рельефа местности.

Взаимное расположение предприятий и населённых пунктов определяется по средней розе ветров тёплого периода года. Для данной местности промышленные объекты, являющиеся источниками выделения вредных веществ в окружающую среду, располагаются за чертой населённых пунктов с подветренной стороны от жилых массивов, чтобы выбросы уносились в сторону от жилых кварталов.

Требованиями предусмотрено, что объекты, являющиеся источниками выделения в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ, следует отделить от жилой застройки санитарно - защитными зонами. Для максимального ослабления влияния на окружающее население производственных загрязнений атмосферного воздуха территория этих зон должна быть благоустроена и озеленена газоустойчивыми породами деревьев и кустарников.

В охране окружающей среды необходимы службы контроля качества окружающей среды, которые должны вести систематизированные наблюдения за состоянием атмосферы, воды и почвы для получения фактических уровней загрязнения окружающей среды. Полученная информация о загрязнениях позволяет быстро выявлять причины повышения концентраций вредных веществ и активно их устранять.

Не стоит, однако, забывать, что электрооборудование, участвующее в производственном процессе, также необходимо со временем утилизировать. Поскольку ни одно производство электроники не обходится без электрооборудования, было решено рассмотреть отдельно вопрос его утилизации.

9.1 Утилизация электрооборудования

Почти в любом электрооборудовании можно найти печатные платы. А набор применяемых компонентов так широк, что включает в себя почти все элементы таблицы Менделеева. Таким образом, смело можно утверждать, что списанное и выброшенное электрооборудование представляет угрозу окружающей среде. По оценкам ООН, количество электронного мусора, в которое входит и электрооборудование, растет в среднем в три раза быстрее, чем объемы любых других городских отходов. Перерабатывается из этого мусора только 10%. Остальной мусор как правило закапывается на полигонах или сжигается, в результате чего в атмосферу начинают выделяться опасные для здоровья людей химические вещества: свинец, мышьяк, триоксид сурьмы, селен, хром, кобальт и прочие. Более старое электрооборудование, которое выпускалось еще 20 - 40 лет назад, содержит такие яды, как диоксин или соединения тяжелых металлов - ртути, кадмия и других.

Достаточно часто при переработке электронного мусора путем пережигания для получения сплавов драгоценных металлов не соблюдаются меры экологической безопасности, не используется специальное оборудование. Требуется вводить промышленную переработку отходов. Тем не менее, стоимость безопасной переработки электронного мусора в 10 - 100 раз выше утилизации обычных отходов. Поэтому сейчас ведутся дискуссии о том, чтобы обязать производителей вносить на стадии проектирования изменения в конструкцию, позволяющие облегчить утилизацию.

Технологии безопасной переработки электронного мусора включают в себя ручную сортировку, растворение кислотой, и затем плавление в печах под высокой температурой, исключающей выброс вредных газов.

Таким образом, для предотвращения загрязнения окружающей среды веществами, содержащимися в электрооборудовании, на данный момент прежде всего необходимо развивать инфраструктуру по переработке электронного мусора, больше уделять внимание природоохранному законодательству, а со стороны предприятия - еще на стадии закупки электрооборудования предусматривать возможные способы его утилизации.

10. Выводы

В данном разделе была рассмотрена производственно-экологическая безопасность при разработке мезонинной ячейки контроллера интерфейса USB. В качестве наиболее опасных факторов были выделены:

· нерациональная освещенность рабочего места;

· пары вредных веществ, выделяющиеся при пайке;

· ненормированные климатические параметры в помещении;

· физиологические особенности рабочего места.

По данным факторам были предложены рекомендации по нормированию параметров:

· затемнение оконных проемов с помощью светоотражающей пленки;

· оборудование участков пайки местной вытяжной вентиляцией;

· обеспечение должного кондиционирования воздуха;

· продуманная организация трудового процесса.

Был произведен расчет требуемого воздухообмена в производственном помещении по критерию избытков тепла.

В экологическом разделе рассмотрена проблема утилизации промышленного электрооборудования и предложены меры по улучшению экологической обстановки.

Заключение

Адаптер, разработанный в ходе выполнения дипломного проекта, на данный момент находится на стадии проведения испытаний. Проверка работы адаптера в нормальных условиях пройдена успешно. Важным результатом является возможность использования данного адаптера для связи с USB других, отличных от ATA, интерфейсов, без каких-либо технических изменений, путем прошивки другого программного обеспечения.

В специальном разделе был рассмотрен интерфейс USB с его возможностями, была рассмотрена элементная база, подходящая для реализации проекта, и на ее основе были разработаны схема электрическая принципиальная и сборочный чертеж. Для выявления соответствия разработанного устройства требованиям надежности был произведен расчет наработки на отказ.

Технологический раздел посвящен приемо-сдаточным испытаниям (ПСИ). Был составлен алгоритм проведения испытаний. Для контроля выполнения технических требований была разработана методика контроля. В качестве образца технической документации на изделие была составлена технологическая инструкция по проведению ПСИ.

Экономический раздел посвящен вопросу себестоимости адаптера.

