Проектирование локальной сети связи для обмена речевыми сообщениями

При нажатии клавиши происходит выход из процедуры сканирования клавиатуры (включает в себя сканирование клавиатуры и проверку нажатия клавиши). При этом подсвечивается соответствующий индикатор. Далее определяется код нажатой клавиши. Затем проверяется канал на наличие сигналов и при их отсутствии в линию выдается адрес вызываемого абонента. Затем следует выдача адреса вызывающего абонента после чего происходит включение режима «передача» и гашение индикатора после чего абонент производит передачу сообщения по каналу связи. В процессе передачи сообщения контроллер проверяет отпущена ли клавиша и при отпущенной клавише происходит отключение режима «передача» и переход на процедуру сканирования клавиатуры (установка режима ожидания).

Рассмотрим теперь алгоритм работы подпрограммы, показанный на рис. 5.2.

Рис. 5.2 Структурная схема алгоритма прерывающей подпрограммы

При поступлении прерывания от линии контроллер выводит абонентское устройство из режима ожидания (процедуры сканирования клавиатуры) и запрещает прерывание от линии. Далее производится прием адресной части передаваемого сообщения (режим «прием»). Затем проверяется принятый адрес и если сообщение адресовано не нам то контроллер ожидает окончания передачи сообщения, после чего разрешает прерывания от линии.

Если сообщение адресовано нам то контроллером включается режим «воспроизведение», под которым понимается подключение приемной части абонентского устройства и подсветка соответствующего индикатора.

При наличии в канале паузы, равной величине 10 периодам ШИМ устанавливается состояние ожидания.

Разработка управляющей программы

При разработке программы использовался программный продукт MPLAB v.3.22 производства фирмы Microchip. Он представляет собой интегрированную среду, включающую в себя программный эмулятор, внутрисхемный эмулятор и встроенный текстовый редактор и распространяется свободно этой фирмой. Этот пакет поддерживает серии микроконтроллеров, начиная с PIC 16C5X и заканчивая PIC 17CXX. При разработке и отладке использовался програмный эмулятор этого пакета.

Рассмотрим структуру управляющей программы, которая включает в себя несколько модулей.

transmit.asm модуль, содержащий подпрограмму генерации адресной части;

reciver.asm модуль, в состав которого входит подпрограмма приема адресной части, поступившей на абонентское устройство;

int.asm подпрограмма обработки прерывания;

delay.asm подпрограмма, реализующая задержку;

canal.asm - процедура проверки состояния канала;

System.asm головная программа.

Scan.asm модуль, включающий в себя подпрограммы сканирования клавиатуры и чтения собственного адреса.

Все подпрограммы, которые используются в головной программе, оформлены в виде модулей и подключаются к ней командой #include <filename>, где filename полное имя подключаемого модуля, который должен находится в каталоге MPLAB. Для вызова процедуры генерации адреса необходимо включить в теле головной программы команду transmitcod. Предварительно необходимо занести в ячейку памяти по адресу 12 код, подлежащий передаче в канал связи (код клавиши заносится в старшую тетраду ячейки 12, собственный адрес заносится в младшую тетраду этой ячейки).

Прием и декодирование адресной части осуществляется командой recivecod. Принятый адрес заносится в ячейку 0D.

Для вызова процедуры задержки нужно включить команду

delay [timedelay], где timedelay целое число, определяющее длительность задержки (значение timedelay, равное 1 соответствует задержке одного командного цикла, 2 задержка на 4е командных цикла, 3на 6 командных циклов и т. д.).

Процедура scankeyb модуля scan.asm производит сканирование клавиатуры и при нажатии клавиши определяет ее код и помещает в ячейку памяти 0d. Процедура этого же модуля scanadres определяет собственный адрес и заносит его в ячейку памяти 0E.

Для работы программы резервируются следующие ячейки памяти.

