1.1 Analiza schemelor analogice 1.1.1 Releu acustic Figura 1 – Releu acustic Dispozitivul dat folosește la conectarea/deconectarea pentru diferite… [307655]

Capitolul 1 Partea generală

1.1 Analiza schemelor analogice

1.1.1 Releu acustic

Figura 1 – Releu acustic

Dispozitivul dat folosește la conectarea/deconectarea pentru diferite electrocasnice .Releul acustic este declanșat de la un sunet de bătaie de la o distanță de până la 5 m .[anonimizat] ,la intrarea amplificatorului încorporat în tranzistorul T1,la ieșirea căruia se formează generarea .Pentru înlăturarea lui semnalul se aplică la intrarea amplificatorului operațional US2.După aplicarea la intrare a semnalului amplificat de la microfon peste 500ms este generat un semnal care se aplică la bistabilul US3.La ieșirea din microcircuitul US3 se generează 2 tensiuni : 0 volți în regim de așteptare și aproximativ 12 V în regim de lucru. Apoi pentru a fi amplificat semnalul intră în tranzistorul T2 , la care curentul colectorului este destul mare pentru a controla bobina releului PK .Releul electromagnetic se șuntează cu dioda D5 pentru a securiza dispozitivele semiconductoare de la supratensiune la declanșarea și deconectarea releului electromagnetic .La poziția inițială la ieșirea 3 a microcircuitului US2 trebuie sa fie 0 V ,[anonimizat] 2 cu ajutorul potențiometrului P1 trebuie aplicată o tensiune puțin peste 0 V .În același timp la ieșirea 6 trebuie sa existe o tensiune de 0V.Cu apariția semnalului de intrare la ieșirea 6 va apărea o tensiune de 12 V, care va fi aplicată la microcircuitul US3.În rezultat semnalul de la ieșirea 1 va duce la deschiderea tranzistorului T2, la rândul său se declanșează releul și se aprinde fotodioda D6.

Condensatorul C10 și rezistorul R7 folosesc pentru instalarea forțată a dispozitivului bistabil US3 în regim de așteptare .[anonimizat] 4013,nu se folosește și ieșirile lui sunt scurtcircuitate la masă.

[anonimizat] T1,se folosește un stabilizator integral de tensiune US1 7812.

Acest dispozitiv enumeră următoarele dezavantaje: [anonimizat] ; nu are posibilitatea de a fi configurat după dorință; sensibilitate scăzută .

1.1.2 Dispozitiv de comandă a luminii cu releu acustic

Figura 2 – Circuitul releului acustic

Acest dispozitiv dispune de un șir de dezavantaje: amplificarea insuficientă a microcircuitului A1 ce forțează funcționarea normală a tranzistorului VT1 din aceasta cauză scade sensibilitatea microfonului .Timpul în decursul căruia tranzistorul VT1 se află deschis după bătaie este insuficient pentru a descărca total condensatorul C5 prin VD3 și VT1.Apare o [anonimizat] ,ceea ce duce la declanșarea ciclică a dispozitivului.

Odată ce dispozitivul a fost declanșat el va menține lumina aprinsă 2 minute după care se va stinge automat.

Schema senzorului acustic de detectare a perturbațiilor este făcut pe baza amplificatorului operațional К140УД6.Semnalul din C5 se aplică la regulatorul de sensibilitate R5,și mai departe prin C6,la cascadă de amplificare adăugătoare pe tranzistorul VT1.Apoi prin C7 semnalul amplificat trece prin detectorul VD3 și VD4. În momentul apariției bătăii la ieșirea acestui detector apare curent continuu care trece prin baza tranzistorului VT3 și îl deschide .Între timp condensatorul C3 se descarcă prin dioda VD1 și tranzistorul VT3.La intrările elementului D1.1 se instalează 0 logic până când condensatorul C3 se încarcă prin rezistorul R3 (aproximativ 2 minute).În această perioada la ieșirea D1.1 se menține 1 logic ,care se aplică la baza tranzistorului VT4 și îl deschide .Curentul ce trece prin acest tranzistor deschide tiristorul VS1, care aprinde lampa .În momentul în care C3 se va încărca până la 1 logic la ieșirea D1.1 se va obține 0 logic și tranzistorul VT4 se va închide ,curentul de deblocare se va opri și tiristorul VS1 se va închide la rândul său stingând lampa.

Unitatea de așteptare se face pe elementul D1.2 și tranzistorul VT2.În același timp când lampa este stinsă la ieșirea D1.1 este 0 logic ,el este inversat de către elementul D1.2 și 1 logic de la ieșirea lui se aplică la baza tranzistorului VT2 care deschide și aprinde fotodioda VD2. Când lampa este aprinsă la ieșirea D1.1 este 1 logic ,iar la ieșirea D1.2 0 logic ,tranzistorul VT2 este închis deci fotodioda VD2 este stinsă .Trebuie sa acordăm o atenție deosebită microcircuitului D1 deoarece ieșirile pot ieși din funcțiune de la suprasarcină ,pentru a nu se întâmplă aceasta e destul de a pune la bazele tranzistoarelor VT2 și VT4 o rezistență de 1 – 2 kΩ,în acest fel descărcăm cascada D1 și lanțurile de bază a tranzistoarelor .Sensibilitatea circuitului este relativ mare ,în poziția de sus a bornei rezistorului variabil R5 dispozitivul funcționează de la un sunet de la o distanță de până la 7 metri.

1.1.3 Dispozitiv de comutare prin bătăi din palme

Figura 3 – Dispozitiv de comutare prin bătăi din palme

Acesta este un dispozitiv care este controlat de sunet ce poate aprinde/stinge aparatul conectat. Acest dispozitiv este foarte folositor persoanelor cu handicap .Poate fi un lucru de distracție pentru pasionații de toate vârstele .Circuitul va porni orice dispozitiv conectat la acesta(care poate fi un bec, un casetofon ,ventilator sau chiar televizor) prin intermediul releului său și va opri după a doua bătaie din palme.

Traductorul de intrare .Sunetul este preluat de un microfon cu electret .În interiorul microfonului este o peliculă – care este analogul electric al unui magnet – întinsă astfel încât să vibreze sub presiunea unei unde sonore care intră în contact cu ea .Aceste vibrații cauzează încărcături electrice pe o placă în apropiere ,care apoi este convertită de un tranzistor cu efect de câmp în curent .Acest microfon are un etaj de preamplificare încorporat .Puterea pentru acest preamplificator este furnizat prin conectarea unui rezistor la plusul sursei și schimbările de curent se reflectă ca variații de tensiune peste a cest rezistor în funcție de relația U=I*R.O rezistență mai mare va oferi o tensiune mai mare dar curentul va scădea în același timp ,din această cauză valoarea a fost aleasa de 5,6 KΩ.

Amplificatorul .Un etaj de tranzistor ,amplifică semnalul de la microfon .Ieșirea microfonului este cuplată la baza tranzistorului VT1 prin condensatorul electrolitic C1.Pragul de sus al microfonului este de câțiva volți ,baza conduce la aproximativ o jumătate de volt ,astfel încât curentul de scurgere al condensatorului va crea stare de echilibru în cazul în care curentul de scurgere al condensatorului C1 merge la baza tranzistorului VT1. O dată cu detectarea bătăii la ieșirea microfonului trece un o tensiune pozitivă ,cu toate acestea ,aceasta schimbare menține cuplată la bază pe întreaga acțiune a condensatorului .Acesta nu este un amplificator de calitate înaltă .Funcția sa este de a stopa semnale de undă scurtă și de prea lungă .

Două tranzistoare conectate în cruce într-un multivibrator bistabil alcătuiesc un circuit de memorie .Poate fi setat la unde din cele două regimuri posibile ,și va rămâne permanent neschimbat .Când un tranzistor conduce ,colectorul lui este conectat la masă ,iar rezistența de la acest colector alimentează baza celuilalt .Întrucât prin acest rezistor este curent și colectorul întrerupe baza de la celălalt și nu primește curent ,deci tranzistorul este închis .Întrucât prin acest rezistor va circula curent ,acesta va alimenta baza ,asigurându-se că tranzistorul este deschis .Astfel se asigură stabilitate .Prin simetrie sunt asigurate ambele tranzistoare.

Schimbarea stării .La apariția primei bătăi ,starea bistabilului se schimbă .Semnalul de la ieșirea amplificatorul este convertit le un impuls ascuțit prin trecerea printr-un condensator cu valoare relativ joasă ,de 100nF .Acest semnal este conectat la diode și la baza tranzistorului VT4 care este în conducție. Acest tranzistor oprește conducția ,iar VT3 nu conducea oricum .Deci după bătaie ambele tranzistoare sunt oprite .Apoi condensatoarele C3 și C4 din jurul bazelor încep să se încarce .Condensatorul conectat la baza tranzistorului care a fost în conducție ,îi este aplicată o tensiune .Condensatorul conectat la baza tranzistorului care nu a fost în conducție îi este aplicată 0 V .Din cauza că semnalul de la microfon dispare în lung timp de la apariție ,ambele baze ridică tensiunea de alimentare .Dar ,din cauza diferențelor dintre încărcarea acestor două condensatoare ,la baza tranzistorului care a fost decuplat atinge valoare a câțiva volți și intră în conducție până la următoarea bătaie. Două diode luminiscente roșii au fost amplasate în circuitul colectoarelor astfel încât ele pot lucra de la singure .Dacă acoperim o diodă ,iar pe a doua o lăsăm vizibilă ,se obține o „bătaie” acționată de lumină .Astfel dispozitivul poate fi pornit atât de la bătăi atât și de la diode.

Etajul de ieșire .Pentru a avea o luminozitate decentă a acestui circuit ,e posibil de utilizat șase led-uri în 3 grupuri câte 2.Fiecare șir de două led-uri este dispus să consume circa 15 mA ,cu ajutorul unui rezistor legat în serie de 330R.Două led-uri legate în serie va scădea cu 5-6 V ,iar restul voltajului rămas pe baterie va cădea pe rezistor ce va determina curentul sa circule prin led-uri .Luminozitatea poate fi ridicată prin scăderea rezistenței până la 150R,cu condiția de a nu depăși proprietățile led-urilor .Astfel etapa de ieșire trebuie sa consume circa 50-60mA.Acest lucru va oferi destul timp de a ilumina cu o baterie PP3.

Tranzistorul ajunge în conducție de la colectorul unuia dintre tranzistoarelor din bistabil .În această conexiune ,din cauza curentului de bază ce trece prin ea ,un led roșu din bistabil alternează de la o luminozitate la alta, și alte comutatoare alternează între închis și deschis .Aceasta este normal .Deoarece led-urile nu consumă așa curent ca lămpile cu filament ,tranzistorul de ieșire poate fi din familia de semnal jos .Toate 4 ar putea fi alese cu aceiași parametri de semnal mic de structură NPN.