В разделе производственно-экологической безопасности были рассмотрены основные вредности на рабочем месте инженера-разработчика, выполнен расчет требуемого воздухообмена, а также рассмотрен вопрос утилизации электрооборудования.

Список литературы

1 Агуров П.В. Интерфейс USB. Практика использования и программирования. - С.-Пб.: БХВ-Петербург, 2002. - 560с

2 Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: учебник для вузов. /И.П. Бушминский, О.Ш.Даутов, А.П. Достанко и др., под ред. А.П. Достанко, Ш.М. Чабдарова. -М.: Радио и связь, 1989. - 624с

2 Технология ЭВА, оборудование и автоматизация: учебное пособие для студентов вузов специальности "конструирование и производство ЭВА". /В.Г.Алексеев, В.Н.Гриднев, Ю.И.Нестеров и др. - М.: Высш. шк., 1984 - 392с

3 Волков В.А., Заводян А.В., Методические указания по выполнению технологической части дипломных проектов - М.: МИЭТ, 1985 - 64с

4 Мормуль Н.Ф. Экономика предприятия. Уч. Пособие. - М.: МИЭТ, 2004.

5 Электробезопасность: Поберегись!

Журнал «PRO электричество» № 4(12)-2004

6 Л.А.Константинова, Н.М.Ларионов, В.М.Писеев. Методические указания по выполнению раздела "охрана труда" в дипломном проекте для студентов МИЭТ. -М.:МИЭТ, 1988

7 Л.А.Константинова, В.М. Писеев. Методические указания по выполнению раздела "охрана окружающей среды" в дипломном проекте для студентов МИЭТ. -М.: МИЭТ, 1988

Список Интернет-ресурсов

8 http://www.aktor.ru - сайт предприятия-производителя печатных плат.

9 http://www.efind.ru - поиск поставщиков электронных компонентов.

10 http://www.niiot.ru/download/СП_2.2.1.1312-03.rar - СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий»

11 http://www.vashdom.ru/sanpin/224-218562-96 - СН №2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»

12 http://www.pole.com.ru - электромагнитные поля и здоровье.

Цели и задачи проекта, назначение устройства

Здравствуйте, уважаемые члены комиссии. Вашему вниманию предлагается дипломный проект на тему «Мезонинный адаптер USB». Целью проекта является создание устройства, связывающего высокоскоростные интерфейсы USB и ATA. На плакате 1 представлено место адаптера в системе взаимодействия специализированных устройств: если раньше накопитель данных, поступающих с множественных аудиоканалов, подключался к вычислителю через интерфейс RS232, то с появлением нового вычислителя, поддерживающего стандарт USB2.0, появилась возможность повысить скорость передачи данных, связав между собой интерфейсы ATA накопителя данных и USB вычислителя. Кроме того, благодаря быстрому развитию USB-микроконтроллеров в последнее время, адаптер легко может быть подключен к компьютеру с целью отладки и перепрошивки программного обеспечения.

Так, среднее время передачи одного гигибита информации по каналу RS232 со скоростью 115 кбит/с составляет 8700 секунд или 145 минут, а по высокоскоростному каналу USB - всего 5 секунд. Учитывая быстрорастущие объемы NAND-памяти, которая используется в накопителе, замена интерфейса на высокоскоростной USB становится еще более значимой.

При анализе потребностей было решено использовать микропроцессорное ядро архитектуры 8051, производительности которого должно быть достаточно для настройки и инициализации передачи данных.

Выбор микроконтроллера интерфейса USB2.0 HS

На втором плакате представлены основные высокоскоростные USB-микроконтроллеры. Основными критериями при выборе микроконтроллера стали температурный рабочий диапазон и технологичность при реализации проекта.

С учетом требований к рабочим температурам реализация проекта возможна на трех микроконтроллерах.

Первый микроконтроллер ISP1583 имеет низкую цену, но не обладает встроенным процессорным ядром, реализация которого уменьшает технологичность изделия и увеличивает срок разработки. Однако в нем уже реализована поддержка интерфейса ATA.

Второй микроконтроллер LPC2880 хотя и обладает привлекательной ценой, но представлен на рынке только в BGA-корпусе, который требует многослойной разводки проводников на печатной плате и более трудоемкой технологии монтажа.

Третий микроконтроллер CY7C68013A имеет встроенное процессорное ядро архитектуры 8051 и представлен на рынке в различных исполнениях, начиная от QFN-56 и заканчивая TQFP-128. Более подробное изучение материалов, представленных на сайте производителя, выявило наличие большого количества примеров программного кода, в том числе и для реализации ATA.

Таким образом, выбор был сделан в пользу микроконтроллера фирмы Cypress. Его функциональная схема и основные характеристики представлены под таблицей.

