Разработка устройства, осуществляющего преобразование аналогового сигнала в цифровой и его последующее шифрование, страница 3

Табл. 1. логика работы элемента исключающее ИЛИ.

В качестве шифратора была выбрана микросхема К555ЛП12, которая имеет 4 двухвходовых элемента исключающее ИЛИ.

Основные параметры микросхемы:

Потребляемая мощность: 2мВт;

Частота переключения, не более: 15МГц;

Напряжение питания: до +6В;

Диапазон рабочих температур: от -400С до +600С.

5.  Разработка принципиальной схемы устройства.

На рисунке 8 представлена принципиальная схема, реализующая данный метод шифрования.

Схема работает следующим образом.

На контакт 5 «Вход» подается аналоговый аудиосигнал, который поступает на аналоговый вход АЦП DD2. На АЦП также подается опорное напряжение через стабилитрон VD1 с контакта 6 «Опорное», которое необходимо для правильного преобразования аналогового сигнала в цифровой. Величина опороного напряжения равна 3В.

Для ввода ключа в элементы памяти используется контакт 8 «Вход ключа». Для правильного ввода ключа необходимо разорвать внутренне цепи синхронизации и обратной связи и использовать внешнюю синхронизацию. Для этой цели служат элементы DD8.1 и DD8.2 они представляют собой двухвходовые элементы И, на один из входов которых подается сигнал высокого логического уровня с контакта 4 «Работа». Сигнал «Работа» также является управляющим для АЦП, и разрешает ему производить преобразование. Если на входе «Работа» высокий логический уровень, то схема работает от внутреннего тактового генератора, если низкий, то цепь генератора разомкнута и для работы используется внешняя синхронизация. Этот режим используется для введения ключа в элементы памяти DD3-DD7. Они работают в качестве сдвигового регистра с последовательной записью и чтением информации, замкнутых в кольцевой счетчик.

Когда в регистры записан ключ, подается высокий логический уровень «Работа», подключается внутренний тактовый генератор, на АЦП поступает разрешающий сигнал.

С приходом каждого тактового импульса АЦП выдает один разряд на выходе, который поступает на элемент шифрования DD9. На второй вход подается один бит ключа, считанного из последнего регистра памяти. DD9 производит побитовое сложение по модулю два ключа и сигнала: на выходе получаем зашифрованный сигнал, который снимается с контакта 1 «Выход».

Частота тактовых импульсов задается с помощью номиналов элементов R1 и С2 , которые выбраны соответственно 1кОм и 4,7нФ.

На контакт 2 «+5В» подается напряжение питания 5В для всех устройств.

Поскольку суммарное количество входных, выходных шин и шин питания разра-батываемого устройства равно 8, выберем для установки на плате разъем типа ГРПМ-8Ш КЕО.364.194.ТУ

Технико-экономический рассчет

При разработке устройства с заданными техническими характеристиками, ставится задача найти такое конструкторское решение, которое позволит обеспечить достижение этих характеристик. Но она часто не имеет однозначного решения, а возможные варианты обычно не равноценны. Поэтому ставиться вторая по значимости задача – выбор лучшего варианта реализации устройства с технической и экономической точек зрения.

2.1  Расчёт себестоимости

Себестоимость продукции – это выраженные в денежной форме текущие затраты предприятия на ее производства и сбыт.

Себестоимость проектируемого изделия можно определить с помощью расчетно-аналитического метода калькулирования. По существу классификация затрат для расчета производства использует 13 статей.

1.  Сырье и материалы

В эту статью включены затраты на основные материалы, расходы на изготовление деталей собственного производства, а также расходы на вспомогательные материалы, которые используются в процессе изготовления данного изделия для технологических целей. Стоимость материалов рассчитывается прямым путем, исходя из норм расхода и стоимости единицы этих материалов.

Результаты расчёта сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Расчёт стоимости материалов