1.2 Alegerea și argumentarea construcției

Acesta este un dispozitiv care controlează aparatul conectat prin efectuarea a 2 bătăi de la un anumit interval de timp ,astfel dispozitivul conectează/deconectează aparatul de la sursa electrică .Acest dispozitiv este foarte folositor persoanelor cu handicap .Poate fi folosit în electrocasnicele utilizate zi de zi (televizor, magnetofon , radio ,lampă de masă etc.).Poate fi un lucru de distracție pentru pasionații de toate vârstele . Dispozitivul este pus în funcțiune de undele acustice ce cauzează presiune asupra membranei din interiorul microfonului încât aceasta vibrează ceea ce cauzează încărcături electrice pe o placă în apropiere ,care apoi este convertită de un tranzistor cu efect de câmp în curent care în același timp efectuează amplificarea semnalului.

Inițial fără a mai utiliza amplificatorul de semnal dispozitivul poate fi declanșat de la un sunet de bătaie de la aproximativ 1,5 metri ,însă după perfectarea circuitului, sensibilitatea a crescut ,astfel declanșarea se produce de la un sunet de la o distanță de maxim 20 metri .Prioritatea de bază a acestui circuit este oferită de microcontroler ,care permite configurarea pornirea de la o bătaie ,două sau trei, de asemenea este posibil de stabilit noi intervale de activare a dispozitivului .Încă un avantaj față de alte circuite asemănătoare cu acesta este excluderea transformatorului ceea ce oferă o greutate mult mai scăzută și un preț mai mic al costului de preț.

1.3 Schema electrică de principiu și funcționarea ei

Dispozitivul dat convertește semnalul sonor în semnal electric și îl transmite spre dispozitivul de execuție.

Logica de funcționare a dispozitivului nu permite să existe alarme false ,pentru aceasta se înregistrează nu numai bătăile dar și intervalul între aceste bătăi .De asemenea s-au prevăzut și perioade de tăcere ,pentru a evita declanșarea dispozitivului în ciclu.

Figura 4 – Intervalele de reacție a dispozitivului

Dispozitivul este pus în funcțiune de undele acustice ce cauzează presiune asupra membranei din interiorul microfonului ,sub această presiune membrana este supusă unor vibrații ceea ce cauzează încărcătură electrică ,care apoi este convertită de un tranzistor cu efect de câmp în curent care în același timp efectuează preamplificarea semnalului .Amplificatorul de audiofrecvență este efectuat pe baza a două tranzistoare bipolare .De la ieșirea microfonului semnalul este aplicat la primul etaj al amplificatorului de audiofrecvență prin condensatorul C5 la tranzistorul VT2 ,prin R13 se alimentează microfonul.R12,R9 fixează compensarea .Semnalul extras din circuitul colectorului a VT2 se aplică la rezistorul variabil RV2 cu care putem schimba sensibilitatea .C5,C4 și C3 permit trecerea semnalelor sonore alternative și nu permite trecea curentului continuu. De la ieșirea rezistorului variabil RV2 semnalul trece prin etajul al doilea prin tranzistorul VT1 care reduce distorsiunile de fază la minimum . Semnalul amplificat este extras din circuitul colectorului prin condensatorul C3 și aplicat la intrarea inversoare a microcontrolerului PB1 .Rezistorul variabil RV1 conectat la intrarea ne inversoare a microcontrolerului PB0 variază nivelul semnalului care va declanșa comparatorul din microcontroler, adică permite controlarea sensibilității circuitului .

În cazul apariției primei bătăi , se declanșează temporizatorul și așteptăm puțin pentru a trece ecoul apoi așteptăm a doua bătaie , se aprinde dioda LED în urma aplicării unui impuls la pinul PD4 .În cazul în care al doilea impuls a venit prea devreme și a intrat în zona roșie se consideră zgomot ,oprim și resetăm cronometrul ,dioda LED se stinge. Aceeași situație este atunci când impulsul a venit prea târziu .În cazul în care impulsul a nimerit in „zona verde” atunci trimitem un impuls spre pinul PD4, dioda intră din nou în conducție și așteptăm depășirea intervalului pentru a genera întreruperea temporizatorului .Dacă după al doilea impuls nu a fost fixat nici un zgomot atunci în procesul analizării întreruperii temporizatorului de la PB2 vom transfera sarcina pe optocuplor. Dacă în procesul analizării impulsului al doilea se mai înregistrează un impuls atunci considerăm că o fost zgomot ,cronometrul este oprit și resetat.

Impulsul este transmis prin canalul optic al optocuplorului VE1,astfel circuitul de comandă este izolat galvanic. Pentru deblocarea triacului VS1 , la electrodul de comandă se aplică o tensiune de comandă. De obicei tensiunea de comandă trebuie sa fie negativă sau trebuie să se potrivească cu polaritatea tensiunii de la anodul convențional. Pentru a controla triacul VS1 aplicăm o anumită intensitate de curent asupra electrodului de comandă suficientă pentru al debloca, în urma aceasta triacul intră în conducție ceea ce permite aprinderea becului .Cu ajutorul butonului S1 putem să conectăm/deconectăm manual dispozitivul de execuție de/la energia electrică.

Figura 4 – Schema electrică de principiu a dispozitivului

1.4 Schema de structură și funcționarea ei

Schema de structură este reprezentată de 9 blocuri principale: microfon, amplificator, regulator de sensibilitate, dispozitiv de execuție, comutator manual, microcontroler, canalul optic, comutator de putere și sursa de alimentare.

Figura 5 – Schema de structură a dispozitivului

Microfon

Dispozitivul este pus în funcțiune de undele acustice ce cauzează presiune asupra membranei din interiorul microfonului ,sub această presiune membrana este supusă unor vibrații ceea ce cauzează încărcătură electrică pe placa din apropiere ,care apoi este convertită de un tranzistor cu efect de câmp în curent care în același timp efectuează preamplificarea semnalului.

Amplificator

Amplificatorul de audiofregvență este efectuat pe baza a două tranzistoare cu zgomot redus.De la ieșirea microfonului semnalul este aplicat la primul etaj al amplificatorului de audiofregvență cu două trepte ,apoi printr-un rezistor variabil (cu care putem mări sensibilitatea) trece spre al doilea etaj .Semnalul este aplicat la al doilea element de amplificare după care este extras din circuitul colectorului printr-un condensator .

Regulator de sensibilitate

Regulatorul de sensibilitate este format dintr-un rezistor variabil de 20 KΩ.Conectat între microcontroler și amplificator .Cu ajutorul rezistorului putem să variem nivelul semnalului care va declanșa comparatorul din microcontroler.

Microcontroler

O dată cu aplicarea primului impuls la intrarea microcontrolerului ,se declanșează cronometrul și se așteaptă al doilea ,dacă impulsul a venit prea devreme îl considerăm zgomot ,cronometrul se oprește și se resetează .Același lucru se întâmplă dacă al doilea impuls a ajuns prea târziu .Dacă impulsul a venit în intervalul corespunzător stabilit de 0,5s de la apariția primului impuls ,așteptăm depășirea intervalului pentru a genera întreruperea .Dacă după al doilea impuls nu a fost fixat nici un zgomot atunci în procesul analizării întreruperii cronometrului vom transfera sarcina pe optocuplor. Dacă în procesul analizării impulsului al doilea se mai înregistrează un impuls atunci considerăm că o fost zgomot ,cronometrul este oprit și resetat.

Canalul optic

Destinația de bază a optocuplorului este de a converti semnalul transmis de la microcontroler în lumină și transmiterea prin canalul optic, apoi de a converti din nou în semnal electric ,adică de a asigura izolare galvanică a circuitului.

Comutator de putere

Rolul comutatorului de putere îl îndeplinește triacul .O dată ce semnalul a fost transmis de la microcontroler prin canalul optic el ajunge la electrodul de comandă al triacului, în urma aceasta triacul intră în conducție ceea ce duce la declanșarea dispozitivului de execuție ,astfel se controlează cu tensiunea de la rețea.

Buton

Cu ajutorul butonului putem să conectăm/deconectăm manual dispozitivul de execuție la/de la rețea.

Dispozitiv de execuție

Ca dispozitiv de execuție pot servi de la electrocasnice până la lămpi incandescente.

Capitolul 2 Partea specială

2.1 Prezentare generală

ATtiny2313 este un microcontroler CMOS de 8 biți de putere joasă bazat pe arhitectura îmbunătățită a RISC ,ceea ce .Prin executarea unor instrucțiuni complicate într-un singur ciclu de oscilare , ATtiny2313 poate atinge o viteză de aproape un milion de operații pe MHz ceea ce permite de a optimiza consumul de putere pe viteza de procesare.

Nucleele AVR combină un set bogat de instrucțiuni cu 32 de registre funcționabile .Toate 32 de registre sunt conectate la Unitate Aritmetică Logică(ALU) ,permițând la două registre independente să fie accesate într-o singură instrucțiune executată într-un singur ciclu de oscilare.Ca rezultat arhitectura codului este de 10 ori mai rapidă decât microcontrolerele CISC convenționale.

Microcontrolerul ATtiny2313 presupune următoarele caracteristici: 2Kbyți de memorie programabilă FLASH, 128 byți EEPROM,128 byți de memorie SRAM,18 linii I/O de uz general,32 regiștri de lucru, două cronometre flexibile cu modul de comparare ,întrerupătoare interne și externe ,USART programabil în serie ,Interfață Universală Serie cu startul prin detecție de condiție ,un cronometru de supraveghere programabil cu oscilator integrat și trei funcții de setare a puterii .Funcția mers în gol

stopează procesorul în timp ce permite funcționarea SRAM ,cronometrului și

întrerupe funcționarea. Funcția de deconectare salvează conținutul din regiștri dar îngheață funcționare oscilatorului, stopând funcționare tuturor funcțiilor cipului până la următoarea întrerupere sau până la resetare .Funcția de așteptare ,cristalul/rezonatorul oscilatorul funcționează până când restul componentelor sunt în așteptare. Aceasta permite un start rapid la un consum scăzut de energie.

Dispozitivul este fabricat utilizând memoria densă non-volativă de la Atmel. ISP Flash din cip permite ca memoria de program să fie reprogramată în sistem cu

ajutorul interfața serială SPI ,sau de alt programator non-volativ de memorie. Prin combinarea procesorului RISC pe 8 biți cu utilizarea programării Flash pe un cip

monolitic ,acest puternic microcontroler oferă o flexibilitate și un preț convenabil pentru o mulțime de aplicații de control încorporate.