Электрическая схема и ее описание

На основе выбранного микроконтроллера была разработана схема электрическая принципиальная. DD1 - основной микроконтроллер, BQ1 - кварцевый резонатор на 24 МГц , DD2 - преобразователь напряжения 5В в 3,3В, DD3 - микросхема энергонезависимой памяти с интерфейсом I2C, DD4 - монитор напряжения питания, необходимый для стабильной генерации сигнала сброса в соответствии с требованиями микросхемы DD1. Конденсаторы C1 - C12 представляют собой конденсаторы индивидуальной развязки микросхемы DD1. Перемычка R5 устанавливается в штатном состоянии адаптера, и убирается лишь при отладке программного обеспечения адаптера.

При разработке схемы также было решено предусмотреть возможность подключения к USB через UART, который встроен в выбранную версию микроконтроллера от Cypress.

В приложении В представлен перечень покупных изделий.

Топология

По электрической схеме была разработана топология платы. При этом большинство элементов и контакты разъемов были вынесены на одну сторону платы, не увеличивая при этом общей площади платы, а на другой были размещены лишь отдельные чип-компоненты, имеющие малую высоту.

Алгоритм работы программы

На плакате 3 представлен алгоритм работы программного обеспечения, прошиваемого в адаптер. После подачи питания на адаптер и стабилизации напряжений происходит загрузка ПО из EEPROM в ОЗУ микроконтроллера и его запуск. Вначале производится настройка всех регистров микроконтроллера. Затем в память загружаются временные диаграммы для работы GPIF в режиме, совместимом с ATA, и начинается поиск устройства ATA. Когда обнаруживается присутствие устройства, происходит его инициализация и конфигурирование, и адаптер входит в основной цикл работы, в котором происходит слежение за буфером, считывание, проверка и обработка CBW команд. В цикле предусмотрена так же возможность переключения режима работы USB с FullSpeed на HighSpeed.

Текст программы представлен в приложении А.

Алгоритм ПСИ

В технологическом разделе был рассмотрен вопрос проведения приемо-сдаточных испытаний (ПСИ) и составлен их алгоритм, представленный на плакате 4. На плакате 5 представлено используемое при испытаниях технологическое оборудование и его характеристики. Также были спроектированы методы контроля технических требований, и в качестве образца технической документации была составлена техническая инструкция по тестированию адаптера на соответствие требованиям назначения.

Калькуляция себестоимости

В экономическом разделе сначала была оценена приблизительная себестоимость адаптера методом удельных весов, исходя из затрат на материалы и комплектующие, и составила 1525 рублей, а после этого произведена полная калькуляция себестоимости, составившая 1666 рублей. На плакате 6 представлены основные составляющие полной себестоимости. Доля затрат на материалы в изделии составила 55%.

ПЭБ

В разделе производственно-экологической безопасности были рассмотрены все имеющиеся вредности, даны рекомендации по нормированию параметров, а также был рассмотрен вопрос утилизации производственного оборудования.

В качестве наиболее значимого фактора с моей точки зрения была выделена температура воздуха в помещении, и по ней был произведен расчет требуемого воздухообмена.

1. Общие сведения о дипломном проекте

Дипломный проект специалиста имеет целью подтвердить квалификацию выпускника, получившего образование по направлению 654600 «Информатика и вычислительная техника», по специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».

Дипломный проект - итог, демонстрирующий знания выпускника, приобретенные в процессе пятилетнего обучения в МИЭТ, и подлежащий защите на заседании Государственной аттестационной комиссии (ГАК).

В дипломном проекте выпускник должен показать умение грамотно разрабатывать конкретное техническое задание в конкретной области применения. Выпускник, получивший образование по специальности 220100, в дипломном проекте должен показать знание:

* основных научно-технических проблем и перспектив развития информатики, вычислительной техники и областей их применения;

* элементной базы, основных структур, схемотехники, свойств и методов расчета устройств, комплексов и систем формирования, передачи и обработки информации;

* структур и возможностей основных систем получения и передачи информации об окружающей среде и объектах материального мира;

* базовых языков и основ программирования, методов хранения, обработки, передачи и защиты информации, типовых программных продуктов, ориентированных на решение научных и проектно-конструкторских задач вычислительной техники;

* математического аппарата и численных методов, физических и математических моделей процессов и явлений, лежащих в основе принципов действия вычислительных машин, комплексов, систем и сетей передачи данных;

* основных принципов и методов расчета, проектирования и конструирования вычислительных устройств и систем на базе комплексного подхода, включая этапы системного, схемного, конструкторского и технологического проектирования, а также требований стандартизации технической документации;

* путей повышения качества, надежности и долговечности вычислительных устройств;

* основ экономики, организации труда и управления коллективом.

Кроме того, выпускник должен продемонстрировать умение применять:

* методы исследования, проектирования и проведения экспериментальных работ;

* методы организации и осуществления измерений и исследований, включая организацию и проведение стандартных испытаний и технического контроля, обеспечивающих требуемое качество продукции;

* методы и компьютерные системы проектирования и исследования вычислительных устройств и систем;

* методы технических расчетов и оценки экономической эффективности исследований, разработок и готовых изделий;

* методы и правила монтажа, настройки и регулирования электронной аппаратуры, контроля ее состояния и правильного использования;

* действующие стандарты, технические условия, положения и инструкции по оформлению технической документации;

* методы оптимальной организации труда профессиональных групп при проектировании и создании образцов новой техники.