0С код клавиатуры;

0D декодированный адрес;

0E уникальный код абонентского устройства (собственный адрес абонентского устройства);

0F счетчик циклов;

10 длительность задержки;

12 адресная часть, передаваемое по каналу;

Программой используются линии порта В для связи с клавиатурой и каналом связи (линии RB4 RB7 подключаются к клавиатуре, линия RB0 к линии связи через ключевой каскад на транзисторе) ввиду того, что обработка данных осуществляется по прерыванию (вызов прерывающей программы осуществляется по изменению состояния линии RB0).

Линии RB1 RB2 являются управляющими и служат для переключения режимов работы абонентского устройства (RB1 «прием», RB2 «передача»).

Линии RA4, RA0 используются для управления клавиатурой и индикаторами.

Для совместимости с последующими моделями PIC 16F8X в программе не использовались команды TRIS и OPTION, поскольку они могут не поддерживаться в более новых моделях PIC контроллеров.

Далее приведен исходный текст головной программы и подключаемых модулей.

;System.asm

list p=16f84,f=inhx8m;основная программа

#INCLUDE P16f84.INC

#INCLUDE scan.asm

#INCLUDE canal.asm

#INCLUDE int.asm

#INCLUDE transmit.asm

org 0

goto begin

org 4

int;процедура обработки прерывания

begin bsf status,rp0 ;настройка портов

bsf trisb,rb0;RB0 на ввод

bcf trisb,rb3;RB3 на вывод

bsf trisa,ra4;настройка на ввод RA4

bcf trisa,ra0;настройка на вывод RA0

bcf status,rp0

bcf portb,1;отключение аналоговой части от линии

bcf portb,2

bcf porta,0;отключение подсветки

scanadres;чтение собственого адреса

bsf intcon,gie;разрешение прерываний по RB0

bsf intcon,inte

scankeyb;сканирование клавиатуры и определение кода нажатой клавиши

;проверка канала на наличие сигналов

movlw 5;загрузка счетчика цикла

movw 0f;

decfsz 0f,1

canal;процедура проверки канала

bcf portb,rb0;генерация старт-бита

delay 12;задержка на 25 мкс

bsf portb,rb0

movf 0c,0;формирование адресной части

movfw 12;пересылка кода клавиши

transmitcod;выдача адреса получателя в канал

swapf 0e,0

movf 0e,0;пересылка кода абонентского устройства

movfw 12

transmitcod;выдача адреса отправителя в канал

bsf portb,rb2;включить режим "передача"

bcf porta,ra0;отключение подсветки

bcf status,rp0;настройка RB0 на вывод

bsf trisb,rb0;

bcf status,rp0

inver1 btfss porta,ra4;проверка отпуска клавиши

goto inver;переход на процедуру инверсии линии rb3 c задержкой

bcf portb,rb2;выключение режима "передача"

goto begin

;инверсия входа несущей ШИМ c задержкой

inver comf portb,1;

delay 12;задержка 25 мкс

goto inver1

end

;reciver.asm

list p=16f84,f=inhx8m;подпрограмма приема адреса

#INCLUDE P16f84.INC;

#INCLUDE delay.asm

recivcod macro

movlw 8;загрузка счетчика циклов

movf 0f

clrf 0d;сброс ячейки памяти 0d

loop delay 12;задержка на 25 мкс

btfsc portb,rb0;проверка содержимого линии RB0

bsf 0d,0;установка 0-го бита 0d

rlf 0d,1;сдвиг влево на один бит

decfsz 0f,1

goto loop

endm

end

;transmit.asm

; подпрограмма генерации кода адреса в линию

list p=16f84,f=inhx8m;код выдается старшими битами вперед

#INCLUDE P16f84.INC

#INCLUDE delay.asm

COD equ 12

transmitcod macro

movlw d'4';загрузка счетчика циклов

movf 0f

bsf status,rp0;настройка линии порта rb0 на вывод

bcf trisb,0

bcf status,rp0

m1 delay 12;задержка на 25 мкс

btfss cod,7;инверсия RB0 если бит "0"