ATtiny2313 AVR este suportat de o întreagă gamă de programe și instrumente de dezvoltare a sistemului precum : C Compilers, Macro Assemblers, Program Debugger /Simulators , In-Ciruit Emulators.

Figura 6 – Schema bloc a microcontrolerului ATtiny2313

2.1.1 Destinația pinilor

VCC – Tensiunea de alimentare

GND – Masa

Port A (PA2..PA0) – Portul A este un port I/O de 3 biți cu rezistoare de întindere. Portul A de la ieșirea buferului au aceleași caracteristici ca și sursa de compatibilitate. La intrare, pinii portului A care sunt extrem de scăzuți vor fi alimentați dacă la terminalele rezistoarelor este tensiune. Atunci cînd este aplicat reset la portul A și când oscilatorul nu este activ ,portul are 3 stări.

Funcții altenative ale portului A: PA2 – Reset , PA1 – XTAL0 , PA0 – XTAL1.

Port B(PB7..PB0) – Portul B reprezintă un port I/O bidirecțional pe 8 biți cu rezistoare de întindere pe fiecare bit. Portul B de la ieșirea buferului au aceleași caracteristici ca și sursa de compatibilitate. La intrare, pinii portului B care sunt extrem de scăzuți vor fi alimentați dacă la terminalele rezistoarelor este tensiune. Atunci când este aplicat reset la portul B și când oscilatorul nu este activ ,portul are 3 stări.

Funcții alternative ale portului B:

PB7 – USCK/SCL/PCINT7

USCK: Universal Serial Inteface oscilator (Interfața universală serială a oscilatorul) cu trei fire.

SCL: Oscilator Serial pentru USI cu două fire.

PCINT7: Pin Change Intrerupt (Pinul întrerupător a sursei 7).Pinul PB7 poate servi ca o sursă de întrerupere exterioară.

PB6 – DO/PCINT6

DO: Universal Serial Data output cu trei fire.(Ieșirea de date în serie)

PCINT6: Pin Change Intrerrupt Source 6 (Pinul întrerupător a sursei 6). Pinul PB6 poate servi ca o sursă exterioară de întrerupător.

PB5 – DI/SDA/PCINT5

DI: Universal Serial Interface Data imput (Intrarea Universală de Date)cu mod de trei fire.În modul de trei fire nu trece de limita de funcționare normală a portului, deci pinul trebuie configurat ca o intrare .

SDA: Serial Interface Data (Interfața de date serie),modul cu 2 fire.

PCINT5: Pin Change Interrupt Source 5(Pinul întrerupător a sursei 5). Pinul PB5 poate fi folosit ca un întrerupător exterior.

PB4 – OC1B/PCINT4

OC1B: Output Compare Match B output(Ieșirea comparatorului B). Pinul PB4 poate servi ca ieșire pentru cronometrul comparatorului B. Acest pina fost configurat pentru a fi folosit ca ieșire pentru modul PWN de funcționare a cronometrului.

PCINT4: Pin Change Interrupt Source 4(Pinul întrerupător a sursei 4). Pinul PB4 poate fi folosit ca un întrerupător exterior.

PB3 – OC1A/PCINT3

OC1A: Output Compare Match A output(Ieșirea comparatorului A). Pinul PB3 poate servi ca ieșire pentru cronometrul comparatorului A. Acest pina fost configurat pentru a fi folosit ca ieșire pentru modul PWN de funcționare a cronometrului.

PCINT3: Pin Change Interrupt Source 3(Pinul întrerupător a sursei 3). Pinul PB3 poate fi folosit ca un întrerupător exterior.

PB2 – OC0A/PCINT2

OC0A: Output Compare Match A output(Ieșirea comparatorului A). Pinul PB2 poate servi ca ieșire pentru cronometrul comparatorului A. Acest pina fost configurat pentru a fi folosit ca ieșire pentru modul PWN de funcționare a cronometrului.

PCINT2: Pin Change Interrupt Source 2(Pinul întrerupător a sursei 2). Pinul PB2 poate fi folosit ca un întrerupător exterior.

PB1 – AIN1/PCINT1

AIN1: Analog Comparator Negative input (Intrarea negativă a comparatorului analogic). Pinul a fost configurat pentru a servi ca intrare cu limita de sus dezactivată pentru a evita ca portul digital să functioneze în acord cu funcționarea comparatorul analogic.

PCINT1: Pin Change Interrupt Source 1(Pinul întrerupător a sursei 1). Pinul PB1 poate fi folosit ca un întrerupător exterior.

PB0 – AIN0/PCINT0

AIN0: Analog Comparator Negative input (Intrarea negativă a comparatorului analogic). Pinul a fost configurat pentru a servi ca intrare cu limita de sus dezactivată pentru a evita ca portul digital să functioneze în acord cu funcționarea comparatorul analogic.

PCINT0: Pin Change Interrupt Source 0(Pinul întrerupător a sursei 0). Pinul PB0 poate fi folosit ca un întrerupător exterior.

Port D (PD6..PD0) – Portul D pe 7 biți bidirecțional este un port I/O cu rezistoare pentru fiecare bit la limita de sus. Ieșirea tampon a portului are caracteristici simetrice cu compatibilitatea sursei. La intrare , pinii portului D au o valoare foarte scăzută . Atunci cînd este aplicat reset la portul D și cînd oscilatorul nu este activ ,portul are 3 stări.

PD6 – ICP : Timer/Counter1 Input Capture Pin (Înregistrarea pinului de intrare a numărătorului) .

PD5 – OC0B/T1

OC0B: Output Compare Match B output(Ieșirea pentru comparatorul de egalare de ieșire). Acest pin poate servi ca ieșire și pentru modul PWM .

T1: Timer/Counter1 External Counter Clock input(Numărătorul extern).Intarea poate fi controlată cu biții CS02 și CS01.

PD4 – T0:Timer/Counter0 External Counter Clock input(Numărătorul extern).Intarea poate fi controlată cu biții CS02 și CS01.

PD3 – INT1: External Interrupt Source 1(Întrerupător de sursă externă).Pinul PD3 poate folosi ca un întrerupător de sursă externă de la MCU.

PD2 – INT0/XCK/CKOUT

INT0: External Interrupt Source 0 (Întrerupător de sursă externă).Pinul PD2 poate folosi ca un întrerupător de sursă externă de la MCU.

XCK: USART Transfer Clock (Transfer USART) este folosit pentru a sincroniza transferul.

CKOUT: System Clock Output (Ieșirea oscilatorul din sistem)

PD1 – TXD : UART Data Transmitter (Transmițător de date UART).

PD0 – RXD : UART Data Receiver (Receptor de date UART).

RESET – Intrarea de resetare. Un nivel scăzut la acest pin mai mare ca lungimea de undă va genera resetarea. Intarea de resetare este o alternativă pentru pinul PA2 .

XTAL1 – Intarea către oscilatorul invertor și către oscilatorul de operare intern.XTAL1 este funcția alternativă pentru PA0.

XTAL0 – Ieșirea de la oscilatorul invertor.XTAL0 are funcție alternativă pentru pinul PA1.

2.2 Arhitectura microcontrolerului ATtiny2313

Figura 7 – Schema bloc a arhitecturii AVR

Cu scopul de maximiza performanță și paralelismul, AVR a utilizat o arhitectură Harvard – cu separarea memoriei și magistralelor pentru program și date. Instrucțiunile în memoria programului sunt executate cu un singur nivel de contacte. În timp ce o instrucțiune este executată, următoarea instrucție este prelucrată din memoria de program. Acest concept permite instrucțiunilor să fie executate la fiecare ciclu de oscilator. Memoria de program este memoria de sistem Flash și poate fi reprogramată.

Accesul rapid asupra a 32 de regiștri pe 8 biți presupune lucrul regiștrilor cu un singur ciclu de oscilator .Aceasta permite operațiilor Unității Aritmetico-Logice(ALU) uniciclu. Într-o operație ALU tipică ,doi operanzi sunt înafara registrului de fișiere ,operația este executată și rezultatul este înmagazinat în registrul de fișiere – într-un ciclu de oscilator. Șase din 32 de regiștri pot fi folosiți ca trei regiștri de 16 biți de indicatori de adresă inversă pentru spațiul de date adresă – permițînd calcularea eficientă a adreselor. Unul dintre acești indicatori de adrese poate de asemenea să folosească ca un indicator de adresă pentru vizualizarea tabelelor de memorie de program Flash.

Unitatea Aritmetico-Logică (ALU) suportă operații aritmetice și logice între regiștri sau între o constantă și un registru.Operațiile de registru unice pot de asemenea fi executate cu ajutorul ALU. După o operație aritmetică, starea registrului este actualizată pentru a afișa informația privind rezultatul operației.

Executarea programului este asigurată de proceduri de salt sau apel condiționat sau necondiționat, capabile să adreseze direct întreagul spațiu de adrese. Majoritarea instrucțiunilor AVR sunt formate din cuvinte pe 16 biți.Fiecare adresă de memorie de program conțin instucțiuni de 16 și 32 de biți.

Pe durata întreruperii și apelurilor ,returnarea adresei Program Counter (PC) este înmagazinată în masiv.Masivul este alocat eficient în general în SRAM,și în consecință masivul este limitat de marimea totală și utilizarea SRAM. Toate programele trebuie să realizeze indicatorul stivei în procesul de reset. Indicatorul stivei citește/înscrie accesul în memoria I/O. Memoria SRAM poate fi accesată cu ușurință printre 5 diferite moduri de adresare suportate în arhitectura AVR.

Memoria în arhitectura AVR are hărți de memorie lineare și regulare. Modul întreruperii flexibil are regiștri de control în memoria I/O cu un bit Global Intrerupt Enable adițional în registrul de stare.Toate întreruperile au un vector separat în tabela vectorilor de întrerupere.Întrruperile au prioritatea în acord cu vectorul lor în tabela vectorilor de întrerupere.Memoria I/O conține 64 de adrese pentru periferalele CPU și funcționează ca un registru de control ,și alte funcții I/O. Memoria I/O poate fi accesată direct , sau prin locația spațiului de date controlate de acești regiștri de fișiere,0x20 – 0x5F.