При этом выпускник должен уметь технически грамотно, логически, с достаточной полнотой и строгостью изложить результаты проведенных исследований.

2. Организация дипломного проектирования

Дипломное проектирование осуществляется в период с начала февраля до середины мая в два этапа:

1) преддипломная практика (с 8 февраля до конца марта);

2) непосредственная работа над дипломным проектом (март - середина мая).

Назначение преддипломной практики - выполнение предварительных работ, необходимых для проектирования (обзор литературы, конструирование и изготовление макетов, проведение экспериментов, отладка компьютерных программ и т.п.), уточнение заданий по отдельным частям проекта, корректировка названия темы. Преддипломная практика заканчивается зачетом.

Защита дипломных проектов проводится с 6 по 25 июня.

Дипломные проекты выполняются на кафедре «Вычислительная техника» (ВТ) и в лабораториях тех предприятий, где студенты проходят практику. Темы дипломных проектов и технические задания определяются по месту прохождения производственной практики, записываются в книжки дипломников и представляются на кафедру ВТ для утверждения не позднее конца декабря. Кафедра утверждает темы проектов в течение января.

Заведующий кафедрой ВТ назначает ответственного за дипломное проектирование, который проводит необходимую работу по его организации и информирует кафедру о ходе выполнения проектов.

Руководство проектом осуществляет руководитель, помощь в проектировании оказывают консультанты:

* по специальной части;

* по технологической части;

* по организационно-экономической части;

* по разделу «Охрана труда и окружающей среды»;

* по математике и физике (если это необходимо).

Руководитель дипломного проекта контролирует качество и сроки выполнения проекта студентом и информирует ответственного за проектирование о ходе работы.

Техническое руководство дипломным проектом осуществляет консультант по специальной части, которым, как правило, является руководитель производственной практики студента.

Руководителями проектов, выполняемых на тех предприятиях, где есть учебные центры или базовые кафедры, обычно являются преподаватели соответствующих структур.

Руководителями проектов, выполняемых в МИЭТ и на предприятиях, не имеющих учебных центров или базовых кафедр, являются преподаватели кафедры ВТ.

Консультантов по отдельным разделам проекта назначают следующие кафедры:

* по технологической части - кафедра микроэлектроники;

* по организационно-экономической части - кафедра экономики, организации и управления производством;

* по разделу «Охрана труда и окружающей среды» - кафедра технологии приборов и машиностроения;

* по математике и физике (при необходимости) - кафедры высшей математики и общей физики.

Дипломный проект может быть комплексным. В этом случае в разработке одной темы участвуют несколько студентов. Один из их руководителей является руководителем комплексного проекта.

В течение первой недели преддипломной практики студент составляет календарный план работы. К концу преддипломной практики книжка дипломника должна быть полностью оформлена, подписана студентом, руководителем, консультантами и передана в учебный центр (на базовую кафедру на предприятии) либо на кафедру ВТ.

В процессе выполнения дипломного проекта студент обязан информировать руководителя о ходе работы в соответствии с календарным планом (таблица).

Этап	Дата	Степень готовности, %
Зачет по преддипломной практике	30 марта	40
Первый просмотр	30 апреля	60
Второй прсмотр	25 мая	85
Третий просмотр	5 июня	100

Основные этапы дипломного проектирования приведены в приложении.

Завершенный дипломный проект вместе с графическим материалом, подписанный дипломником и консультантами, передается руководителю. Одновременно представляется отзыв консультанта по специальной части, в котором дается оценка качества работы студента (см. приложение 2).

Заключительным этапом проверки готовности дипломного проекта является предварительная защита, проводимая на предприятиях или на кафедре. После предварительной защиты руководитель пишет заключение в книжке дипломника. В заключении отмечается соответствие проекта техническому заданию и требованиям, предъявляемым к дипломным проектам, приводятся результаты предварительной защиты, и делается вывод о возможности допуска проекта к защите.

Дипломный проект, допускаемый к защите, передается в учебный центр (на базовую кафедру на предприятии) или на кафедру ВТ ответственному за дипломное проектирование для передачи на рецензирование. Содержание рецензии приведено в приложении 3. Рецензия должна быть представлена дипломнику для ознакомления.

Рецензентом может быть любой квалифицированный специалист предприятия или вуза, за исключением сотрудников лаборатории или кафедры, где был выполнен дипломный проект.

Не позднее, чем за два дня до защиты проекта студент должен представить секретарю ГАК следующие документы:

1) книжку дипломника с заключением научного руководителя проекта;

2) отзыв консультанта по специальной части;

3) рецензию на дипломный проект;

4) счета (по два экземпляра) на оплату работы консультанта (за исключением преподавателей МИЭТ) и рецензента.

Секретарь ГАК направляет книжку дипломника в деканат для заполнения справки об успеваемости, после чего передает ее заведующему кафедрой ВТ. Заведующий кафедрой решает вопрос о допуске к защите и делает об этом соответствующую запись в книжке дипломника.