comf portb,rb0

rlf cod,1;сдвиг переменной cod на один бит влево

decfzc 0f

goto m1

endm

end

;int.asm

list p=16f84,f=inhx8m;подпрограмма обработки прерывания

#INCLUDE P16f84.INC

#INCLUDE reciver.asm

int macro

bcf intcon,inte;запрет прерываний по линии RB0

recivcod;прием адресной части сообщения

bcf status,z;сброс бита нулевого результата

movf 0d,0;

andwf 0e,1;логическое "и" принятого и собственного адреса

btfss status,z;

goto wait

movf 0d,0;подсветка индикатора

movwf portb

bsf porta,ra0

bcf portb,rb1;включение режима "прием"

canal;ожидание окончания сообщения

bcf porta,ra0;отключить подсветку

bsf portb,rb1;отключение режима "прием"

bsf intcon,inte;разрешение прерываний

goto ret

wait canal;ожидание окончания сообщений

ret retfie;возврат из прерывания

endm

end

;canal.asm

list p=16f84,f=inhx8m;подпрограмма проверки канала

#INCLUDE P16f84.INC

canal macro

bsf status,rp0;настройка RB0 на ввод

bsf trisb,0

bcf status,rp0

m2 molw 10;загрузка счетчика циклов

movwf 0f

movwf 11

m1 btfss portb,rb0;проверка линии RB0

decf 11;если в канале "0", то декремент 11

decfsz 0f,1

goto m1

movf 0f,0

subwf 11,0;если 10 периодов ШИМ "пустые" то канал свободен

btfss status,z

goto m2

bsf status,rp0;настройка RB0 на вывод

bсf trisb,0

bcf status,rp0

endm

end

list p=16f84,f=inhx8m;модуль сканирования

#INCLUDE P16f84.INC

scankeyb macro;подпрограмма сканирования клавиатуры

bcf status,rp0

movlw 0

movwf portb

m incf portb,1;сканирование клавиатуры

btfss porta,4;проверка нажатия клавиши

goto m1

goto m

m1 movf portb,0

bsf porta,ra0;включить подсветку

movwf 0с;сохранение кода нажатой клавиши в 0С

endm

scanadres macro;подпрограмма чтения собственого адреса

bcf status,rp0

movlw 0

movwf portb

m incf portb,1;сканирование клавиатуры

btfss porta,4;

goto m1

goto m

m1 movf portb,0;чтение собственного адреса

movwf 0e;сохранение кода адреса в 0e

endm

end

;delay.asm

list p=16f84,f=inhx8m;подпрогармма задержки

#INCLUDE P16f84.INC

timedelay equ 10

delay macro timedelay

n decfsz 10,1

goto n

endm

end

6. Расчет системных параметров

Выбранная структура системы связи позволяет перейти к выбору соответствующей математической модели, описывающей механизм ее функционирования.

Будем полагать, что в нашей системе поток вызовов является случайной величиной. В этом случае количественные характеристики потока и качественные характеристики всей системы связи за рассматриваемый отрезок времени не могут быть определены точно и указываются с соответствующими вероятностями. Поэтому для них наилучшим приближением с точки зрения математического описания является модель массового обслуживания.

Мы будем считать, что входящий поток является пуассоновским (поток, обладающий стационарностью, ординарностью и отсутствием последействия, называется пуассоновским), так как такая модель довольно часто отражает реальную картину.

Стационарность означает, что для любой группы из конечного числа непересекающихся промежутков времени вероятность поступления определенного числа событий на протяжении каждого из них зависит от числа этих событий и от длительности промежутков времени, но не изменяется от сдвига всех временных отрезков на одну и ту же величину.

Отсутствие последействия означает, что вероятность поступления k событий в течение промежутка времени от T до T+t не зависит от того, сколько раз и как появлялись события ранее. Если за сколь угодно малый промежуток вероятность одновременного появления двух или нескольких событий бесконечно мала, то процесс, обладающий таким свойством, называется ординарным.

Для такого потока вероятность появления n вызовов за время t определяется по формуле (6.1);

 , (6.1)

где N число абонентов в системе (в нашем случае 15).