2.2.1 Unitatea Aritmetico-Logică (ALU)

Unitatea Aritmetico-Logică de înaltă performanță operează în directă conectare cu toate cele 32 de registre. Într-un singur ciclu oscilator ,operațiile aritmetice între regiștri sau între registru și o variabilă sunt executate imediat. Operațiile ALU sunt divizate în trei categorii principale: aritmetice ,logice și bit-funcții. Cîteva implementări ale arhitecturii AVR de asemenea furnizează o multiplicare puternică ce suportă ambele înregistrate/neînregistrate multiplicări

2.2.2 Registru de stare

Registrul de stare conține informații despre rezultatul celor mai recente executate instrucțiuni aritmetice. Această informație poate fi utilizată pentru varierea fluxului de program în rezultat pentru a mari performanța operațiilor. Registrul de stare este actualizat după toate operațiile ALU, specificate ca Instrucțiuni Set referință. Aceasta în multe cazuri va elimina necesitatea de a folosi instrucțiuni de comparare dedicate, ceea ce rezultă un cod mai compact și mai rapid. Registrul de stare nu este înmagazinat automat în timpul introducerii rutinei de întrerupere și este resetat în timpul revenirii de la o întrerupere. Aceste operații sunt controlate de un program.

Registrul de stare AVR – SREG – este definit ca:

Figura 8 – Registrul de stare AVR – SREG

Bitul 7 – I : Global Interrupt Enable.

Fanionul Global Interrupt Enable trebuie sa fie setat pentru ca întruperile să fie activate. Controlul întreruperilor activate individual este executat în controlul registrilor separat. Dacă registrul acestui bit este golit, nici o întrerupere nu este activată indiferent de setările întreruperilor individuale .Acest bit este eliminat de hardware după ce a avut loc întreruperea ,și este setat de instrucțiunea RETI pentru a activa întreruperile următoare .Bitul I poate de asemenea fi setat și eliminat de aplicația cu instrucțiunile SEI și CLI.

Bitul 6 – T : Bit Copy Storage

Acest fanion utilizează intrucțiuni BLD (Bit LoaD) și BST (Bit STore).Un bit din registrul fișierelor poate fi copiat în T de intrucțiunea BST, și poate fi copiat înapoi în registrul fișierelor cu instrucțiunea BLD.

Bitul 5 – H: Half Carry Flag

Acest fanion indică transportul înjumătățit în careva operații aritmetice.Transportul înjumătățit este folositor în aritmetica BCD.

Bitul 4 – S: Sign Bit

Fanionul S este mereu exclusiv sau la mijlocul dintre flagul N și 2 componente de revărsare (flagul V).

Bitul 3 – V: Two’s Complement Overflow Flag

Acest fanion suportă componente aritmetice .

Bitul 2 – N: Negative Flag

Acest fanion indică un rezultat negativ după efectuarea operațiilor logice sau aritmetice

Bitul 1 – Z: Zero Flag. Acest fanion indică dacă rezultatul operațiilor logice sau aritmetice este zero .

Bitul 0 – C: Carry Flag. Acest fanion ne indică transportul într-o operație aritmetică sau logică.

Registru de fișiere general (General Purpose Register File)

Registrul de fișiere este optimizat pentru setul de instrucțiuni RISC îmbunătățită. Pentru a atinge performanța și flexibilitatea necesară, aceste intrări/ieșiri sunt suportate de registrul de fișiere:

Un operand de ieșire pe 8 biți și un rezultat de intrare pe 8 biți

Doi operanzi de ieșire pe 8 biți și un rezultat de intrare pe 8 biți

Doi operanzi de ieșire pe 8 biți și un rezultat de intrare pe 16 biți

Un operand de ieșire pe 16 biți și un rezultat de intrare pe 16 biți

Figura 9 – Funcționarea generală a regiștrilor în CPU

Majoritatea instrucțiunilor ce operează cu registrul de fișiere au acces direct la regiștri, majoritatea au un singur ciclu de instrucțiuni. Fiecare registru are adresa sa de memorie dintre cele 32 de locații din spațiul de date. Deși nu implementată fizic ca și locațiile SRAM, această organizare de memorie oferă o flexibilitate ridicată la accesarea regiștrilor.

2.2.4 Stiva Pointer (Stack Pointer)

Stiva este folosită manual pentru a înmagazina o cantitate de informație pe o durată de timp, pentru păstrarea variabilelor locale și pentru întoarcerea adreselor după întrerupere și apeluri. Registrul stivei pointer arată tot timpul partea de sus a stivei. Stiva crește de la locațiile de memorie superioare spre cele mai inferioare. Această stivă este locată în spațiul de date SRAM acolo unde sunt locate și subprogramele cu stiva de întrerupere. Acest spațiu de stivă în datele SRAM trebuie să fie definite de un program înainte de executarea unor subprograme de apel. Stiva pointer trebuie să fie setată sub partea 0x60. Stiva pointer este decrementată cu o unitate atunci când datele sunt mutate pe stivă cu instrucțiunea PUSH , si este decrementată de două ori când adresa întoarsă este împinsa pe stivă cu un subprogram de apel sau întrerupere. Stiva este incrementată o dată atunci când datele sunt apărute pe stivă cu o instrucțiune POP, și este incrementată de două ori când datele sunt apărute pe stivă cu întoarcerea de pe subprogram RET sau de pe întrerupătorul RET1.

Stiva pointer a AVR este implementată ca două registre pe 8 biți în spațiul I/O. Numărul de biți utilizați actual utilizați depind de necesitatea de implementare.

2.2.5 Timpul de execuție a instrucțiunilor

Procesorul AVR este controlat de oscilatorul clkcpu , generat direct de către sursa de ceas selectat pentru cip.

Figura 10 – Obținerea instrucțiunilor paralele și executarea acestora

În figura 10 observăm obținerea instrucțiunilor paralele și executarea lor de arhitectura Harvard și conceptul foarte rapid de acces al registrului de fișiere. Acesta este conceptul construcției generale pentru a obține 1 milion de operații pe MHz .

Figura 11 – Un ciclu de operații ALU

În figura 11 observăm conceptul de sincronizare internă pentru registrul de fișiere . Într-un singur ciclu de operații a ALU utilizând doi regiștri operanzii sunt executați și rezultatul este păstrat în registrul de destinație.

2.2.6 Reset și manipularea întreruperii

AVR oferă cîteva întrerupătoare de sursă diferite. Acești întrerupători vectorul reset separat au ambele un program vector în memoria de program. Toți întrerupătorii au acordați biți de activare individual care trebuie scriți logic împreună cu bitul întrerupător general în registrul de stare pentru a permite întreruperea.

Adresa cea mai inferioară în spațiul de memorie al programului sunt definite implicit ca reset și vectorul întreruperii. Când apare o întrerupere , primul bit al întrerupătorului general este gol și toate întrerupătoarele sunt dezactivate. Programul utilizatorului poate scrie unu logic pentru a activa toate aceste întrerupătoare. Toate întrerupătoarele activate pot întrerupe rutina de întrerupere a curentului. Primul bit este setat automat atunci când este executată instrucțiunea RETI .

Sunt două tipuri de bază de întrerupătoare .Primul tip este declanșat de un eveniment care setează flagul întrerupător. Pentru aceste întrerupătoare programul opus este controlat de vectorul întreruperii pentru a executa rutina de manipulare a întreruperii, cipul șterge flagul întrerupător corespunzător. Flagul de întrerupere poate fi de asemenea fi șters prin înscrierea unității logice pe poziția bitului de flag. Dacă apare condiția de întrerupere în timpul corespunzătorul bit de întrerupere de activare este gol, flagul de întrerupere va fi setat și memorat pînă când întreruperea este efectuată ,sau flagul este golit de program.

A doua categorie de întrerupătoare va fi declanșat atâta timp cât există o condiție. Aceste întrerupătoare nu au necesite de flag de întrerupere. Dacă condiția lipsește înainte ca întrerupătorul să fie activat, întreruperea nu va fi declanșată. Atunci când AVR închide un întrerupător ,atunci se va întoarce mereu la programul principal și execută încă o instrucțiune înainte de așteptarea întreruperii următoare.

2.3 Memoria ATtint2313 AVR

Arhitectura AVR are două spații de memorie principale , memoria de date și spațiul de memorie al programului. În plus ,ATtiny2313 dispune de memoria EEPROM pentru stocarea de date. Toate cele trei spații de memorie sunt regulare și lineare.

ATtiny2313 dispune de 2K byți memorie flash reprogramabilă integrată în cip pentru stocarea programului. Întrucât toate instrucțiile AVR sunt de 16 și de 32 de biți, memoria FLASH este organizată într-o structură de x16 de 1K. Memoria FLASH rezistă până la 10.000 de cicluri înscriere/ștergere. Contorul de program al microcontrolerului are 10 biți, astfel adresează locațiile de memorie de 1K. Tabelele cu constante pot fi alocate cu într-un spațiu de memorie al programului .

Figura 12 – Planul memoriei de program

2.3.1 Memoria de date SRAM

Primele 32 locații de adrese ale registrului de fișiere, următoarele 64 de locații de memorie standart I/O și următoarele 128 de adrese formează memoria internă SRAM. Cinci moduri diferite de adresare cu memoria : directă, indirectă cu deplasare, indirectă ,indirectă cu pre-decrementare, indirectă cu post-decrementare. În registrul de fișiere ,registrele R26 până la R31 va cauza adresarea indirectă către registrele pointer. Adresarea directă acoperă întregul spațiu de date. Modul indirect cu deplasare acoperă 63 de locații de adrese de pe registrul de bază dat de registrelor Y și Z. Când în registru se utilizează adresarea indirectă cu pre-decrementarea automată și post-incrementare, adresele registrelor X,Y și Z sunt incrementate sau decrementate. 32 de regiștri generali ,64 de regiștri I/O, și 128 de biți de date interne SRAM în microcontroler sunt accesibili prin toate aceste adresări.

Figura 13 – Memoria de date

2.3.2 Memoria de date EEPROM

ATtiny2313 conține 128 de biți de memorie EEPROM. Aceasta este organizată ca un spațiu aparte de date, în care sunt citite sau înscrise câte un bit. EEPROM poate suporta până la 100.000 de cicluri de înscriere/citire .Accesul între EEPROM și procesor este descris astfel: specificând adresa registrelor EEPROM, registrul de date EEPROM și registrul de control EEPROM.

Registrele de acces EEPROM sunt disponibile în spațiul I/O . Dacă codul utilizatorului conține instrucțiuni care scriu pe EEPROM ,ar trebui luate măsuri. Cu cât filtrăm mai tare sursa de alimentare , VCC poate scădea sau crește încet când mărim/micșorăm puterea. Aceasta cauzează ca dispozitivul pe o perioadă să lucreze pe o tensiune mai joasă decât cea minimală specificată pentru frecvența de folosință. Ca urmare pentru a preveni scrierea neintenționată a EEPROM ,trebuie urmată o procedură specială de înscriere. Atunci când EEPROM este citită ,procesorul este oprit pentru 4 cicluri de oscilator înainte ca următoare instrucție să fie executată .Atunci când EEPROM este înscrisă ,procesorul este oprit pentru două cicluri de oscilator înainte de a executa următoarea instrucțiune.