Если заведующий кафедрой не считает возможным допустить студента к защите проекта, то этот вопрос рассматривается на заседании кафедры. Протокол заседания кафедры передается в деканат.

На заседание ГАК студент должен явиться не позднее, чем за 30 мин до начала работы.

Защита дипломных проектов проводится при наличии в ГАК следующих материалов и документов:

1) пояснительной записки с подписями руководителя и консультантов;

2) графического материала с подписями руководителя и консультантов;

3) отзыва консультанта по специальной части;

4) рецензии на дипломный проект;

5) книжки дипломника с отметкой деканата о завершении им курса обучения и заключениями руководителя проекта и заведующего кафедрой о допуске к защите.

3. Темы дипломных проектов

Тема дипломного проекта формируется в ходе производственной практики в соответствии с местом прохождения практики и задачами предприятия или фирмы, на которой студент проходит практику. Тема согласовывается с руководителем практики от предприятия или фирмы и руководителем от кафедры ВТ в начале практики и утверждается заведующим кафедрой ВТ в конце производственной практики (либо в начале преддипломной практики).

Тема дипломного проекта формируется как конкретная инженерная задача, ориентированная на наиболее актуальные проблемы по созданию нового поколения вычислительных систем. Кроме того, могут быть специальные темы дипломных проектов. При выборе направленности проекта рекомендуется избегать тем нетворческого, вспомогательного характера.

Темы дипломных проектов должны быть достаточно обширны, т.е. предусматривать проектирование существенной части вычислительной системы (а не отдельных элементов).

Примечание. В названиях тем проектов не следует применять такие слова, как «проектирование», «расчет», «разработка», «исследование» и т.п.

По своему характеру темы дипломных проектов могут быть: исследовательские; опытно-конструкторские; комплексные.

Примерные названия тем дипломных проектов:

* «Вычислительная система управления автомобилем»;

* «Электронная аппаратура управления межпланетным космическим аппаратом»;

* «Аппаратура контроля и управления реактором холодного ядерного синтеза»;

* «Аппаратура контроля глобальной радиосети передачи данных».

4. Содержание дипломных проектов

В целом дипломный проект содержит следующие разделы:

* введение;

* специальный (основной);

* технологический;

* организационно-экономический;

* раздел по производственно-экологической безопасности и охране труда;

* заключение;

* список используемой литературы;

* оглавление (содержание);

* приложения.

Специальный раздел

Государственные стандарты устанавливают следующие этапы разработки электронной аппаратуры, входящие в специальный раздел дипломного проекта: подготовительный, разработка технического задания (ТЗ), техническое предложение, эскизное проектирование, техническое проектирование, разработка рабочей документации. Кроме того, в состав специального раздела при необходимости может быть включена исследовательская часть.

Подготовительный этап. На этом этапе изучаются вопросы, связанные с целевым назначением данной аппаратуры, анализируются существующие конструкции изделий, обсуждаются достижения в смежных областях науки и техники. Рассмотрение этих вопросов позволяет ориентировочно определить технические характеристики проектируемой системы.

Разработка ТЗ. В техническом задании требуется указать:

* основное назначение аппаратуры;

* ее тактико-технические характеристики;

* показатели качества и технико-экономические требования, предъявляемые к разрабатываемой аппаратуре;

* состав конструкторской документации и этапы ее разработки;

* специальные, конструктивные, технологические и эксплуатационные требования и требования по надежности.

Содержание ТЗ определяется в основном тактико-техническими требованиями к системе (см. приложение 4). В случае необходимости ТЗ может быть скорректировано студентом и его руководителем в процессе проектирования.

Техническое предложение. На данном этапе прорабатываются различные варианты схем и конструкций проектируемой аппаратуры, проводится их сравнение друг с другом, с отечественными и зарубежными аналогами. Осуществляется выбор основных комплектующих изделий, обеспечивающих выполнение требований ТЗ, элементной базы узлов и блоков аппаратуры.

Главное в техническом предложении - построение общей структурной схемы системы, из которой должно быть понятно взаимодействие основных узлов и блоков.

Эскизное проектирование. На этом этапе принимаются принципиальные конструктивные и технические решения, которые отличаются от технического предложения более детальной проработкой. На стадии эскизного проектирования осуществляются разработка интегральных схем частного применения, макетирование и испытание отдельных узлов аппаратуры, расчет и проверка рабочих режимов комплектующих элементов, выполняется предварительный расчет надежности. Если система имеет относительно несложную структуру или является модернизацией предыдущей модели, можно опустить этап эскизного проектирования и сразу перейти к техническому проекту.

Техническое проектирование предусматривает детальную отработку схем и конструкций, выпуск чертежей на элементы, узлы, блоки и устройства аппаратуры, решение вопросов защиты от механических, климатических и радиационных воздействий, обеспечение доступа для ремонта и контроля и т.д.

На этом этапе проводится макетирование, как отдельных устройств, так и аппаратуры в целом.

Итог технического проекта - изготовление макета аппаратуры и подготовка основной конструкторской документации: сборочных чертежей с пояснительной запиской, комплекта электрических схем, инструкций по эксплуатации, технического отчета.