1 интенсивность потока вызовов, поступающих в моноканал с одного абонентского устройства за один час;

временной интервал в течение которого возможна конфликтная ситуация (определяется длительностью стартового бита, затягиванием фронта и временем обработки стартового бита), выраженный в часах;

Будем рассматривать нашу систему на временном интервале в один час и полагаем, что с каждого абонентского устройства поступает в среднем 10 вызовов за час. Тогда вероятность того, что в канале связи за время возникнет конфликтная ситуация можно определить по следующему выражению.

, (6.2)

При отсутствии контроля сигналов вероятность сбоя можно вычислить по следующему выражению.

(6.3)

В вышеприведенной формуле время передачи сообщения, выраженное в часах. Вероятностные характеристики приведены на рис. 6.1, 6.2.

Рис. 6.1 Вероятность сбоя при контроле несущей

Рис. 6.2 Вероятность сбоя при отсутствии контроля несущей

Таким образом на основании проведенных расчетов вероятность сбоя при отсутствии контроля сигналов в линии выше чем при случае проверки сигналов в линии микроконтроллером. Поэтому в проектируемой системе будет осуществляться контроль сигналов в линии и эту функцию будет выполнять микроконтроллер.

7. Разработка конструкции печатной платы

Под конструктивным расчетом печатной платы понимается расчет геометрических размеров платы, компоновка радиодеталей на плате, выбор материала платы и др.

В данном дипломном проекте необходимо произвести расчет платы абонентского устройства. В начале произведем расчет предполагаемой площади и геометрических размеров, затем выберем материал печатной платы, и произведем разводку. Для расчета площади платы необходимо подсчитать количество компонентов каждого класса, определить геометрические размеры этой платы.

По размещению проводящего рисунка печатные платы делятся на односторонние, двусторонние и многослойные.

Односторонняя печатная плата проста по конструкции и несложна в изготовлении, и идеально подходит для абонентского устройства.

В качестве основного материала для печатных плат используется фольгированные и нефольгированные листовые диэлектрики. Исходными для изготовления фольгированных диэлектриков могут быть бумага или стеклоткань, пропитанные синтетическими смолами или полимерные пленки из лавсана, фторопласта. На поверхность этих материалов приклеивается металлическая фольга.

В качестве материала для печатной платы выберем стеклотекстолит фольгированный СТФ - 2 со следующими параметрами: толщина фольги 35 мкм, толщина материала с фольгой 2 мм, прочность сцепления 450 гс/3 мм.

Размещение элементов конструкции печатной платы регламентируется условной координатной сеткой из двух взаимно перпендикулярных систем параллельных линий, расположенных на одинаковом ( 2.5 мм или 1.25 мм) расстоянии друг от друга. Центры монтажных отверстий и контактных площадок под выводы навесных радиоэлементов располагают в узлах координатной сетки.

Расчет размеров печатной платы произведем по формуле:

Sэ = k*(S1 + S2) (7.1)

где Sэ-суммарная площадь элементов;

S1-площадь малых элементов;

S2-площадь больших элементов; k - коэффициент плотности.

Для определения суммарной площади определим количество элементов.

Таблица 7.1

Наименование	Кол-во элементов, шт	Площадь элемента, см2
РЕЗИСТОРЫ	18	0.4
КОНДЕНСАТОРЫ	18	0.3
ДИОДЫ	8	0.4
КВАРЦ	1	5.5
ТРАНЗИСТОРЫ	8	0.6
МИКРОСХЕМЫ	3	1.5

S1=180,4+180,3+80,4+80,6=28,6 см²

S2=5,5+80,6+31,5=14,8 см²

К=12 , (Монтаж односторонний при средней плотности)

Sэ=4(28,6+14,8)=173,6 см²

Печатная плата разведена вручную, элементы размещались на площади 85:120 мм. Перед разводкой произведена компоновка отдельных узлов с целью обеспечения электромагнитной совместимости. Слабосигнальные цепи располагаются удаленно от цепей питания и каскадов, которые могут влиять на них. При разводке минимизировалась длина проводников.