2.3.3 Memoria I/O

Toate locațiile I/O pot fi accesate de instrucțiunile LD/LDS/LDD și ST/STS/STD ,transferând datele între cele 32 de regiștri generali și spațiul I/O. Regiștrii I/O din interiorul gamei de adrese 0x00 – 0x1F sunt accesate direct folosind instrucțiunile SBI și CBI. În acești regiștri , valoarea unui bit poate fi verificat cu instrucțiunile SBIS și SBIC. Când sunt folosite comenzile de bază IN și AUT ale I/O, adresele I/O 0x00 – 0x3F trebuie folosite. Când se adresează regiștrii I/O ca spațiu de date folosind instrucțiunile LD și ST ,0x20 trebuie adăugate la adresele respective.

2.4 Oscilatorul și distribuirea acestuia

Figura 14 – Distribuirea oscilatorului

În figura 14 este reprezentată oscilatorul microcontrolerului ATtiny2313 și distribuția sa. Oscilatorul procesorului dirijează cu componentele sistemului împreună cu operațiile nucleului AVR. Exemple de astfel de module servește registrul general de fișiere , registrul de stare și stiva pointer susținută de memoria de date. Oscilatorul I/O este utilizată de majoritatea modulelor I/O ,asemenea contorului și USART. Oscilatorul I/O este folosite de asemenea și de întrerupătorul extern ,dar câteva întrerupătoare externe sunt detectate logic asincron. Detectarea condiției de start în modul USI este efectuată asincronic când clkI/O este oprit, activând USI se pornește detecția condiției de start în toate modurile de așteptare. Oscilatorul flash controlează operațiile interfeței flash. Oscilatorul flash se activează simultan cu activarea procesorului.

Oscilatorul din cristal. XTAL1 și XTAL2 sunt intrarea și respectiv ieșirea .

Figura 15 – Conectarea rezonatorului de cristal

Orice cuarț cristal sau rezonator ceramic pot fi folosite. C1 și C2 trebuie să fie de același nominal pentru ambele cristale și rezonator. Valoarea optimală a condensatoarelor depind de utilizarea cristalului și rezonatorului, cantitatea de capacitate parazitară și perturbațiile electromagnetice din mediu. În cazul utilizării rezonatorului ceramic ,producătorul trebuie să menționeze valoarea capacității. Oscilatorul poate opera în trei moduri diferite ,fiecare este specificată la o anumită frecvență.

Tabelul 2.1 – Modurile de operare ale oscilatorului de cristal

CKSEL împreună cu SUT1..0 selectează timpul de pornire al microcontrolerului.

Tabelul 2.2 – Timpul de pornire pentru oscilatorul de cristal

2.4.1 Oscilatorul RC integrat

Oscilatorul RC integrat oferă o frecvență fixă de 8 MHz. Frecvența este nominală la 3 V și 25 oC. Dacă frecvența de 8 MHz întrece specificațiile dispozitivului, CKDIV8 trebuie să fie programat pentru a diviza frecvența internă la 8 în timpul startului. Dispozitivul este livrat cu CKDIV8 programat. În timpul resetării , microcontrolerul încarcă bitul de calibrare în registrul OSCCAL astfel calibrează automat oscilatorul RC. La 3V și temperatura 25 oC ,calibrarea dă o frecvență de aproximativ 10% de la frecvența nominală.

Tabelul 2.3 – Modurile de operare a oscilatorului RC integrat

Când acest oscilator este selectat ,timpul de pornire este determinat de SUT arătate ca în tabelul 2.4.

Tabelul 2.4 – Timpul de pornire pentru oscilatorul RC integrat selectat

2.4.2 Oscilator extern

Figura 16 – Controlul configurației oscilatorului extern

Când este selectată această sursă de frecvență , timpul de start este determinat de SUT arătate ca în tabelul 2.5.

Tabelul 5 – Frecvența oscilatorului de cristal

Tabelul 2.6 – Timpul de pornire pentru oscilatorul extern

Când este aplicat un oscilator extern , se recomandă de a evita schimbările bruște în oscilatorul aplicat pentru a asigura stabilitatea operațiilor efectuate de microcontroler.

O variație de mai mult de 2% a frecvenței în viitor poate duce la urmări nedeterminate. Este recomandat de a ne asigura că procesorul este resetat pe durata multiplelor schimbări în frecvență.

2.5 Administrarea energiei și modurile standby

Modurile standby are trei moduri, bitul SE din MCUCR trebuie să i se atribuie unu și instrucțiunea trebuie să fie executată. Biții SM1 și SM0 din registrul MCUCR selectează care mod trebuie activat (tabelul 2.7).

Tabelul 2.7 – Selectarea modurilor standby

Dacă o întrerupere activă apare atunci când microcontrolerul este în modul standby, microcontrolerul este activat. Procesorul este apoi oprit pentru 4 cicluri în plus la timpul de pornire, execută rutina de întrerupere și reia executarea instrucțiunilor modului standby. Conținutul fișierelor registrelor și SRAM sunt neschimbate atunci când microcontrolerul revine din modul standby.

2.5.1 Reducerea consumului de energie

Sunt câteva probleme care trebuie luate în considerarea atunci când avem nevoie de a reduce consumul de energie în sistemul AVR. În general ,modurile standby trebuie folosite cât mai des. Toate funcțiile nu trebuie oprite .La aceste module trebuie o considerare specială când se încearcă de a se obține un consum de energie cât mai scăzut.

Când este activat modul de mijloc ,comparatorul analogic trebuie sa fie inactiv. Totuși ,dacă comparatorul analogic este setat pentru a tensiunea internă ca cea de intrare ,comparatorul trebuie dezactivat în toate modurile standby. Tensiunea internă de trecere va fi activată atunci când va fi nevoie de comparatorul analogic. Dacă acest modul este dezactivat atunci nu va consuma energie. Dacă este activat din nou atunci utilizatorul trebuie să permită trecerea pentru a porni înainte de utiliza ieșirea.

2.6 Controlul sistemului și resetarea

Pe durata resetării ,toți regiștrii I/O sunt setați la valorile inițiale, iar programul începe execuția de la vectorul resetării. Instrucțiile plasate la vectorul resetării trebuie sa fie o instrucțiune – Relative Jump ,la rutina de manipulare. Dacă programul utilizatorului niciodată nu a activat întrerupătorul ,vectorul întreruperii nu este folosit ,atunci programul poate fi plasat în aceste locații. În figura 11 putem analiza logica resetului.

Porturile I/O ale microcontrolerului sunt resetați imediat la starea inițială atunci când o sursă de resetarea este declanșată. După ce toate sursele de resetare devin inactive, se invocă un contor de întârziere, forțând resetarea internă. Aceasta permite ca puterea să atingă un nivel stabil înainte ca să se pornească operațiile normale. Perioada de pauză a contorului de întârziere este definit de utilizator prin biții SUT și CKSEL.

2.6.1 Sursele de resetare

ATtiny2313 are 4 surse de resetare:

1.Reset la declanșare(Power-on Reset). MCU este resetat atunci când tensiunea de alimentare este mai joasă de pragul de declanșare .

2.Resetare externă(Extrenal Reset). MCU este resetat atunci cînd un nivel jos de tensiune este prezent la pinul RESET mai mult decînd lungimea impulsului minimal.

3.Reset de control(Watchdog Reset). MCU este resetat atunci cînd perioada contorului de control expiră, cînd controlul este activat și când întreruperea controlului este dezactivată.

4.Resetare de ieșire(Brown-out Reset). MCU este resetat atunci cînd tensiunea de alimentare este mai joasă ca pragul de ieșire și detectorul de ieșire este activat.

Figura 17 – Resetarea

2.6.2 Portul I/O

Toate AVR au funcțiile de citire – modificare – înscriere când sunt utilizate porturile principale I/O. Aceasta înseamnă că direcția porturilor poate fi schimbată fără schimbarea neintenționată a oricărui pin cu instrucțiunile SBI și CBI. Același lucru este valabil când schimbăm valoarea de control .Fiecare registru de ieșire are caracteristici simetrice cu sursa compatibilă. Pinul principal este destul de puternic pentru a controla un display LED direct. Toți pinii porturilor au câte un rezistor de netezire cu o alimentare diferită. Toți pinii I/O au diode de protecție pentru Vcc și GND demonstrat ca în figura 18.

Figura 18 – Schema echivalentă a pinului I/O

Toți regiștrii și biții de referință în această secție sunt înscriși în forma generală. Litera mică ‘x’ reprezintă enumerarea literelor pentru port ,litera mică ‘n’ reprezintă numărul de bit. Totuși când folosim registrul sau definim biții în program ,trebuie folosită forma precisă. Trei locații de memorie I/O sunt alocate pentru fiecare port, unul pentru registrul de date – PORTx, registrul direcției de date – DDRx și pentru portul de intrare a pinilor – PINx. Portul de intrare a pinilor I/O este destinat numai citirii, în timp ce registrul de date și registrul direcțiilor de date pot citite și înscrise. Totuși ,înscrierea unității logice pe un pin din registrul PINx, va rezulta cu o comutare la bitul corespunzător în registrul de date.

Figura 19 – Portul I/O

Fiecare port conține trei regiștri de biți : DDxn, PORTxn și PINxn. Biții DDxn sunt accesați de adresa I/O DDRx, biții PORTxn de adresa I/O PORTx și PINxn de adresa I/O PINx.

Bitul DDxn din registrul DDRx selectează direcție acestui pin. Dacă DDxn înscrie unitatea logică ,Pxn este configurat ca pinul de ieșire. Dacă DDxn înscrie zeroul logic ,Pxn este configurat ca pinul de intrare.

Dacă PORTxn înscrie unitatea logică atunci cînd pinul este configurat ca de intare ,rezistoarele de netezire sunt activate. Pentru comutarea rezistoarelor de netezire ,PORTxn înscrie zeroul logic sau configurează pinul ca unul de ieșire. Pinii portului are trei stări atunci când o comandă de reset devine activă . Dacă PORTxn înscrie unitatea logică atunci pinul este configurat ca unul de ieșire ,pinul portului este controlat de unitate.