Разработка рабочей документации предполагает подготовку совокупности конструкторских документов, предназначенных для изготовления и испытаний опытного образца (в дипломном проектировании этот этап обычно опущен).

В перечень документов, выпускаемых при разработке аппаратуры, входят:

1) чертеж детали (ТП) - составляется по усмотрению разработчика, но обязателен в рабочей документации;

2) сборочный чертеж (СБ) - сборочная единица в рабочей документации;

3) чертеж общего вида (ВО) - сборочная единица в рабочей документации;

4) теоретический чертеж (ТЧ) - по усмотрению разработчика в эскизном и техническом проектах, а также в рабочей документации на деталь и сборочную единицу;

5) габаритный чертеж (ГЧ) - по усмотрению разработчика;

6) монтажный чертеж (МЧ) - в рабочей документации на деталь и сборочную единицу;

7) схема электрическая структурная (Э1) - по усмотрению разработчика в техническом предложении, эскизном и техническом проектах, а также в рабочей документации на сборочную единицу;

8) схема электрическая функциональная (Э2) - то же, что и для Э1;

9) схема электрическая принципиальная (ЭЗ) - то же, что и для Э1 и Э2;

10) схема электрическая соединений (Э4) - то же, что и для Э1,Э2,ЭЗ;

11) чертеж электромонтажный (МЭ) - по усмотрению разработчика в эскизном и техническом проектах;

12) чертеж топологический - в эскизном и техническом проектах, а также в рабочей документации на сборочную единицу;

13) технические условия (ТУ) - в рабочей документации на сборочную единицу;

14) программа и методики испытаний (ПМ) - по усмотрению разработчика в эскизном, техническом проектах, а также в рабочей документации;

15) таблица соединений (ТБ) - по усмотрению разработчика;

16) таблица сигналов (ТБ) - по усмотрению разработчика;

17) техническое описание (ТО) - по усмотрению разработчика;

18) инструкция по эксплуатации (МЭ) - по усмотрению разработчика в эскизном и рабочем проектах, а также в рабочей документации на сборочную единицу;

19) пояснительная записка (ПЗ) - обязательный документ в техническом предложении, эскизном и техническом проектах и по усмотрению разработчика - в рабочей документации.

Исследовательская часть включает:

* исследование процессов в новых устройствах вычислительной техники;

* разработку новых методов проектирования;

* экспериментальную проверку теоретических положений и методов расчета.

В пояснительной записке необходимо представить следующие материалы по результатам экспериментальных исследований:

* обоснование выбора блок-схемы измерительной установки;

* описание методики измерений;

* протоколы испытаний (исследований) с указанием типа используемой аппаратуры и условий измерений;

* графики, осциллограммы, таблицы;

* выводы и рекомендации по результатам исследований.

Если исследование проведено на ЭВМ, необходимо привести краткое описание компьютерной программы.

Технологический раздел

Технологический раздел дипломного проекта предполагает разработку технологического процесса изготовления аппаратуры или отдельных ее узлов. Технологический раздел может быть посвящен одному из следующих направлений:

* сборка и электрический монтаж аппаратуры;

* герметизация аппаратуры;

* настройка, регулировка, контроль и испытания аппаратуры;

* автоматизация технологических процессов производства аппаратуры;

* изготовление микросборок и функциональных узлов.

В графической части объемом 2 листа могут быть представлены:

* структурная схема технологического процесса;

* сборочные чертежи специального оборудования или оснастки;

* таблицы, графики, зависимости выходных параметров изделий от технологических режимов и других параметров.

Организационно-экономический раздел

Данный раздел дипломного проекта может быть выполнен по одному из следующих направлений:

* экономическая эффективность разрабатываемой аппаратуры;

* организация, планирование и управление процессом создания и освоения новой аппаратуры;

* организация, планирование и управление производством.

Графическая часть объемом 1 - 2 листа выполняется в виде плакатов, на которых должны быть представлены основные результаты по данному разделу проекта.

Раздел по производственно-экологической безопасности и охране труда

Этот раздел включает:

* анализ потенциальных опасностей и вредностей проектируемой МЭА или разрабатываемого технологического процесса с точки зрения охраны труда;

* решение наиболее важных для данного проекта вопросов охраны труда и детальную разработку одного - двух конкретных мероприятий;

* оценку возможного негативного влияния действующего или проектируемого производства (техпроцессов, операций, оборудования, конечной продукции и т.д.) на окружающую среду;

* выбор из ряда возможных вариантов производства наиболее экологичного, разработку методов обезвреживания выбросов и утилизации отходов производства.

Комплексные дипломные проекты

Дипломный проект называют комплексным, если его выполняют несколько студентов. Комплексные проекты могут быть двух типов:

1) проект, выполняемый студентами одной специальности и связанный с проектированием достаточно сложной вычислительной системы, при этом каждый дипломник разрабатывает часть этой системы;

2) проект, выполняемый студентами разных специальностей, каждый студент разрабатывает часть проекта, соответствующую его специальности (схемотехническую, конструкторскую, технологическую, исследовательскую).