В результате конструктивного расчета получили, что абонентское устройство будет располагаться на односторонней стеклотекстолитовой фольгированной плате размерами 85х120 мм.

Вид печатной платы со стороны деталей изображен на чертеже “Конструкция печатной платы”.

8. Моделирование работы составных частей системы

Целью данного раздела является проверка правильности электрического расчета узлов проектируемой системы, оценка работы системы в целом.

В проектируемой системе моделируется усилитель, охваченный цепью АРУ звука и работа системы в целом. Для моделирования применяется программный пакет «Electronics Worcbench 5.0». Рассмотрим допущения, которые проводились при составлении модели.

При моделировании усилителя с АРУ используются зарубежные аналоги элементов, выбранных при электрическом расчете аналоговой части проектируемой системы. Усилительный каскад на инверторе DD2.1 заменяется идеальным усилителем с коэффициентом усиления К, равным 10. Нагрузкой усилителя служит сопротивление величиной 20 кОм, которое имитирует входное сопротивление следующего каскада. Источник питания 5 В, подключенный к усилителю, эквивалентен высокому уровню сигнала, выставленного на линию RB0 микроконтроллера. Таким образом осуществляется моделирование усилителя, охваченного цепью АРУ, при работе абонентского устройства, работающего в режиме передачи речевых сигналов. Электрическая принципиальная схема модели каскада показана на рис. 8.1.

Теперь рассмотрим модель работы системы при наличии связи между двумя абонентами (см. рис. 8.2).

Электрическая схема абонентского устройства, передающего речевые сообщения, представлена выходным каскадом на транзисторе VT2 и подключенным к нему генератору ШИМ сигналов (имеется в библиотеке источников Electronics Workbench 5.0).

Линия связи имитируется Т образным четырехполюсником (R73,R75,C42),которая является эквивалентом физической линии длиной 500 м. Динамическая головка имитируется однозвенным фильтром низких частот (R81,C45).

Произведем анализ полученных результатов.

На рис. 8.3 показан сигнал снятый с выхода передающего абонентского устройства (на рис. 8.2 см. точку 1). На осциллограмме отчетливо видны небольшие отрицательные выбросы, обусловленные неидеальностью характеристик транзистора выходного усилителя. В идеале этих выбросов быть не должно.

По осциллограмме сигнала, которая показана на рис. 8.4 можно судить о затягивании фронтов ШИМ-сигнала, которые определяются величиной паразитной емкости линии. Затягивание фронтов составляет порядка 5 10%, что вполне допустимо и не вносит искажений в речевой сигнал.

Осциллограммы сигналов, которые приведены на рис. 8.5, 8.6 показывают формирование фронтов ШИМ-сигнала при прохождении его через каскады приемной ветви.

Осциллограммы сигналов, которые показаны на рис. 8.7 8.9 характеризуют фазовые искажения ШИМ-сигнала при прохождении через моноканал. С ростом частоты речевого сигнала происходит уменьшение времени запаздывания речевого сигнала. Так на частоте 300 Гц время запаздывания составляет 500 мкс, на частоте 1000 Гц 200 мкс, на частоте 3400 Гц 80 мкс. Кроме того с увеличением частоты речевого сигнала наблюдается «просачивание» несущей. Однако при моделировании, для выделения речевого сигнала, использовался фильтр низких частот первого порядка, т. е. не учитывалась восприимчивость человеческого уха к высоким частотам.

На рис. 8.10, 8.11 показаны эпюры напряжений, которые характеризуют работу АРУ. При изменении входного сигнала в 10 раз, выходной изменяется в 1,3 раза. Глубина регулировки составляет 17 дБ.

9. Технико-экономическое обоснование проекта

9.1 Характеристика проекта

Проектируемая система представляет собой локальную сеть, предназначенную для передачи речевых сообщений по проводной линии связи. Она включает в себя 15 абонентских пультов, блок питания и линию связи. Проектируемая система построена по топологии «моноканал». Питание подается по отдельному проводу, который прокладывается рядом с сигнальным. Блок питания обеспечивает работу всех переговорных устройств и питается напряжением 220 В от однофазной сети. В процессе работы пара абонентских пультов потребляет не более 15 мА. Абонент, подключенный к системе, может связаться с любым другим, т. е. используется схема «каждый с каждым».