2.7 Algoritmul de funcționare al programului

$regfile = Attiny2313.dat 
$crystal = 4000000 (Frecvența de 4MHz)

Dim I As Byte (Verificam această variabilă la numărul de operațiuni,dacă este egală cu 2 atunci)
Dim R As Byte (Incrementăm variabila după întreruperea de la comparator)
Dim A As Word (Variabila care este egală cu valoarea temporizatorului 1
Dim Fail As Bit (Variabila de eroare,dacă nu este egală cu 0,atunci în sesiune a apărut o eroare. Sarcina nu va fi comutată ,setările temporizatorului 1,suprasarcina va avea loc~fiecare secundă)
Config Timer1 = Timer , Prescale = 64 , Capture Edge = Falling (Configurăm comparatorul pentru a întrerupe pe marginea care se încadrează)
Config Aci = On , Trigger = Falling (Configurăm ieșirea pentru dispozitivul principal de conectare/deconectare)
Config Portb.2 = Output  (Configurăm ieșirea pentru conectarea diodei luminiscente)
Config Portd.4 = Output  (Configurăm întreruperea INT0, se conectează butonul)
Config Int0 = Falling  (Adrese pentru prelucrarea întreruperilor)
On Timer1 Res:
On Aci Comp:

On Int0 Button: (Permitem tot ce am inclus )
Enable Interrupts
Enable Aci
Enable Capture1
Enable Timer1
Enable Int0 (Oprim și resetăm temporizatorul )
Stop Timer1
Timer1 = 0
Portd.4 = 0         (Instalăm la pinul diodei luminiscente 0 )
Do  (Ciclul principal al programei)
If I = 2 Then
Disable Interrupts
Toggle Portb.2
I = 0
Reset Portd.4
Wait 1
Enable Interrupts
End If
Loop
Comp:       (Prelucrarea întreruperilor de la comparator)
Acsr.3 = 0     (Deconectăm întreruperea de la comparator )
If R = 0 Then   (Se verifică valoarea variabilei, dacă valoarea este egală cu 0 înseamnă că e prima declanșare a comparatorului)

Incr R      (Incrementăm variabila)
Start Timer1      (Activăm temporizatorul 1 )
Set Portd.4         (Aprindem dioda luminiscentă)
Waitms 110         (Așteptăm un timp pentru a trece ecoul )
Else     (În caz contrar(dacă variabila este egală cu 0) considerăm ca acesta nu este primul impuls)
A = Timer1  (Declarăm variabilei următoarele valori ale temporizatorului 1 (pentru T1 de la 0 la 65535)
If A <= 26000 Then  (Dacă valoarea variabilei este mai joasă decît valoarea admisibilă (aproximativ 400 ms),atunci considerăm ca impulsul care vine este zgomot)
R = 0     (Resetăm variabila )
Stop Timer1       (Oprim temporizatorul)
Timer1 = 0         (Resetăm temporizatorul la 0)
Reset Portd.4      (Stingem dioda luminiscentă)
Else              (În caz contrat, comparăm variabila cu altă valoare)
If A > 40000 Then   (Dacă variabila este mai mare decît valoarea declarată (aproximativ 600 ms),considerăm că semnalul a venit prea tîrziu și este la fel zgomot )
Fail = 1       (Punem flagul de eroare )
Else           (În caz contrar(al doilea semnal a venit la timp))
Incr R          (Mărim valoarea variabilei)
Waitms 110     (Așteptăm pentru a dispărea ecoul)
End If

End If
End If
Acsr.3 = 1       (Activăm întreruperea de la comparator)

Acsr.4 = 1       (Resetăm flagul întreruperii de la comparator, așa ca impulsul trecut, în urma acestui impuls se înscrie valoarea și îndată ce se termină prelucrarea primului eveniment se efectuează prelucrarea evenimentului al doilea ceea ce va duce la o eroare)

Return         (Ne întoarcem la ciclul principal și așteptăm întreruperea de T1)
Res:          (Întrerupere de temporizatorul 1)
Stop Timer1      (Oprim temporizatorul)
Timer1 = 0         (Resetăm valoarea temporizatorului1 )
Reset Portd.4      (Stingem dioda luminiscentă)
If Fail = 0 Then   (Verificăm flagul erorii,dacă nu sunt erori atunci)

I = R       (Declarăm veriabilei valoarea altei variabile)

R = 0      (Resetăm prima variabilă )
Else         (Altfel dacă flagul erorii > 0)
Fail = 0    (Resetăm flagul erorii ) 
R = 0        (Resetăm variabila ) 
End If
Return
Button:    (Întreruperea de la buton, poate încărca/descărca sarcina de la apăsare)
Toggle Portb.2
Wait 1 
Gifr = 64    (Resetăm registrul ce a salvat întreruperea externă INT0)
Return
End

2.8 Programarea microcontrolerului ATtiny2313

Pentru programarea microcontrolerului vom avea nevoie de un programator ,unul dintre acestea este USBASP v2.0 demonstrat în figura 14 și de un software. În cazul nostru vom avea nevoi de BASCOM-AVR care este compatibil cu programatorul USBASP v2.0 ,în plus această programă are o interfață simplă ceea ce ușurează programarea.

Figura 20 – USBASP v2.0

Pasul 1 – Conectăm programatorul la pinii corespunzători ai microcontrolerului.

Figura 21 a) – USBASP pinout b) – Pinii micontrolerului ATtiny2313

Folosind figura 21 conectăm pinii microcontrolerului la programator, astfel obținem:

pinul 1 MOSI cu pinul 17 PB5 pinul 5 /RES cu pinul 1 PA2

pinul 2 VTG cu pinul 20 VCC pinul 7 SCK cu pinul 19 PB7

pinul 4 GND cu pinul 10 GND pinul 9 MISO cu pinul 18 PB6

În rezultat la programator trebuie să rămînă 4 pini liberi (3,6,8,10) .

Pasul 2 – Conectăm programatorul la portul USB al calculatorului .

Pasul 3 – Deschidem programul BASCOM-AVR și importăm fișierul .hex al programei.

Figura 22 – Codul .hex

Pasul 4 – Alegem manual programatorul și microcontrolerul pe care dorim să-l programăm .

Options – Compiler – Chip – attiny2313.dat pentru microcontroler și

Options – Programmer – USBASP pentru programator

Pasul 5 – Deschidem interfața de programare apăsînd butonul F4 și importăm fișierul .hex apăsînd butonul Load file into buffer .

Figura 23 – BASCOM-AVR

Pasul 6 – Înscriem fișierul .hex în microcontroler Chip – Write buffer into chip și așteptăm cîteva secunde pentru a se efectua operația.

Figura 24 – BASCOM-AVR

Pasul 7 – Configurăm biții de siguranță (fuse bits).

Figura 25 – Biții de siguranță(Fuse bits)

Biții de siguranță răspund de configurarea inițială .Cu ajutorul acestor biți noi comandăm microcontrolerului cu ce oscilator să lucreze (interior/exterior), să împartă sau nu frecvența oscilatorului la un anumit coeficient, să folosească sau nu pinul reset pentru a reseta sau ca un port adăugător intrare-ieșire ,cantitatea de memorie folosită pentru boot etc. Fiecare microcontroler AVR are biți de siguranță diferiți. La instalarea acestor biți trebuie să fim atenți deoarece la configurarea incorectă a acestora putem bloca microcontrolerul. Pentru a ușura acest lucru putem folosi un calculator special.

Figura 26 – Fuse bits calculator

După configurarea fiecărui bit aparte aplicăm schimbările apăsând butonul Write PRG. Acum microcontrolerul este gata de utilizare.

2.9 Calculul fiabilității

Dispozitivele pot fi împărțite în doua grupe:

Dispozitive care pot fi readuse la funcționare .Din această categorie fac parte dispozitivele care pot fi recuperate și în urma reparației pot fi aduse la condițiile normale de funcționare.

Dispozitive care nu pot fi readuse la funcționare ,adică dispozitivele care nu mai pot fi reparate sau în urma reparației nu pot fi aduse la condițiile inițiale.

Ca exemplu de asemenea dispozitive sunt toate elementele radio: rezistoare, diode, tranzistoare, condensatoare etc.

Fiabilitatea este proprietatea dispozitivului de a îndeplini funcțiile date, într-un timp anumit, cu păstrarea caracteristicilor de exploatare în limitele posibile. Fiabilitatea este o proprietate complexă care se caracterizează fără întrerupere și cu o durată de lucru într-un anumit timp, cu permiterea de repetare și păstrare.

Siguranța este proprietatea de a păstra fără întrerupere posibilitatea de lucru într-un anumit timp sau fără prelucrare. Siguranța se apreciază cantitativ cu posibilitatea lucrului fără întrerupere.

Durata de funcționare – este proprietatea de a păstra durata timpului de lucru până la apariția stării de limită la instalarea sistemei tehnice de deservire și reparare.

Starea limită este starea prin care trebuie stopată exploatarea produsului din cauza încălcării cerințelor securității sau din cauza neputinței înlăturării, depășirii parametrilor până la limita permisă.

Păstrare este proprietatea produsului de a păstra fără întreruperi starea de funcționare în timpul și după păstrare și transportare.

Starea funcțională este starea produsului pentru care ea corespunde tuturor cerințelor caracterizate în domeniile tehnice.

Starea nefuncțională este starea produsului care nu corespunde tuturor cerințelor caracterizate de documentele tehnice.

Posibilitatea stării de lucru este starea produsului prin care ea poate îndeplini funcția dată, păstrând parametrii dați în limitele documentelor tehnice stabilite.

Refuzul evenimentul care se caracterizează prin încălcarea regimului de lucru a dispozitivului.

Indicatorul fiabilității este caracteristica cantitativă a unuia sau mai multor proprietăți și care conțin fiabilitatea produsului.

Resursele tehnice este prelucrarea produsului de la începutul exploatării, sau reînoire după reparare până la apariția stării limită.

Termenul de funcționare prelungirea exploatării dispozitivului de la început, sau reînnoirea după reparație, până la apariția stării limită.

De cele mai dese ori refuzul de funcționare apare pe elementele dispozitivului, dacă refuzul intervine de la refuzul a unuia din elemente, atunci se socoate că dispozitivul dat are legături de bază intre elemente și se permite restabilirea. În timpul calculelor fiabilității acestor dispozitive, presupunem că în aceste aparate au loc refuzuri întâmplătoare, independente, care nu pot fi prevăzute și care nu sunt cauzate de refuzurile altor elemente.