Приведем примеры комплексных проектов.

Проект 1-го типа: «Система управления производством «РАО-ЕС».

Участвуют три студента одной специальности. Темы проектов каждого:

1) «Вычислительный комплекс управления аппаратом Главы «РАО-ЕС»;

2) «Вычислительный комплекс управления бухгалтерией Главы «РАО-ЕС»;

3) «Вычислительный комплекс управления имуществом Главы «РАО-ЕС».

Один из студентов, проектирующий, например, вычислительный комплекс управления аппаратом Главы «РАО-ЕС», разрабатывает функциональную схему всего «РАО-ЕС» и выдает задания своим коллегам.

Примечание. Каждый дипломный проект этого типа содержит все необходимые разделы (специальный, технологический, организационно-экономический, «Охрана труда и окружающей среды»).

Проект 2-го типа: «Система управления банкоматами в Чукотском округе».

Участвуют четыре студента разных специальностей. Темы проектов каждого:

1) «Банкомат для Чукотского округа» (разработка функциональной и электрической схем) - специальность 220100;

2) «Система связи для банкоматов Чукотского округа» - специальность 201600;

3) «Сетевая технология банкоматов Чукотского округа» - специальность 220400;

4) «Программное обеспечение общего контроля банкоматов для Главы Чукотского округа» - специальность 075400.

5. Оформление книжки дипломника

Книжка дипломника - это документ, в котором записывается техническое задание на дипломный проект. Она состоит из собственно книжки и вкладыша. Книжка и вкладыш имеют одни и те же разделы, которые заполняются следующим образом.

Титульный лист:

«ФИО» - полностью записываются фамилия, имя и отчество дипломника;

«Факультет» - МП и ТК;

«Индекс группы» МП 51 или МП 52;

«Специальность» - 220100;

«Специализация» - не заполняется;

«Начало дипломного проектирования» - 8 февраля.

«Контрольные сроки просмотра на кафедре» - конец марта, конец апреля, 25 мая,

5 июня;

«Срок представления на рецензирование» - 5 июня;

«Защита проекта на заседании ГАК» - дата проставляется руководителем дипломного проекта после проведения предварительной защиты (не позднее 25 мая).

Задание на дипломный проект

1. «Наименование темы» - записывается полностью наименование темы;

2. «Техническое задание» - приводятся численные значения основных параметров проектируемой аппаратуры (дальность действия проектируемой вычислительной сети, быстродействие микропроцессора, рабочее напряжение, потребляемая мощность, масса, габариты и т.д.):

а) «Содержание конструкторской части»;

б) «Содержание технологической части»;

в) «Содержание исследовательской части»;

г) «Содержание организационно-экономической части»;

д) «Специальное задание по технике безопасности и противопожарной технике».

Пункты а) - д) заполняются в соответствии с рекомендациями раздела «Содержание дипломных проектов». В конце каждого пункта следует записать: «Графическая часть» и указать конкретное содержание и объем графического материала по данному разделу проекта;

3. «Ориентировочный объем проекта» - графический материал - 10 листов; пояснительная записка - 100 страниц.

4. «Основная литература» - приводится перечень литературы, необходимой дипломнику на начальном этапе проектирования.

Оформленная книжка дипломника должна быть подписана консультантами и дипломником.

Аналогично должен быть оформлен вкладыш к книжке дипломника.

После утверждения кафедрой темы и руководителя дипломного проекта книжка дипломника подписывается руководителем и заведующим кафедрой.

Справка об успеваемости заполняется деканатом непосредственно перед защитой проекта.

Заключение руководителя дипломного проекта составляется после предварительной защиты проекта.

Заключение кафедры о дипломном проекте подписывается заведующим при допуске дипломника к защите. Если тема дипломного проекта является закрытой, то книжка дипломника заполняется следующим образом.

В графе «Наименование темы» следует записать «Спецтема». Здесь же надо указать номер рабочей тетради, в которой приведено полное название и техническое задание.

Не заполняются разделы: «Содержание конструкторской части» и «Содержание исследовательской части». Остальные разделы заполняются обычным образом.

6. Оформление дипломного проекта

При защите проекта дипломник обязан представить пояснительную записку, где должны быть отражены все этапы работы и полученные результаты, а также графический материал.

Записка должна быть напечатана или написана от руки на одной стороне листов бумаги форматом А4 (297 х 210 мм). Листы вместе с иллюстрациями, распечатками машинных программ и другими материалами необходимо переплести, заключив в обложку. Ориентировочный объем записки - 100 с. (включая иллюстрации).

Пояснительная записка должна быть оформлена в соответствии с ГОСТ 7.32-81 «Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления».