Проектируемая система предназначена для организации оперативной связи между руководящими работниками на предприятиях и в учреждениях самого разнообразного профиля.

В системе применяется современная элементная база. Переговорные устройства являются цифро-аналоговыми. При передаче сигнала используется широтно-импульсная модуляция, повышая тем самым помехоустойчивость и соответственно качество связи.

Изюминкой данной системы является применение PIC-контроллеров фирмы MicroChip. Они оптимально подходят для применения в системах подобного класса ввиду низкого энергопотребления, дешевизны этих приборов, простоты программирования. Применение этих микроконтроллеров позволяет снизить потребляемый ток до уровня порядка 20 мА.

По сравнению с существующими аналогами проектируемая система превосходит их по энергопотреблению, качеству передаваемой речи, возможности работы в условиях шумов и т. д.

Например система диспетчерской связи типа КТП-12 АМ питается напряжением 42 В и потребляет при этом ток порядка 500 мА. Стоимость такого типа систем составляет 630 млн. руб. за центральный аппарат и 10 млн. руб. за абонентский аппарат, умноженную на количество таких устройств. Стоимость проектируемой системы ожидается значительно меньше, чем у существующих аналогов.

9.2 Расчет сметной стоимости НИОКР

Смета затрат на проведение научно-исследовательской работы рассчитывается по следующим статьям:

материалы и комплектующие;

спецоборудование;

расходы на оплату труда;

налоги и отчисления, приравненные к материальным затратам;

командировочные расходы;

амортизация на полное восстановление основных фондов;

прочие расходы;

накладные расходы.

Расчет удобно проводить в табличной форме. При расчете затрат на проектирование будем полагать, что затраты на материалы и комплектующие будут составлять 20% от суммы основой зарплаты. Расчет зарплаты будем проводить в табличной форме (см. табл. 9.1).

Таблица 9.1

Расчет основной заработной платы научно производственного персонала

Исполнители	Количество	Время работы в году, мес.	Средняя заработная плата в мес., млн. руб.	Сумма основной зарплаты, млн. руб.
Научный сотрудник	1	6	10	60
Инженер	2	6	6,6	80
Лаборант	1	6	4	24
Всего		164

Таблица 9.2 Смета затрат на НИОКР

Статьи затрат	Обозначение	Методика расчета	Сумма, млн.руб.
1	2	3	4
1.Материалы и комплектующие изделия	Рм	20% от Зо	32
2. Основная заработная плата научно-производственного персонала	Зо	См. таблицу 1.	164
3. Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала	Зд	Зд=0,1Зо	16,4
1	2	3	4
4.Заработная плата прочих категорий работающих	Зпк	Зпк=(Зо+Зд)100%/ /100	180,4
5. Налоги и отчисления, приравненные к материальным затратам	Рн	Рн=(Нчер+Нзанят+ Ндошк+Нсз)(Зо+Зд+ Зпк) Нчер=4%; Нзанят=1% Ндошк=5%; Нсз=35%	162,36
6.Командировочные расходы	Рком	Рком=0,04Зо	6,56
7. Амортизация	Ао	Ао=0,15Зо	24,6
8.Прочие расходы, где Рзс=0,35(Зо+Зс+Зпк)	Рпр	Рпр=(Рм+Зо+Зд+Зпк +Рзс+Рком)0,08	42,05
9. Себестоимость НИОКР	Сп	Сумма выше перечисленных статей	627,97
10. Плановые накопления	Пп	Пп=Сп0,15	94,19
11.Налог на добавленную стоимость	НДС	(Зо+Зд+Зпк+Рсз+Ао+Пп) Ндс; Ндс=20%	121,094
12. Отчисления в специальные фонды	Осф	(Сп+Пп+НДС) хНсф/100; Нсф=2,75	8,4
13. Затраты на НИОКР	Цотп	Цотп=Сп+Пп+НДС+Осф	851,38

9.3 Расчет себестоимости и цены готового изделия

Расчет себестоимости и цены готового изделия будем проводить укрупненно. Сначала определим затраты на материалы и комплектующие при производстве.