Dacă dispozitivul radioelectronic nu funcționează din cauză că nu funcționează unul din elemente se socoate că așa aparat are o unire de bază a elementelor. La calculul fiabilității a acestor dispozitive se presupune că el are efecte întâmplătoare și ne-întâmplătoare – defecte care nu pot fi prevăzute și care nu sunt cauzate de defectele altor elemente ce mai intră în componența dispozitivului. Pentru aparatajul radioelectronic presupunerile defectelor întâmplătoare și ne-întâmplătoare sunt posibile deoarece defectele nu vor acționa la fiabilitatea aparatului cu legătura de bază a elementelor deoarece după determinarea acestor sisteme își pierd posibilitatea de a funcționa odată cu ieșirea primului element din funcțiune.

Buna funcționare a aparatajului depinde de îndeplinirea lucrului fară defectări a elementelor aparatajului:

Pa ( t ) = P1 ( t ) P2 ( t ) P3 ( t ) Pn ( t ) ( 1 )

unde P1 ( t )P2 ( t )P3 ( t )Pn ( t ) lucrul fără defecte al primului, al doilea ți al treilea până la n elemente.Dacă numărul elementelor de primul tip se egalează cu n1, al doilea tip cu n2, al treilea tip cu n3, atunci expresia o putem scrie astfel

Pa ( t ) P1( t )n1 P2( t )n2 PN( t ) nN ( 2 )

Pe locul de lucru normal, unde se consideră constant pentru elementul calculat vor fi juste relațiile

P t et 3

unde e baza logaritmului natural e 2,72

t timpul dat pentru îndeplinirea lucrului

Dacă Tmed. 1 4 atunci

P( t ) en11t en22t en33t K enNNt en11n22n33KnNNt ( 5 );

unde: 1, 2, 3,.. N – posibilitățile de defectare a elementelor corespunzătoare

Expresia 5 reprezintă posibilitatea defectelor aparatului cu legătura de bază a elementelor care se înseamnă cu .

n11 n22 + n33 + K + nNN nii 6

după calcularea posibilităților defectelor aparatului, se înlătură posibilitatea lucrului fără defecte a dispozitivului Pt și prelucrarea medie până la primul defect Tmed.

Pt et 7

Tmed. 1 8

Pentru înlăturarea posibilităților lucrului fără defecte trebuie să ne folosim de tabela funcțiilor e x. În practică deseori trebuie de calculat posibilitățile lucrului fără defecte a sistemelor cu fiabilitate înaltă. La aceasta t se primește mult mai mic de unitate și posibilitatea lucrului fără defecte Pt este aproape de unitate. În acest caz et trebuie de pus în rând și de a nu limita primii doi factori și anume

Pt 1 t 9

Această formulă se folosește atunci când 2t 0,1

Calculul definitiv a fiabilității aparatului se îndeplinește la etapa proiectării tehnice când se cunosc relațiile exploatării aparatului, varianta definitivă a schemei electrice de principiu, și tipurile elementelor folosire în ea, regulile de lucru reale și considerarea încălzirii elementelor dispozitivului. Calculul definitiv ne dă voie să determinăm caracteristicile fiabilității aparatului cu luarea în seamă a tuturor factorilor. Conform documentației luate din pașaportele tehnice completăm tabelul pînă la coloana 9.

Determinăm refuzul intensiv pentru fiecare element conform umătoarei expresii, rezultatele trecându-le în coloana 10:

λi= λ0 ( 10 );

Ca exemplu vom lua rezistorul variabil 3296W:

λi= λ0 = 1 2,6 10-6= 2,6 10-6 [1/h];

Determinăm refuzul intensiv pentru toate elementele conform următoarea expresii:

λ= λi ni ( 11 );

λ= 2,6 10-6 1= 2,6 10-6[1/h];

Determinăm λtot sumănd rezultatele din colonița a 11-a :

λtot =0,1+1,8+0,8+2,6+2,6+0,56+0,88+6,0+2,0+5,0+0,6+2+0,21+4,8 10 -6 =29,95 10-6 [1/h];

Determinăm λu ținând cont că dispozitivul funcționează în condiții staționare:

λu = 29,95 10-6 2,7 = 80,865 10-6 [1/h];

unde 2,7 – coeficient de rezervă.

Determinăm durata de funcționare până la primul refuz conform relației:

Transformăm rezultatul obținut în zile :

Transformăm rezultatul obținut în ani:

Durata de funcționare a dispozitivului este de 1 an 5 luni și 9 zile.

Capitolul 3 Partea economica. Calculul costului și prețului

de livrare a dispozitivului proiectat

În acest capitol se aduc argumente clare pentru ca în concluzie să se poată constata că proiectul este cu adevărat viabil și eficient din punct de vedere economic. În acest scop vor fi selectați și calculați indicatorii economici din rezultatele cărora se va putea vorbi despre eficacitatea proiectului. Toate calculele trebuie să fie efectuate în lei moldovenești (MDL). După dorință și necesitate se permite efectuarea paralelă a calculelor economice și în altă valută – USD, EURO, ROL, etc, calculele în valuta națională fiind obligatorii.

În funcție de tipul proiectului argumentarea economică constă în întocmirea bugetului,calcularea devizului de cheltuieli și stabilirea prețului de vânzare al bunului sau prestarea serviciului.

În scopul determinării devizului de cheltuieli, de care avem nevoie pentru realizarea proiectului, trebuie în primul rând să prezentăm lista de obiecte necesare.

3.1 Calculul cheltuielilor pentru materie primă și materiale

În acest punct se iau în considerație materialele folosite pentru proiectarea dispozitivului și cheltuielile pentru materialele ajutătoare folosite în scopuri tehnologice.

Tabelul 3.1 – Materia primă și materiale cu considerarea deșeurilor recuperabile

Deci prețul materiilor prime și al materialelor este de 9,50 lei.

Deșeurile recuperabile constituie 1% din prețul total al materialelor;

Deș. rec. = Pr.mat. · 1% ;

Deș. rec. = 9,50 · 0,01= 0,09 [lei]

Prețul materiei prime și materialelor fără considerarea deșeurilor recuperabile se calculează prin relația:

Ch.mat. = Pr.mat. – Deș. rec.;

Ch.mat. = 9,50 – 0,09 = 9,41 [lei]

3.2 Determinarea prețului pieselor și semifabricatelor

La proiectarea dispozitivului sunt utilizate următoarele tipuri de piese și semifabricate care vor fi prezentate în tabel 3.2

Tabelul 3.2 – Determinarea prețului pieselor și semifabricatelor

Deci, prețul pieselor și semifabricatelor este de 45,37 lei

3.3 Cheltuieli de transport

Se calculează ca 3-5% din costul materialelor și pieselor.

Ch.tr. = (Ch.mat. + Cost piese) · 4% ;

Ch.tr. = 9,50 · 0,04 = 0,38 [lei]

3.4 Calculul fondului de retribuire a muncii

Salariul de bază al muncitorilor

Salariul de bază al muncitorilor este salariul plătit pentru munca efectuată și după numărul de ore lucrat. Se mai stabilește conform nivelului de calificare și stagiul de muncă. La început se calculează salariul direct al muncitorilor după următorul tabel:

Tabelul 3.3 – Determinarea salariului direct al muncitorilor

Din cauză că plata salariului la întreprindere este în acord, se calculează salariul premial al muncitorilor care constituie 25% din salariul direct.

Sp. = Sd. ∙ 25% ;

Sp. = 44,9 · 0,25 = 11,22 [lei]

Salariul de bază constituie suma salariului direct și cel premial.

Sb. = Sd. + Sp. ;

Sb. = 44,9+ 11,22 = 56,12 [lei]

Salariul suplimentar include diferite tipuri de plăți ce nu sunt legate de îndeplinirea lucrului. El constituie 8 -10 % din suma salariului de bază.

Ss. = Sb. ∙ 9% ;

Ss. = 56,12 · 0,09 = 5,05 [lei]

Fondul de Retribuire a Muncii reprezintă suma salariului de bază și salariului suplimentar.

= Sb. + Ss ;

= 56,12 +5,05 = 61,17 [lei]

3.5 Cheltuieli privind retribuirea muncii

3.5.1 Calculăm defalcările pentru Fondul Social (FS):

Df.s. = Fr.m. ∙ Ca.s;

Df.s= 61,17 · 0,29 = 17,73 [lei]

Ca.s – cota contribuțiilor de asigurări sociale de Stat obligatorii (29%); 23% achită întreprinderea și 6% – angajatul.

3.5.2 Valoarea primei de asigurare medicală:

Va.m. = Fr.m. ∙ Ca.m.;

Va.m. = 61,17 ∙ 0,08 = 4,89 [lei]

Ca.m. – cota primei de asigurare obligatorie de asistență medicală (8%);4% achită întreprinderea și 4% – angajatul.

3.5.3 Calculăm suma cheltuielilor privind retribuirea muncii:

Cr.m. = Df.s. + Va.m ;

Cr.m. = 17,73 + 4,89 = 22,62 [lei]

3.6 Calculul cheltuielilor de secție

3.6.1 Cheltuieli cu pregătirea și însușirea producției

Cheltuieli pentru pregătirea și însușirea producției industriale constituie 2 – 3% din suma articolelor de la 3.1 până la 3.5.

Ch.preg și îns. prod. = (Ch.m. + Ch.p. + Ch.tr + Fr.m. + Cr.m.) · 3%;

Ch.preg și îns. prod. =(9,41 +0,38 +45,37+61,17 +22,62) · 0,03=138,95 · 0,03 =4,16 [lei]

3.6.2 Cheltuieli cu întreținerea și funcționarea utilajului

Cheltuieli cu întreținerea și funcționarea utilajului reprezintă cheltuielile pentru energia electrică, amortizarea utilajului, cheltuieli pentru procurarea sculelor specifice procesului de producție și se calculează după următoarea formulă:

Ch.într.rep.ut. = [(Tmax · Cmo) / (Kdes. · Kn)];

Ch.într.rep.ut. = [(1,4∙ 0,8) / (1 ∙ 1,25)] = 0,89 [lei]

unde Tmax – timpul tuturor operațiilor, ore;

Cmo – costul producției normative mașină/oră a exploatării utilajului,lei;

Cmo = 0,8;

Kdes.- coeficientul de deservire a utilajului; Kdes. = 1;

Kn. – coeficientul de îndeplinire a normelor, Kn. = 1,25.

3.6.3 Cheltuieli generale ale secției

Cheltuieli generale ale secției cuprind cheltuielile pentru întreținerea aparatului de conducere al secției, întreținerea clădirilor, efectuarea cercetărilor, experimentelor și alcătuiesc 90% din suma salariului de bază.