Материал необходимо располагать в следующем порядке:

* титульный лист с указанием названия темы проекта, а также ФИО дипломника, руководителя и консультантов;

* задание на дипломный проект (вкладыш к книжке дипломника);

* реферат;

* оглавление (содержание);

* введение (объемом до 5 с.) с указанием цели проекта, его актуальности, новизны, места в кругу аналогичных работ;

* основная часть, содержащая разделы:

1) специальный (50 с.);

2) технологический (15 с.);

3) организационно-экономический (15 с.);

4) по охране труда и экологической безопасности (8 с.);

* заключение с краткими выводами по результатам выполнения проекта (5 с.);

* список использованной литературы (1-2 с.);

* приложения.

Графический материал должен состоять из чертежей (функциональных и принципиальных схем, топологий и конструкций) и плакатов. На плакатах может быть приведена информация, необходимая для защиты проекта (временные диаграммы работы устройства, результаты исследований, расчетов, экспериментов и т.д.).

Графическая часть должна иметь объем 8 - 12 листов, в том числе не менее 4-5 чертежей. Чертежи и плакаты могут быть выполнены вручную на чертежной бумаге форматом 594 х 841 мм карандашом или тушью либо с применением ЭВМ. Графический материал должен быть выполнен разборчиво и отчетливо виден на расстоянии 4 - 5 м. На каждом чертеже следует проставить штамп.

Чертежи и плакаты подписываются дипломником, руководителем и консультантами.

Примечание. На защите дипломного проекта могут использоваться мультимедийный проектор и компьютер.

Приложение 1

Основные этапы дипломного проектирования с указанием их примерного объема, %

1. Обоснование выбора и расчет функциональной схемы аппаратуры 10

2. Разработка принципиальных электрических схем элементов 20

3. Разработка топологических чертежей и конструкции 10

4. Изготовление макетов и проведение экспериментов 15

5. Выполнение технологического раздела 10

6. Выполнение организационно-экономического раздела 10

7. Выполнение раздела «Охрана труда и окружающей среды» 5

8. Оформление пояснительной записки 10

9. Изготовление графического материала 10

Приложение 2

Содержание отзыва консультанта

В отзыве на дипломный проект оцениваются:

1) степень выполнения дипломником технического задания на проект;

2) самостоятельность работы дипломника, его личный вклад в спроектированное устройство;

3) оригинальность и обоснованность принятых решений;

4) качество разработки;

5) уровень теоретической подготовки дипломника и степень использования теоретических знаний в проекте;

6) качество оформления пояснительной записки и графического материала.

Кроме того, в отзыве:

7) отмечаются недостатки дипломного проекта;

8) дается оценка дипломного проекта («отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно»);

9) делается вывод о возможности присвоения дипломнику квалификации инженера.

В тексте не должно быть нечетких формулировок.

Объем отзыва - 1 - 2 печатные страницы.

Приложение 3

Содержание рецензии

В рецензии на дипломный проект необходимо:

1) указать, насколько тема проекта соответствует профилю специалиста, его квалификационной характеристике;

2) установить, соответствует ли дипломный проект техническому заданию; в случае несоответствия указать, в чем оно проявляется, обратить внимание на конкретность постановки самого технического задания;

3) отметить теоретический уровень проекта, глубину его конструкторской и технологической проработки; оценить способность дипломника анализировать физические процессы, использовать математический аппарат, формальные модели, методы программирования на ЭВМ и т.д.;

4) оценить практическую значимость проекта и дать рекомендации по практическому использованию его результатов;

5) отметить степень использования литературных источников: носят ссылки на литературу формальный характер или имеет место обстоятельная работа с литературой;

6) оценить стиль изложения материала: самостоятельный или компилятивный; отметить, насколько грамотно владеет дипломник языком, терминологией специальности;

7) оценить дипломный проект по четырехбалльной системе, не допуская формального завышения; следует иметь в виду, что отзыв рецензента в определенной степени влияет на итоговую оценку проекта;

8) избежать формального перечисления содержания дипломного проекта; важно не только отметить наличие или отсутствие в проекте обязательных частей (исследовательской, конструкторской, технологической, организационно-экономической, а также специальной, посвященной производственно-экологической безопасности и охране труда), но оценить уровень их разработки и изложения (глубоко, поверхностно, доказательно, бездоказательно, оригинально, формально и т.д.).

Приложение 4

Тактико-технические требования к аппаратуре

1. Определяющие параметры аппаратуры:

* целевое назначение; серийность; время запуска в производство; срок износа; патентоспособность;

* совместимость с человеком-оператором; наблюдательные функции; диспетчерские функции; исполнительные функции;

* обеспечение эксплуатационной стабильности; общее время эксплуатации; уровень ремонтной базы; условия хранения.

Вариант специализированного вычислителя: быстродействие, разрядность, количество сигналов ввода-вывода, объем памяти, помехоустойчивость, точность, надежность, стоимость и т.д.

2. Совместимость с окружающей средой:

* температура; давление; влажность; осадки; движение атмосферы;

* химический состав атмосферы;

* пыль, песок;

* радиация;

* биологические воздействия;

* механические воздействия: вибрации, удары, линейные ускорения, невесомость.

3. Совместимость с объектом установки:

* режим функционирования (разовый, многократный);

* размещение на объекте;

* габариты;

* масса;

* потребляемая мощность.

Размещено на http://www.allbest.ru/