Таблица 9.3

Расчет комплектующих при производстве проектируемого изделия

Наименование	Един. Изм.	Кол-во	Цена, руб.	Сумма
1	2	3	4	5
PIC-контроллер	шт.	1	1690500	1690500
Транзисторы	шт.	5	35000	175000
Микросхемы 564 ЛН 1	шт.	2	52500	105000
Резисторы С2-93Н-0,125	шт.	15	3500	105000
Конденсаторы К-73-17	шт.	11	35000	385000
Конденсаторы К53-21	шт.	3	35000	105000
Диоды КД522Г	шт.	7	17500	122500
Стабилитроны КС 521Г	шт.	2	17500	35000
Печатная плата односторонняя	шт.	1	1400000	1400000
Продолжение таблицы 9.3
1	2	3	4	5
Динамик 0,5 ГДШ	шт.	1	600000	600000
Телефонный провод	м.	200	12000	2400000
корпус	шт.	1	50000	50000
Итого стоимость материалов для одного абонентского пульта		4670000
Стоимость материалов для всей системы		77170000
Транспортно-заготовительные расходы (5 %)		3856000
Всего		81026000

Определяем себестоимость готового изделия С_и по следующему выражению.

С_и=Р_м+Р_к+Р_з(1+)(1+)+Н_с, (9.1)

Где Р_м затраты на материалы;

Р_к затраты на комплектующие (см. таблицу 9.3);

Р_з расходы на заработную плату;

Н_с налоги, включаемые в себестоимость (45% от Р_з).

Р_м=Р_к20/55=29,464 млн. руб.

Р_з=Р_к25/55=36,83 млн. руб.

Отсюда получаем

С_и=29,64+81,026+36,83(1+2,1)(1+0,021)+0,4536,83=280,6 млн. руб.

Теперь определяем отпускную цену готовой продукции.

Ц_и=С_и+П+Н_ц, (9.2)

где П плановая прибыль (15% от себестоимости изделия);

Н_ц налоги, включаемые в цену готового изделия (23% от цены).

П=0,45280,6=126,27 млн. руб.

Н_ц=(С_и+П)23/(100-23)=121,53 млн. руб.

Ц_и=280,6+126,27+121,53= 528,4 млн. руб.

9.4 Расчет затрат у потребителя

Текущие затраты представляют собой совокупность затрат, связанных с содержанием и эксплуатацией проектируемого изделия. При расчете не учитываются заработная плата обслуживающего персонала и затраты на потребляемую электроэнергию поскольку система автономна и в ней применяется микропотребляющая технология. Основные статьи затрат приведены в таблице 9.4.

Таблица 9.4. Расчет текущих затрат

Наименование составляющих издержек	Методика расчета	Сумма, млн. руб.
1	2	3
1. Амортизационные отчисления	А=(НаПСнт)/100	58,840
2. Затраты на текущие ремонты	Ртр=(НтрЦнт)/100	2,6
Всего текущих затрат		61,44
Затраты на транспортировку и монтаж	Ктм=Ци0,01	5,28

Примечания:

Н_а норма амортизации на полное восстановление (15%).

Н_тр норматив затрат на текущий ремонт (для системы он составляет 0,5% поскольку система высоконадежная).

Ц_нт цена проектируемой системы.

К_тм затраты на транспортировку и монтаж (1% от цены проектируемой системы).

9.5 Расчет экономического эффекта

На основании расчетов, проведенных ранее, определяется целесообразность внедрения инженерного проекта. Определение экономического эффекта будем проводить в табличной форме аналогично предыдущим расчетам.