Ch.s. = Sb. ∙ 90%;

Ch.s. = 56,12 ∙ 0,9 = 50,5 [lei]

3.6.4 Costul secției

Costul secției este format din suma articolelor de la 3.1 până la 3.6.3

Cost.s. = Ch.m. + Ch.p. + Ch.tr + Sb. + Fr.m. + Ch.preg.pr. + Ch.într.ut + Ch.s ;

Cost.s. = 9,41 + 45,37 + 0,38 + 56,12 + 61,17 + 4,16 + 0,89 + 50,5=228 [lei]

Cheltuieli generale gospodărești

Cheltuieli generale gospodărești cuprind cheltuielile pentru salarizarea muncitorilor, cheltuieli pentru tehnica și unitățile de transport folosite la uzină, uzura fizică și morală a utilajului și se calculează ca 65% din salariul de bază:

Ch.gen. gosp. = Sb. ∙ 65%;

Ch.gen. gosp. = 56,12 · 0,65= 36,48 [lei]

Calculul costului dispozitivului

3.7.1 Costul pe uzină

Costul pe uzină se obține adăugind la costul secției cheltuielile generale gospodărești.

Cost.uz. = Cost.s. + Ch.gen. gosp.;

Cost.uz.=228+ 36,48=264,48 [lei]

Cheltuieli de desfacere

Cheltuieli de desfacere includ cheltuielile pentru procurarea ambalajului, ambalarea producției, încărcarea și transportarea ei la destinație și se calculează ca 15% din costul pe uzină.

Ch. desf. = Cost uz. · 15%;

Ch. desf. = 264,48 · 0,15= 39,67 [lei]

Costul complet al dispozitivului

Costul complet se determină prin însumarea costului pe uzină cu cheltuielile de desfacere.

Cost. complet = Cost. uz. + Ch.desf.;

Cost. complet = 264,48 + 39,67 =304,15 [lei]

3.9 Beneficiul planificat

Profitul planificat la produsele noi se stabilește ca 15 – 20 % din costul complet al dispozitivului.

Ben. plan. = Cost complet ∙ 20 %;

Ben. plan. = 304,15 · 0,2= 60,83 [lei]

3. 10 Prețul de livrare

Prețul de livrare a dispozitivului se determină ca suma costului complet și profitul planificat.

Preț.livr. = Cost complet + Ben. plan.;

Preț.livr. = 304,15 + 60,83 =364,98 [lei]

3.11 Rentabilitatea dispozitivului

Rent.= ∙ 100%;

Rent. =∙ 100% = 20 %

În continuare vom arăta într-un tabel toate elementele calculate mai sus.

Tabelul 3.4 – Determinarea prețului de livrare a dispozitivului

Concluzie: În urma efectuării acestui capitol am selectat și calculat indicatorii economici. Calculele au fost efectuate în lei (MDL) . Pentru proiectarea dispozitivului am avut nevoie de materiale ajutătoare (folosite în scopuri tehnologice) ,tipuri de piese și semifabricate, un grup de muncitori, după toate calculele am determinat costul si prețul de livrare a dispozitivului proiectat. Prețul de livrare este 364,98 lei. Consider acest preț rezonabil pe piața Republicii Moldova pentru că rentabilitatea este de 20% și voi profita de un venit cu un profit acceptabil pentru a produce astfel de dispozitive.

Capitolul 4 Protecția muncii

Protecția muncii este o problemă de stat si cuprinde ansamblul normelor si regulilor de tehnică a securității si de igienă a muncii. Acestea au ca scop asigurarea celor mai bune condiții de muncă, prevenirea accidentelor si îmbolnăvirilor profesionale, reducerea efortului fizic, precum si asigurarea unor condiții speciale pentru persoanele care muncesc în condiții deosebite.

Asigurarea masurilor privind protecția muncii se răsfrânge asupra întregului proces de muncă, începând de la faza de cercetare-proiectare până la executare și exploatare. Acțiunea de protecție a muncii se desfășoară în trei direcții principale: juridică, tehnică si igienico-sanitară.

Măsurile igienico-sanitare urmăresc scopul creării unor condiții de munca sănătoase si confortabile, precum si protecția angajaților de influența factorilor nocivi, capabili sa producă boli profesionale, otrăviri, intoxicații profesionale acute etc.

Prin lege e stabilit ca protecția muncii face parte integranta din procesul de munca si ca obligația si răspunderea pentru realizarea deplina a masurilor de protecție a muncii o au – potrivit atribuțiilor ce le revin – cei care organizează, controlează si conduc procesul de munca, adică la locul de munca, șefii secțiilor, sectoarelor, atelierelor etc.

La locul de munca, muncitorul se va prezenta in echipament corespunzător. Pentru operația de prelucrare, muncitorul va folosi scule adecvate si va respecta normele specifice de protecția muncii. Mașinile unelte trebuie sa corespunda din punct de vedere tehnic, sa aibă apărători de protecție, sa fie protejat de electrocutare prin legare la pământ.

Se prezinta in continuare câteva norme ce trebuie respectate:

1. Pentru protecția împotriva așchiilor, strungurile trebuie sa fie prevăzute cu ecrane de protecție;

2.Înaintea începerii lucrului, strungarul va verifica starea mașinii, si in cazul constatării unor defecțiuni, va anunța maistrul;

3.Dacă in timpul prelucrării se produc vibrații puternice, mașina unealta se va opri imediat, precedându-se la constatarea si înlăturarea cauzelor;

4.Elementele de comanda pentru pornirea mașinilor trebuie sa fie astfel dispuse încât sa nu permite pornirea accidentala a mașinii;

5.Pe mașinile de frezat se vor executa nume operațiile pentru care a fost destinata mașina;

6.În timpul fixării sau desprinderii piesei, precum si la măsurarea pieselor fixate pe masa mașinii, se va avea grija ca distanta dintre piesa si freza sa fie cat mai mare;

7.Verificarea cotelor pieselor fixate pe masa mașinii precum si a calității suprafeței prelucrate se va face numai după oprirea mașinii;

8.Înaintea fixării piesei pe masa mașinii de găurit, se vor curata, mai întâi, masa si canalele ei de așchii;

9.Prinderea si desprinderea piesei se vor face numai cu axul principal oprit;

10.Se interzice folosirea burghielor necorespunzătoare sau prost ascuțite;

11.Se interzice frânarea cu mana a axului port-mandrina la oprirea mașinii.

4.1 Măsuri privind tehnica securității

Măsurile principale pentru evitarea accidentelor prin electrocutare sunt următoarele:

1.Părțile metalice ale echipamentelor electrice aflate sub tensiune în timpul lucrului să fie inaccesibile la o atingere întâmplătoare, ceea ce se realizează prin izolări, carcasă, îngrădiri, amplasări la înălțimi inaccesibile, blocări(protecție prin inaccesibilitate);

2.Folosirea tensiunilor reduse, maxim admisibile:

3.Izolarea de protecție;

4.Separarea de protecție;

5.Protecție prin legare la pământ;

6.Protecție prin legare la nul;

7.Deconectarea automată în cazul apariției unei tensiuni de atingere periculoasă;

8.Deconectarea automată în cazul apariției unei scurgeri de curent periculoasă;

9.Egalizarea potențialelor;

10.Folosirea mijloacelor individuale de protecție;

11.Organizarea corespunzătoare a lucrului.

Protecția prin legare la pământ și protecția prin legare la nul sunt principalele măsuri de protecție contra electrocutării prin atingere indirectă.

4.2 Măsuri privind protecția împotriva incendiilor

Pentru combaterea incendiilor la întreprinderea sunt prevăzute următoarele măsuri:

1.Toți angajații vor trece un curs de instruire speciala privind protecția împotriva incendiilor, iar toate subdiviziunile întreprinderii vor fi asigurate cu mijloace de propagandă si agitație cu privire la combaterea incendiilor;

2.Prin ordin vor fi numite persoane responsabile de securitatea incendiara a sectoarelor, depozitelor si altor obiecte cu pericol sporit de incendiu;

3.Întreprinderea va fi asigurata cu mijloace de stingere a incendiilor si de comunicare rapida despre incendiu. La toate obiectivele va fi asigurat accesul automobilelor de pompieri, care se vor menține în ordine exemplară;

4.Toate utilajele vor fi menținute în stare buna funcționala, se vor curați la timp, se vor regla si unge, pentru a preveni supraîncălzirea lagărelor, arborilor si pieselor ce se află în contact de fricțiune, precum si formarea scânteilor, iar zonele si agregatele ce se afla în mișcare se vor proteja de nimerirea obiectelor străine;

5.La sfârșitul zilei de munca responsabilii de securitatea incendiara vor controla minuțios toate locurile, mai cu seama locurile cu iradieri calorice considerabile, vor deconecta instalațiile electrice si sistemul de iluminat, vor încuia ușile sub lacăt.

Mijloace de stingere a incendiilor: apa, nisipul ,paturi îmbibate cu apa ,substanțe chimice ,stingătoare cu pulbere Flores și dioxid de carbon ( Co2)

Folosirea stingătoarelor: se trage siguranța ,se apasă puternic pârghia si așteptați 5-6 secunde ,se trage furtunul ,se apăsă pârghia din nou si îndreptați jetul spre baza focului.

4.3 Protecția mediului ambiant

Una din principalele acțiuni negative a omului asupra mediului înconjurător sunt substanțele poluante așa ca: apele reziduale din diferite domenii de activitate, poluanții bacteriali si biologici, substanțele minerale, metalele grele, acizii si sărurile neorganice, acumulările de roci goale si nămoluri, substanțele radioactive, zgomotul, poluarea electromagnetica etc.

Pentru a reduce la minimum influenta întreprinderilor industriei ușoare în general si a celor de confecții în particular proiectul prevede următoarele măsuri:

1.Emisiile în atmosfera din sistemele de ventilație vor fi supuse curații într-un sistem modern de filtre  din pânza tip „mâneca”;

2.Apele utilizate în procesul tehnologic si pentru necesitățile igienico – sanitare se vor diversa în sistemul central de canalizare a localității;

3.Pentru a cunoaște consumul de apa si a reduce la minimum cantitatea acesteia sunt instalate contoare, iar personalul este instruit privind utilizarea  cât mai rațională a apei;

4.Toate teritoriile libere neasfaltate din imediata apropiere a întreprinderii vor fi înverzite, cunoscându-se cert rolul plantelor în asanarea mediului ambiant;

5.Teritoriile oferite întreprinderii (atelierului) vor fi menținute într-o curățenie exemplara;

6.Un rol deosebit în folosirea rațională a resurselor naturale vine sa-l joace educația ecologica si formarea conștiinței ecologice în cadrul colectivului de angajați, prin organizarea de discuții în problemele date în timpul pauzelor, precum si prin utilizarea materialelor ilustrativ – demonstrative.