Таблица 9.5 Расчет экономического эффекта

Показатели	Единица измер.	Расчетный период
		1999
1	2	3
1. Прогнозный объем производства	шт.	1000
2.Прибыль от единицы продукции	млн. руб.	126,27
3.Чистая прибыль от внедрения п.2п.10,75	млн. руб.	95025
4. Затраты на НИОКР	млн. руб.	851,38
5. Затраты у потребителя: текущие затраты затраты на транспортировку и монтаж	млн. руб.	61440 5280
6. Всего затрат	млн. руб.	67571,38
6.Экономический эффект: Превышение результата над затратами (п.3-п.6)	млн. руб.	27453,62

Таким образом проектируемая система является экономически выгодной и прибыль от ее внедрения можно будет получить уже в первом году, которая составляет 95025 млн. руб.

Заключение

В ходе дипломного проектирования была разработана система оперативной связи, рассчитанная на шестнадцать абонентов. Число пользователей системы может изменяться и должно быть не больше 16. Количество абонентов может быть и больше, но при этом требуется использовать микроконтроллер другой серии, более совершенной и дорогостоящей. При разработке применялась современная элементная база, которая позволяет понизить энергопоребление при работе системы. Для проверки работы частей системы проводилось моделирование в среде Electronics Workbench 5.0. Моделирование позволило более точно подобрать параметры радиоэлементов, в особенности при моделировании усилителя с АРУ звука, так как в цепи АРУ применяется нестандартный режим работы транзистора. Эта среда обладает такими достоинствами, как простота работы и наглядность представления результатов, имеется большая библиотека радиоэлементов.

Для организации связи использовался несложный алгоритм, который программируется без особого труда. Для отладки управляющей программы использовался программный пакет фирмы Microchip v 3.22. Он позволяет разрабатывать программное обеспечение для широкого спектра микроконтроллеров этой фирмы. При разработке программы учитывалась возможность применения вместо PIC 16F84 микроконтроллеры аналогичной структуры, но не имеющие на кристалле энергонезависимой памяти (эти изделия более дешевые). Кроме того в ходе дипломного проектирования освещены вопросы охраны труда и сделано технико-экономическое обоснование дипломного проекта.

В дальнейшей перспективе в разработанной системе можно радиоканал вместо физической линии связи, предусмотреть возможность выхода в телефонную сеть, увеличить число абонентов, перейти на более совершенную элементную базу.

Список литературы

А.С. Островский Двухсторонняя громкоговорящая связь на предприятиях и в учреждениях Издательство «Связь», Москва, 1970.

2. Г.М. Матлин Проектирование оптимальных систем производственной связи. Издательсво «Связь», Москва, 1973.

3.Станции, аппараты телефонные. Аппаратура диспетчерской связи. Каталог, Москва, 1995.

4. Б.М. Каган Электронные вычислительные машины и системы Энергоатомиздат, Москва, 1991.

5. В.И. Галкин и др. Полупроводниковые приборы. Транзисторы. Справочник. Минск «Беларусь», 1995.

6. В.И. Галкин и др. Полупроводниковые приборы. Диоды. Тиристоры. Справочник. Минск «Беларусь», 1994.

7. М. И. Богданович и др. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. Минск «Беларусь», 1996.

8. В.Н. Ногин Аналоговые электронные устройства. Москва «Радио и связь», 1992.

9. Методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов. /Сост. Т.В. Елецких, Э.А. Афитов и др. Минск, БГУИР, 1995.

10. Электробезопасность при эксплуатации лабораторных установок. Методические указания. /Сост. Р.С. Шакиров, В.И. Жалковский, Т.Ф. Михнюк. Минск, МРТИ, 1982.

11. Шакиров Р. С., Жалковский В.И. Безопасность работ с радиоэлектронным оборудованием. Учебное пособие по курсу «Охрана труда». Минск, МРТИ, 1984.

12. ГОСТ 12.0.003 74.

13. ГОСТ 12.1.030. 81Т58 ССБТ.

14. ОСТ 4. 218.005 84. Устройства переговорные проводной связи общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний.