109457029 licenta slepac (Восстановлен) copie

8/11/2019 109457029 Licenta Slepac () Copie

1/61

Mod

Coala Nr. document Semnt. Data

Elaborat Racovi Dorina Litera Coala Coli

UTM FCIMC-091

Aprobat

Cont.nom.

6 69Termometru pe baz demicrocontroller AVR.Consultant

Cond

UTM 526.1 016 ME

CUPRINS

INTRODUCERE......8

1. METODE DE DETERMINARE A MICRODURITII MATERIALELOR.....9

1.1 Determinarea duritii materialelor..10

1.2 Determinarea duritii Vickers..12

1.3 Determinarea duritii Rockwell...14

1.4 Determinarea duritii cu ciocanul Poldi......15

1.5 Nanoindentarea....17

1.6 Tehnica lui Oliver i Pharr.19

1.7 Folosirea pelicolelor de Au i Al la elaborarea MEMS....21

1.8 Rolul pelicolelor de Al i Au la construcia MEMS......23

2. DESCRIEREA METODELOR IECHIPAMENTULUI UTILIZAT.....24

2.1 Tehnica de efectuare a tratamentului fotonic rapid cu impulsuri......24

2.2 Metoda pulverizrii termice magnetron....26

2.3 Construcia dispozitivului Nanotester PMT-3NI-02.....30

2.4 Proiectarea i funcionareadispozitivului Nanotester -NI-02......32

3. REZULTATELE CERCETRII MICRODURITII PELICOLELOR DE AL I AU..38

3.1 Tratamentul fotonic rapid al pelicolelor....38

3.2 Modulul de cercetarea a microduritii....39

3.3 Cercetarea microduritii pelicolelor de Al/Si......43

3.4 Cercetarea microduritii pelicolelor de Au/Si.....49

3.5 Analiza rezultatelor.....54

4. ANALIZA ECONOMIC.58

4.1 Descrierea generalizat a proiectului......58

4.2 Analiza SWOT..........58

4.3 Compartimentul organizaional-economic...59

4.4 Argumentarea economic......614.5 Generalizarea cheltuielilor.....64

4.6. Managementul resurselor umane.64

CONCLUZII....67

BIBLIOGRAFIE.68


2/61

Coala

Mod Coala Nr. document Semnt. Data

UTM 526.1 616 ME 7

INTRODUCERE

Senzorul este definit ca fiind un dispozitiv care detecteaz sau msoar unele condiii sau

proprieti i nregistreaz, indic sau uneori rspunde la informaia primit. Astfel, senzorii au

funcia de a converti un stimul ntr-un semnal msurabil, cuprinznd att traductorul, care transform

mrimea de intrare n semnal electric util, ct i circuite pentru adaptarea i conversia semnalelor, i

eventual pentru prelucrarea i evaluarea informaiilor. Stimulii pot fi mecanici, termici,

electromagnetici, acusticisau chimicila origine, n timp ce semnalul msurabil este tipic de natur

electric, dei pot fi folosite semnale pneumatice, hidraulice, optice sau bioelectrici.

n gestionarea proceselor industriale, deosebit de importante sunt sistemele inteligente de

conducere, sisteme ce sunt bazate pe sisteme de calcul integrat sau nu.

Senzorii i traductoarele elemente eseniale ale sistemelor de automatizare a dispozitivelor

civile i industriale i se bazeaz pe un domeniu larg de principii fizice de operare. De asemenea sunt

utilizai i n cazul cercetrii, analizelor de laborator - senzorii i traductoarele fiind incluse n lanuri

de msurare complexe, care sunt conduseautomat.

Exista foarte multe clasificri ale senzorilor i traductoarelor: cu sau fr contact, absolui sau

incrementali (n funcie de marimea de intrare), analogici sau digitali (n funcie de mrimea de

ieire) etc.

Alegerea senzorilor i traductoarelor trebuie fcut innd cont de proprietatea de monitorizat,

de domeniul n care variaz aceasta, de dimensiunile ce trebuie respectate sau de geometria

sistemului, de condiii speciale de mediu sau de lucru, de tipul mrimii de ieire i nu n ultimul rnd

de cost.

Astfel pot fi identificai senzori de proximitate, traductoare de tip Hall, traductoare de

deplasare si vitez, senzori i traductoare de for, senzori de temperatur, senzori de umiditate,

senzori pentru gaze, senzori de curent, switch-uri optice, senzori de presiune, cititoare de coduri de

bare


3/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 8

1.TRADUCTOARE DE TEMPERATUR

Traductoarele de temperatur sunt dispozitive care functioneaz fie pe principiul generrii

unei tensiuni electromotoare, fie pe principiul convertirii temperaturii ntr-o variatie a unui parametru

al circuitelor electrice (de obicei rezistena) sau, cele mai simple convertesc temperatura ntr-o

deplasare sau dilatare (gaz sau metal).

Senzorul este definit ca fiind un dispozitiv care detecteaz sau msoar unele condiii sauproprieti i nregistreaz, indic sau uneori rspunde la informaia primit. Astfel, senzorii au

funcia de a converti un stimul ntr-un semnal msurabil, cuprinznd att traductorul, care transform

mrimea de intrare n semnal electric util, ct i circuite pentru adaptarea i conversia semnalelor, i

eventual pentru prelucrarea i evaluarea informaiilor. Stimulii pot fi mecanici, termici,

electromagnetici, acusticisau chimicila origine, n timp ce semnalul msurabil este tipic de natur

electric, dei pot fi folosite semnale pneumatice, hidraulice, optice sau bioelectrici.

n gestionarea proceselor industriale, deosebit de importante sunt sistemele inteligente deconducere, sisteme ce sunt bazate pe sisteme de calcul integrat sau nu.

Senzorii i traductoarele elemente eseniale ale sistemelor de automatizare a dispozitivelor

civile i industriale i se bazeaz pe un domeniu larg de principii fizice de operare. De asemenea sunt

utilizai i n cazul cercetrii, analizelor de laborator - senzorii i traductoarele fiind incluse n lanuri

de msurare complexe, care sunt conduse automat.

Exista foarte multe clasificri ale senzorilor i traductoarelor: cu sau fr contact, absolui sau

incrementali (n funcie de marimea de intrare), analogici sau digitali (n funcie de mrimea de

ieire) etc.

Alegerea senzorilor i traductoarelor trebuie fcut innd cont de proprietatea de monitorizat,

de domeniul n care variaz aceasta, de dimensiunile ce trebuie respectate sau de geometria

sistemului, de condiii speciale de mediu sau de lucru, de tipul mrimii de ieire i nu n ultimul rnd

de cost.

Astfel pot fi identificai senzori de proximitate, traductoare de tip Hall, traductoare de

deplasare si vitez, senzori i traductoare de for, senzori de temperatur, senzori de umiditate,

senzori pentru gaze, senzori de curent, switch-uri optice, senzori de presiune, cititoare de coduri de

bare etc.

Fr a intra n prea multe amnunte amintim c cele mai simple traductoare de temperatur

sunt temometrele cu sau fr contact (reglabil sau nereglabil), ambele tipuri fiind cu mercur, cele cu

contact reglabil (Beckmann) avnd posibilitatea de modificare a temperaturii reglate cu o precizie

mai mare. Contactul se realizeaz ntre coloana de mercur ce se dilat ntr-un tub capilar i un

electrod prevazut cu un urub de reglare la partea superioar. Curentul maxim din circuit nu poate


4/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 9

depai 1 A , pentru cureni maimari fiind prevzute dispozitive de amplificare (relee), iar domeniul

temperaturilor este de 0 - 3000C cu o precizie de 2%.

1.1 Termocuplu

Se bazeaz pe efectul termoelectric care spune c la atingerea a dou metale cu proprieti

electrice diferite apare ntre ele o diferen de potenial, numit diferen de potenial de contact. Ea

variaz de la civa milivoli la ordinul volilor, n funcie de metalele folosite. Aceast diferen depotenial este accentuat de temperaturile la care sunt jonciunile termocuplului.

Termocuplul se compune din dou fire din metale diferite, numite termoelectrozi, sudate la un

capt 1. Captul sudat se numeste sudura cald, iar celelalte capete 2 si 3, numite capete libere ale

termocuplului, se leag prin conductoarele de legatura la aparatul electric pentru masurarea forei

termoelectromotoare. Legturile dintre capetele libere i conductoarele de legtur constituie sudura

rece. Temperatura sudurilor reci trebuie meninut la o valoare constant.

Deoarece termoelectrozii au o lungime maxim de 200 cm, din care 2/3 intr n cuptorul ncare se msoar temperatura, sudura rece se va gsi totdeauna n apropierea cuptorului. Acesta fiind

la temperatur ridicat, degaj cldura i creeaza n jurul lui o temperatur mai ridicat dect a

camerei i variabil n timp.

Figura 1.1Schema de structur a termocuplului

Rezolvarea acestor probleme create de temperatura nalt din jurul termocuplului se poate

face prin prelungirea termoelectrozilor cu alte conductoare de aceeai natur, n general chiar din

acelai material. n felul acesta la contactul dintre conductoarele de prelungire i firele termocuplului

nu se formeaz un termocuplu, deci nu ia natere for termoelectromotoare. Aceste fire se numesccabluri de compensare i sunt complet separate de termocuplu, legtura executndu-se numai la

montarea termocuplului. Cablul de compensare are rolul de a muta sudura rece din apropierea

cuptorului ntr-un loc cu o temperatur mai constant. Sudura rece se va forma acum la legtura

dintre cablul de compensare i cablul de legtur.


5/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 10

Tabelul 1.1- Caracteristicile principale ale termocuplelor utilizate n practic

TERMOCUPLU Cod DOMENIU

DETEMPERATURA[0C]

SENSIBILITATEA V/ C

Chromel / Constantan E - 270. 870 70 valoare medie

Fier / Constantan J - 210. 800 52,9 la 0 C; 63,8 la 700 C

Cupru / Constantan T - 270.370 15 la -200 C; 60 la 350 CChromel / Alumel K - 270.1250 40 valoare medie

Platina- rodiu(13%) /

Platina

R - 50..1500 10 valoare medie


Platina

S - 50..1500 6,4 la 0 C; 11,5 la 1000 C


Platina-rodiu(6%)

B 0...1700 6 valore medie

Wolfram-reniu(5%) /

Wolfram-reniu(26%)

0.2760 100 aplicatii speciale

Horning[(Bi 95%;Sn 5%) /

(Bi 97%; Sb 3%)]

- < 100 13 valore medie

Schwartz[(Te 33%, Ag

32%, Cu 27%, Se 7%, S

1%) / Ag2S 50%,Ag2Se 50%)]

- < 100 > 1000 aplicatii speciale

Siliciu "p" / Aluminiu - - 50..-150 44

Cupru / Paladiu - < 100 -aplicatii speciale

n cazul n care contactele(jonciunile) termocupluluii sunt meninute la aceeai temperatur

fora electromotoare rezultant este egal cu zero. Dac contactele termocuplului au temperaturi

diferite, n circuit apare o for electromotoare direct proporional cu diferena dintre temperaturile

jonciunilor i este dat de relaia:E = (t1- t2) +(t1

2- t2

2) (1.1)

unde: - i sunt constantele metalelor din termocuplu

- t1i t2 indic temperaturile la care este supus termocuplul

Pentru un interval mic de temperatur, variaia forei electromotoare este aproximativ liniar,

astfel poate fi citit cu un milivoltmetru.

Termocuplul este caracterizat de sensibilitate care este exprimat de relaia:

s =E/t (1.2)

unde: E este variaia forei termoelectromotoare n intervalul de temperatur t


6/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 11

Dac se ia t = 1oC rezult c s = E, astfel sensibilitatea unui termocuplu este egal cu

variaia forei termoelectromotoareatunci cnd temperature variaz cu 1 oC.

Termocuplele sunt utilizate la msurarea temperaturilor n funcie de tip n intervalul --258oC

2100oC.

Pentru temperaturi cuprinse ntre -258oC i 0oC se utilizeaz termocuplu aur-argint, pentru

domeniul 0o

C - 800o

C cele mai folosite sunt cupru-constantan, nichel-fier, nichel-platin.n gama 800oC - 1600oC se folosesc termocuplele platin-platin+rodiu, care sunt folosite i

ca termocuple etalon datorit sensibilitii foarte bune i stabiltii n timp.

Pentru temperaturi mai nalte sunt folosite termocuple de crbune-carbur de siliciu care

suport temperaturi de 1800oC i termocuple de wolfram-molibden care suport 2100oC.

1.2 Traductoare termorezistive

ntr-o prima restrngere, din aceasta categorie fac parte cele metalice (termo-rezistenele) icele semiconductoare (termistoarele).

La termorezistee, odat cu modificarea temperaturii (datorit variaiei energiei interne

proprii) materialele din care se confecioneaz sufer o serie de schimbri ce se refer la structura

cristalin, agitaia termic .a., schimbri ce duc la modificarea rezistenei electrice n raport cu

temperatura. Aceast dependen poate fi exprimat cel mai simplu prin relaia:

R = R0.(1 + .T) (1.3)

unde R0 e rezistena electric la 00C, e coeficientul de temperature, iar T este variaia de

temperatur.

Elementul sensibil al termorezistenei este realizat dintr-o nfsurare plat sau cilindricpeste

un suport izolant din mic, izoplac, ceramic, textolit, .a., cu un fir bobinat neinductiv pe suport i

fixat de acesta prin impregnare sau presare mecanic.

Aspectul exterior al termorezistenelor tehnice este similar cu cel al termocuplelor i prezentat

n figura 1.3., realizndu-se n variant cu unul sau cu dou elemente sensibile.

Dependena cu temperatur a rezistenei electrice se exprima prin coeficientul de temperatur

al conductorului din care se execut nfurarea elementului sensibili definit ca marime a variaiei

rezistenei de 1 la o variaie de 10C a temperaturii. Deoarece acest coeficient nu este dependent

numai de natura materialului folosit, ci i de valoarea temperaturii, se obisnuiete a se lua n calcule o

valoare medie stabilit pentru intervalul 01000C pe baza relaiei :

(1.4)

R100fiind rezistenaelectric n ohmi la 1000C.


7/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 12

La alegerea materialelor din care se execut termorezistoarele se va ine cont de urmtoarele

criterii: rezistivitate mare pentru reducerea gabaritelor; coeficient de variaie a rezistivitii cu

temperatura ridicat , ceea cepermite i sensibiliti ridicate;

caracteristica de transfer s prezinte o bun liniaritate pentru a nu utiliza circuite suplimentare de

liniarizare; o bun stabilitate n timp i la aciunea agenilor chimici;

puritate ridicat pentru o bun reproductibilitate; pret de cost redus.Toate aceste cerinte nu pot fi ndeplinite simultan, n realizarea termorezistenelor folosindu-

ce materiale ca: platina (-180 +6000C i mai rar -200 +10000C), nichelul (-100+2500C), cupru,

wolfram, fier. Cele mai utilizate sunt termorezistenele din platin, care se folosesc i ca etaloane de

temperatur n intervalul 06000C.

Cu toate c nichelul are o sensibilitate mai mare dect platina, acesta are o aplicabilitate mai

redus deoarece se oxideaz la temperaturi ridicate i prezint fenomenul de tranziie la temperatura

de 350

0

C ceea ce modific accentuat rezistivitatea. n acelai timp, nichelul prezint neliniaritiimportante.

O foarte bun liniaritate i sensibilitate o prezint cuprul, dar domeniul de masur este redu s

prezentnd i dezavantajul unei aciuni chimice pronunate, structura sa cristalin modificndu-se n

timp.

Rezistena nominal a dispozitivelor este de 25, 50, 100, 500 sau 1000 la 00C, ultimele

variante fiind recomandate pentru temperaturi sczute.

Constructiv, termorezistenele trebuie s asigure protecia la aciunea agenilor externi, s

preia rapid temperatura mediului de msur, s permit msurarea att n curent continuu ct i

alternativ, s nu fie influenate de fenomenul dilatrii.

Timpul de rspuns al acestor traductoare este de ordinul secundelor n ap i de ordinul

zecilor de secunde n aer, iar pentru reducerea influenei conductoarelor de legatur se construiesc n

variante cu 2, 3 sau uneori 4 borne de conectare.

n figura 1.2 se arat marcarea bornelor la termorezistenele indigene (a., b., cu un element

sensibil, respectiv cu dou n cazul a dou fire de ieire; c., d, cu un element sensibil, respectiv dou

n cazul a trei fire de ieire).


8/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 13

Figura 1.2 Marcarea bornelor la termorezistenele indigene

Lungimea nominal LN(cu referire la figura 1.2) este maxim 2000 mm, dimensiunile minime

fiind de 250 si 500 mm, iar lungimea de imersie minim este LI= 150, 220, 250 mm.

Cel mai simplu circuit de msurare cu termorezistene este cel cu logometru magnetoelectric

dar, se utilizeaz frecvent i punile de rezistene (Weathsone).

Termistoarele sunt traductoare de temperatur realizate din material semiconductor,fenomenele de conducie n acest caz fiindmult mai complexe.

n faza iniial au fost utilizate pentru temperaturi sczute, ntre 1 35 K (ger-maniu) i


9/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 14

unde: T - temperatura absolut; A - constanta dependent de dimensiuni i forma constructiv (T

=> R = A, rezistena convenional a termistorului); B - constanta caracteristic a materialului din

care e confecionat termisorul, cu valori ntre 2500 5000 pentru temperature pn la 2000C.

Pentru cazul puterii disipate nule, caracteristica termistorului este o exponeniala ce se poate

obine n practic doar prin extrapolare.

n mod frecvent, dependena rezistenei de temperatura se exprim n funcie de valoareaacesteia la temperatura de referin T0, adic:

(1.7)

ca temperatura de referin fiind cosiderate 250C.

Aceste traductoare prezint o serie de avantaje ca sensibilitate foarte ridicat, putnd atinge

rezoluii pn la 0,010C, fiind indicate n msurrile de presiuni difereniale dar, prezint marele

dezavantaj de intersanjabilitate (nu pot fi "mperecheate"). Este foarte dificil ca dintr-un lot destul de

mare s alegem dou termistoare cu rezisten identic la temperatura de referin, nlturarea acestui

neajuns facndu-se prin nserierea unei rezistene fixe n circuitul de msurare.

Figura 1.3 Aspectul exterior al termorezisentelor (a)

i caracteristicile de temperatur d = f(T) (b)

1.3 Alte traductoare de temperatur

Din multitudinea traductoarelor de temperatur, se vor prezenta succint traductoarele

bimetalice, dilatometrice, manometrice i pirometrice. Traductoarele bimetalice sunt

materiale metalice fabricate din table sau benzi din componente diferite, unite intim ntre ele i

caracterizate de coeficieni de dilatare termic liniar diferii. Bimetalul funcioneaz pe principiul

deformrii la modificri de temperatur sau la orice alte modificri de stari i de procese ce au la baz

variaii de temperatur.

Schematic, n figura 1.3a. se reprezint un bimetal ncastrat la unul din capete,iar n figura

1.3b se prezint caracteristicile de temperatur d = f(T) pentru bimetale cu lungimea de 100 mm i

grosimea lamelei d = 1 mm pentru bimetalele confecionate din materialele indicate n tabelul 3.3.


10/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 15

Tabelul 1.2Materiale i caracteristicile lor pentru traductoarele bimetalice

Nr.

crt.

Componentele bimetalului

[%]

Incovoiere specificat Temperatura

maxima [0C]

Rezistivitatea

[ mm2/m]

active pasive 0200 C 300400

C1 MnNi-Fe 36Ni-64Fe 0,195 Foarte

mica

250 1,08

2 20Ni-

6Mn74Fe

36Ni-64Fe 0,155 250300 0,76

3 20Ni-

6Mn74Fe

42Ni-58Fe 0,115 0,120 350400 0,68

4 20Ni-

6Mn74Fe

46Ni-54Fe 0,095 0,095 400450 0,6

5 Ni 36Ni-64Fe 0,096 F.mica 250 0,16

6 20Ni-

6Mn74Fe

Fe 0,06 0,06 600 0,26

n aplicaiile industriale traductoarele bimetalice sunt elemente eseniale n cazul proteciei la

suprasarcini a mainilor, transformatoarelor, conductelor electrice, iar n scopuri mai puin

"industriale" sunt utilizate la aparatele i dispozitivele electrocasnice (calorifere, perne, plite,

usctoare, fiare de calcat,etc.).

Considernd c valoarea coeficienilor de dilatare termic liniar a celor dou lamele este 1si

2, cu 1>2 , sub aciunea unei temperaturi, lamela se va ncovoia spre partea cu coeficient de

dilatare mai mic, valoarea deplasrii putnd fi evaluat teoretic prin relaia:

(1.8)

unde T - variaia de temperatur, k - constanta dependent de diferena ntre 1 i 2 i

raportul modulelor de elastice al lamelelor, x - grosimea bimetalului i L - lun-gimea lamelei.

Prin deformarea lamelei bimetalice se pot nchide sau deschide contacte electrice fixe sau

reglabile cu temperatura.

Bimetalele sunt traductoare robuste, cu erori de msurare ce nu depaesc 1%, fiind utilizate

cu rezultate bune n plaja de temperaturi -50 +1000C.

Traductoarele dilatometrice funcioneaz principiul dependentei dintre variaiile de

temperatur i dilatarea termic a unei evi metalice.


11/61


12/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 17

Este cunoscut faptul c toate substanele emit energie radiant ce depinde de temperatura

absolut a corpurilor respective, fenomenele de radiaie termic fiind descrise de o serie de legi

deduse din termodinamic. Aceste legi au fost verificate pentru un corp negru absolut , care este un

emitor sau receptor total al energiei radiante. Dar, nu toate corpurile ndeplinesc aceast condiie,

fiind necesar introducerea unui coeficient de corecie (emisivitatea) mai mic dect unitatea,

coeficient ce depinde de natura i starea suprafeei corpului, precum i de lungimea de und aradiaiei (cu excepia corpurilor gri).

Pe baza legilor lui Planck, Wien i tefan-Boltzman s-au realizat pirometrele ce permit

masurrea temperaturii prin intermediul energiei radiante n mai multe variante ca: pirometre cu

radiaie total; pirometre monocromatice (cu banda ngust); pirometre cu dispariie de filament;

pirometre bicromatice.

Deoarece, n lanul de masur, de la corpul a crui temperatura se msoar exist o anumit

distan, se impune c radiaia s se propage spre un traductor sau fotodetector. n raport decaracteristic de sensibilitate a fotodetectoarelor, utilizarea pirometrelor este limitat, tabelul 1.3

prezentnd limitele inferiare ale intervalului de temperatur pentru o parte redus de fotodetectoare

utilizabile.

Tabelul 1.3Limitele inferiare ale intervalului de temperatur pentru o parte redus de

fotodetectoare utilizabile

Tip

fotodetector

Fotodiode Fototranzistoare

Si Ge PbS PbSe InSb HgCdTe

Temperatura minima

[0C]

600 200 100 50 0 -50


13/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 18

2. PROIECTAREA I CONSTRUIREA TERMOMETRULUI

2.1 Elementele principale i schema logic a dispozitivului

Temperatura este o mrime de stare termic ce caracterizeaz gradul de nclzire al corpurilor.

La proiectarea acestui termometru a fost ales microcontrolerul ATMEGA8 i traductorul de

temperatur DS18B20, care are o gam de msur de la 55 pn la +125C.

Figura 2.1Schema de structur a termometrului

Termometru const din urmtoarele blocuri:

-Sursa de alimentare. Termometru se alimenteaz de la calculator, prin conectorul USB

(+5V).

-Conector USBcare face legtura ntre termometru i calculator.

-Microcontrolerul ATMEGA8elementul de baz, care dirijeaz cu termometru.

- Oscilator extern este folosit pentru a da microcontrolerului un ceas-clock. Ceasul este

necesar pentru ca microcontrolerul s execute programul sau instruciunile din program (este format

din elementele C1, C2 ZQ).

-Traductorul de temperatur DS18B20.

-LED indicatorindic regimul de funcionare a termometrului.


14/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 19

Figura 2.2Schema electric principial

Schema este simpl. n partea stng se afl conectorul USB. Condensatorul C3 este utilizat la

circuitul de alimentare a termometrului. Diodele Zener VD1 i VD2 coboar tensiunea pn la 3,3 V

pe linia de transmitere a datelor. Traductorul DS18B20 nu e obligatoriu s fie montat pe cablajul

imprimat, dar poate fi plasat n orice loc prin intermediul conductoarelor cu olungime de pn la 100

m. LED-ul i schimb starea (lumineaz/stinge) la fiecare msurare a temperaturii. Dac LED ulplpe haotic, rezult c traductorul de temperatur funcioneaz corect, dar dac lumineaz continuu

sau nu lumineaz, rezult c snt probleme cu traductorul (conectare incorect, defectat, lungime

mare a conductoarelor de conexiune, perturbaii electromagnetice puternice). n partea dreapt este

amplasat un conector pentru programarea n sistem a microcontrolerului. Dup programarea

microcontrolerului, este necesar de instalat fuse-biii, altfel dispozitivul nu v-a funciona. n STK500

din AVR Studio aceasta arat astfel:


15/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 20

Figura 2.3Instalarea de fuse-bii

Dac dispozitivul a fost montat corect i microcontrolerul programat corect, atunci la

conectarea la calculator a termometrului, Windows v-a gsi noul dispozitiv i v-a ntreba unde-s

drivere-le. Ele snt amplasate n mapa windows-driver, anume acolo trebuie de indicat calea. Dup

instalarea drivere-lor trebuie de restartat calculatorul. Apoi de pornit programul

USBThermometer.exe. dac dispozitivul nu este conectat la calculator, atunci n locul temperaturii v-

a aprea inscripia . (deconectat) i atunci cnd glisai fereastra, ea parc v-a tremura n

fiecare secund, deoarece programul n fiecare secund v-a nnoi datele despre dispozitivele

conectate, pn cnd nu v-a gsi termometru. Dac dispozitivul v-a fi conectat, atunci n tree v-a

aprea mesajul (termometru este conectat, fereastra nu v-a mai tremura

i se v-a afia urmtoarea:

Figura 2.4Afiajul n c c termometrul este conectat


16/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 21

O comoditate este funcia - (fereastr mini) i (pe partea

de susaaltorferestre). La instalarea a dou bifri se obine urmtoarea:

Figura 2.5Mini fereastra aplicaiei PonnyProg

Tot domeniul albastru este fereastra programului n form mini. Acest lucru este comod

deoarece, fereastra are dimensiuni mici (96198), permanent este pe partea de sus a altor ferestre i

nu interfereaz cu alte aplicaii. Programul nu se afieaz pe panoul de sarcini, doar n tree,i plasnd

cursorul pe iconul programului se poate vedea temperatura n grade Celsius. Acest dispozitiv a fost

testat sub urmtoarele sisteme de operare Windows Home Edition, Windows Professional i

Windows Vista.

Figura 2.6Iconul aplicaiei pe bara de sarcini

2.2 Proiectarea cablajului imprimat

Forma cablajului imprimat este dictat de forma echipamentului electronic n care urmeaz a

fi asamblat: forma dreptunghiular este cea mai economic pentru fabricaie. Tipizarea

dimensiunilor cablajului imprimat este necesar pentru a simplifica tehnologia de realizare. Daraceasta n practic nu este tot timpul posibil. n proiectarea desenului de cablaj imprimat se

urmrete:

1) Configuraia schemei de principiu;

2) Distana minim ntre traseele vecine;

3) Limea i lungimea traseelor.


17/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 22

Figura 2.7Desenul cablajului imprimat

2.3 Calculul cablajului imprimat

2.3.1 Calculul n curent

Curentul care circul prin traseele conductoare impune limea acestor trasee. Precauia

major care trebuie luat la amplasarea traseelor conductoare pe suprafaa util repartizat circuitului

este de a izola pe ct e posibil traseele de semnal mic de cele de putere. n toate cazurile limea

traseului trebuie astfel luat nct traseul s suporte intensitatea curentului ce trebuie s treac la

temperatura corespunztoare. n figura 3.1 este repartizat rezistivitatea cuprului n funcie de

temperatur. n punctul (To,o) este luat ca punct de referin o=1,78 m t=20C (pentru un

conductor obinut prin corodarea pertinaxului cablant), =2,5m t=20C (pentru un conductor dispuselectrolitic).

=o(1+T) (2.1)

unde: - coeficient de timp mediu a rezistivitii ntre dou temperaturi alese i nu un

coeficient de temperatur a rezistivitii pentru o temperatur dat.


18/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 23

Figura 2.8Rezistivitatea cuprului n funcie de temperatur

Calculul de temperatur a rezistivitii este:

CTTT 1

1079,3)2060(78,1

78,105,21 3

0

0

0

0

0

(2.2)

Aceast relaie d o precizie destul de bun pentru celelalte practice.

T=20C Cu=3,910-31/grad

rezistivitatea Cu crete cu 0,39% pentru o cretere cu un grad C a temperaturii n jurul 20C.

2.3.2 Calculul supranclzirii conductorului

- calculul supranclzirii conductorului de Cu la trecerea unui curent de intensitatea j=I/S

pleac de la relaia p=mC.

unde: mmasa;

ccldura specific.

23

08,1410351

5,0

mm

A

hb

I

S

Ij (2.3)

nclzirea conductorului n cazulcablajelor imprimate este mai puin accentuat fa de nclzirea

conexiunilor convenionale, deoarece la aceia seciune de conductor suprafaa conductorului plat

n contact cu aerul este mai mare dect suprafaa conductorului circulant i deci disipareaenergiei

calorice este mai mare; se pot admite n acest caz densiti de curent mai mari dect n cazul

conductoarelor circulare obinuitej=20 A/mm2

Seciunea conductorului trebuie astfel luat nct curentul care trece prin acest conductor s

nu se obin o supratemperatur mai mare de 40C fa de temperatura mediului n care valorile

maximale de curent.

2.3.3 Calculul termic a cablajului imprimat

Calculul termic a cablajelor imprimate ine seama de evacuarea cldurii datorit pierderilorn cupru, se realizeaz prin convecie i radiaie la suprafaa exterioar a traseului de Cu (1) i

0200 400 600 800 1000 1200

2

4

6

8

T ( K)

Cu

(10

ohmicm)

-8

To o


19/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 24

rezistenei termice R1de convecie i radiaie direct a peliculei metalice i prin conductibilitate

termic prin suportul izolant 2. Fluxul termic 2se disip n rezistena termic a suportului izolant

R2i rezistena termic R3corespunztoare conveciei i radiaiei feei opuse a suportului izolant.

Fluxul termic Q datorit pierderilor n Cu se determin din cldura disipat pe unitatea

de suprafa n unitatea de temperatur.

qsflux termic specific

0R

qs

Rorezistena termic pe unitate de suprafa (2.4)

W

Ccm

R

2

48

4

444444

44

321

2

0

402105,499,3175,433

2,32

103,011159,28119,2815

3,39,28

3,010111015109,281011109,281015

3,01011109,28

(2.5)

1

1

1

R - coeficientul de transmisie a cldurii de la furia conductoare la aer.

2

1

1

R - coeficientul de transmisie a cldurii de la suportul izolant la aer.

- conductibilitatea termic a suportului izolant.

- grosimea suportului izolant.

3R (2.6)

Curbele de variaie pentru coeficienii sunt date n figura 3.2.Deoarece variaia sunt aproape se poate considera o valoare medie , de unde

rezult relaia aproximativ pentru rezistena termic Ropentru unitatea de suprafa.

20

2

R (2.7)

n condiii de rcire liber coeficienii de transmisie a cldurii sunt:

- pentru Cu 1=610-4

41

Q [W/cm2 C]

- pentru pertinax 2=4,1210-4 41

Q [W/cm2 C].

Conductibilitatea termic a materialului izolant pentru pertinax este:

=28,910-4 [W/cm C]


20/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 25

Figura 2.9Curbele de variaie pentru coeficienii

n mod experimental sau trasat curbele de variaie ale fluxului termic specific P1pentru

pertinaxul simplu placat i pertinaxul dublu placat.

a1pertinaxul 3mm grosime;

a2suport ceramic 1mm grosime;a3suport ideal de grosime infinit mic.

Cunoscnd curentul i tensiunea se poate trasa caracteristica de variaie a supratensiunii n

funcie de densitatea de curent prin traseul conductor.

Figura 2.10Distribuia temperaturii n seciunea unui conductor imprimat

i a suportului izolant ntre conductoare x

La suprafaa conductorului supratemperatura practic este constant iar n zonele neblocate

care particip la evacuarea cldurii prin conductibilitatea termic a suportului izolant. Distribuia

temperaturii xse face dup urmtoarea funcie:

Cch

ch

ch

ch

chml

xlchmx

7,499,9

18,140

3

6,040

88,1592,1

)5,188,1(592,140

)(

(2.8)

cmL

Lm

1592,1

1067,8

1022

3,0109,28

101122)(24

4

4

422

(2.9)

LL

x

x

b

020 40 60 80 100 120 C)

4

8

12

16

20

(10 W/cm grad)-4 2

1

2


21/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 26

Cldura evacuat de suportul izolant i n dreptul traseelor neconductoare de pe cablajul

imprimat este:

Qsi=2mLthml=21,59229,910-40,36040th3=6,55W (2.10)

n realitate evacuarea cldurii atinge 99,51% din maximul cldurii Qsila ml=3. La 90,55% din

Q ml=1,5. De aici rezult spaiul minim care trebuie lsat ntre traseele conductoare la proiectarea

circuitului imprimat:

mmmlm

mll 9,163,03

22

(2.11)

Calculele termice al circuitului cablajului imprimat urmeaz urmtorul mers: se pleac de la

calculul puterii dezvoltate pe unitatea de suprafa a traseului conductorului imprimat.

232

62

2

22

2

0 2,110351,0

1078,15,0

cm

mW

lb

I

bl

bh

lI

S

RI

S

PP

(2.12)

unde lcel mai lung conductor de pe cablaj.

Pentru , B, l i Q rezult coeficientul 2. Se calculeaz apoi parametru m i fluxul termic

specific Psdin relaia:

ciS Q

Q

P

P0 (2.13)

Qci=QdS=QLb=401310-420,160=10410-460=0,624W (2.14)

reprezint cldura ce se evacueaz din conductorul imprimat prin cele dou suprafee plane a lui Q

este:

Q=Qci+Qsi=0,624+6,55=7,18W (2.15)

Din curba de variaie PS(Q) rezult supranclzirea traseului conductor Q iar cnd valoarea nu

coincide cu valoarea aleas iniial se repet opraia pn la normal.

2

43

1026,118,7

1046,164,0

cm

W

Q

PQP OciS

(2.16)

2.3.4 Calculul n tensiune

Spaiul dintre traseele conductoare este dependent de diferena de potenial ce exist ntredou puncte ale traseului. Distana minim necesar ntre dou trasee conductoare innd seama de

parametrii condiiilor climatice i dielectricului materialului izolant este dat n funcie de tensiunea

ntre traseele conductoare. Aceste date sunt considerate plecnd de la calculul tensiunii de

strpungere a dielectricului ntre trasee lund un coeficient de siguran pentru neatingerea limitei de

strpungere.


22/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 27

Tabelul 2.1Distana minim ntre traseele conductoare

Valoare maxim a tensiunii, V Spaiu minim, mm

3000m

0150

151300

301500

500

0,65

1,3

2,50

0,005mm/V

3000m

050

51100

101170

171250

250500

500

0,635

1,524

3,175

6,350

12,7

0,0254mm/V

VS

lIIRU

4

3

6108,3

10351

151078,15,0

(2.17)

2.3.5 Calculul frecveneiFrecvena impune rezistenei numai cnd se lucreaz la frecvene foarte nalte i intervine

capacitatea distribuit ntre traseele conductoare. Pentru proiectarea unui cablaj imprimat, pentru un

circuit de funcionare la nalt frecven intervin urmtorii parametri:

1. Dimensiunile traseului (limea conductorului, distana ntre trasee, grosimea

conductorului, lungimea conductorului);

2. Natura conductorului;

3. Natura i grosimea conductorului izolant.

Capacitatea distribuit ntre dou trasee conductoare dispuse paralel pe un suport izolant din

pertinax cu grosimea de 2mm.

Tabelul 2.2Capacitatea distribuit ntre trasee conductoare

Limea traseului de

cupru, mm

Capacitatea [pF/cm] pentru o distan ntre traseele

conductoare, mm

1 2 3 4

2

4

6

0,62

0,68

0,73

0,52

0,57

0,60

0,38

0,43

0,46

0,30

0,34

0,36


23/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 28

2.3.6 Rezistena de pierderePentru traseele de semnal mic sau pentru traseele conductoare de intrare n circuit cu mic

impedan de intrare rezistena pe care o ofer traseul conductor semnalului ntre elementele

conectate are o mare importan pentru nrutire acestuia (pierderi de semnal, atenuare i zgomot

introdus de zgomotul termic a rezistene echivalente).

4

3

6

106,710351

15

1078,1S

l

R (2.18)

2.4 Metodele de realizare a cablajelor imprimate

La tehnologia aditiv se pleac de la un suport izolant ne acoperit cu fulie metalic pe care se

realizeaz cablajul imprimat prin depunerea metalizrilor conform desenului de cablaj.

Pentru realizarea cablajelor imprimate cu mijloace industriale sau artizanale se pot utiliza

peste 30 metode (tehnologii) diferite ce pot fi, totui, grupate n dou mari categorii, principal opuse:

1. Metode aditive de realizare a cablajului imprimat.

2. Metodele substractive de realizare a cablajului imprimat.

La proiectarea calajului imprimant am folosit tehnologia substractiv. La tehnologiile substractive

de realizare a cablajului imprimat se pleac de la suportul izolat acoperit cu adeziv i fulia de Cu. La

proiectarea cablajelor imprimate prin metoda substractiv se deosebesc dou procedee de realizare a CI:

a. Procedeul mecanic de realizarea a cablajului imprimat.

b. Procedee chimice de realizare a cablajului imprimat.

Procedeechimice de realizare a cablajului imprimat

Constau n:1. Se realizeaz desenul de cablaj la o scar de mrire (4:1; 5:1; 10:1) cu cerneal

neagr i mat. Gurile se reprezint prin guri albe, suprafeele de contact inele negre.

2. Se fotografiaz desenul micornd respectiv.

3. Se realizeaz cablajul prin corodare chimic sau gravare.

Transpunerea imaginii de pe film pe stratificatul placat se face prin mai multe metode:

1. Fotografic.

2. Serigrafic.3. Ofset.

Procedeul fotografic const n:

1. Acoperirea stratificatului placat cu Cu pe toat suprafaa cu o substan

fotosensibil. Grosimea 4-12 microni. Substana fotosensibil alcool polivenilic sensibilant cu

biocromat de amoniu.

2. Expunerea la lumin a plcii sensibilante prin clieu fotografic.

3. Developarea.

4. Fixarea.


24/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 29

5. ndeprtarea substanei fotosensibile nepolimerizate de pe plac.

6. Splarea.

7. Uscarea.

8. Corodarea.

Avantajele: se realizeaz trasee fine i utilaj simplu.Dezavantaje: productivitate sczut, calificare profesional a lucrtorilor.

2.5 Elaborarea cablajului imprimat cu ajutorul programelor CAD

Amplasarea i trasarea manual a traseelor conductoare

Elaborarea plachetei imprimate se execut cu ajutorul redactorului grafic P-CAD PCB.

Trasarea manual a plachetei imprimate se execut prin comanda Route/Manual. Analogul acestei

comande este butonul din bara de instrumente. Aceast comand permite trasarea cilor dupdorina utilizatorului. nainte de a trasa cile este necesar de amplasat componentele pe plac i de

dat legturile electrice ntre terminale.

Dac lipsete schema electric principial , amplasm componentele cu Place/Component

i legturile ntre ele cu Place / Conection.

Elaborarea schemei electrice principiale pe plachet se face prin Utils/Load Netlist ncarc

fiierul conexiunilor cu extensia *.net (care a fost creat n P-CAD Schematic).

Optimizarea conexiunilor electrice, se face prin comanda Utils/Optimise Nets.Trasm cablajul n regim manual.

Pentru a trasa cablajul este necesar de ales stratul de semnal, unde v-a fi amplasat primul

segment al trasei i vom alege sau indica grosimea segmentului.

Alegerea stratului de semnal i grosimea trasei se aleg din bara de stare,

Cu ajutorul tastei Lsau Shift/L schimbm tipul straturilor de semnal iar cu tasta Wsau

Shift/Wschimbm grosimea trasei.

Pentru a uura procesul de trasare a cablajului este necesar de indicat reeaua de coordonatecorespunztoare scarei n aa mod ca s fie vizibile indicatoarele grilei.

Pentru nceperea trasrii cablajului apsm clic stng al mausului pe suprafaa de contact din

care se ncepe trasa, trasa se evideniaz pn la urmtorul loc de contact, n aa mod indicm calea

dorit a trasei cu ajutorul indicatorului mausului.

2.6 Calculul parametrilor rezonatorului cu cuar

1) Alegerea rezonatorului de cuar:


25/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 30

Pentru funcionarea dispozitivului de nregistrare a apelurilor este necesar un rezonator de

cuar care se conecteaz la terminalele OSC1 i OSC2 a microcontrolerului. Frecvena de lucru este

legat nemijlocit de viteza de emisie/recepie a datelor, astfel se alege un resonatorunde

frez

=12MHz.

Figura 2.11Schema electric a rezonatorului de cuar conectat la terminalele OSC1, OSC2 a

microcontrolerului

2) Calculul schemei echivalente a rezonatorului de cuar:

Schema electric simplificat a rezonatorului cu cuar n apropierea frecvenei proprii

fundamentale arat c n figura 2.8 C1, L1, R1sunt elementele echivalente intrinseci, determinate de

cristal i depind esenial de tietur. Au urmtoarele caracteristici:

-C1este foarte mic (0,001 0,1pF);

-L1este mare;

-R1are valori ntr-o gam foarte larg (1 105);

-C0 este capacitatea echivalent extrinsec. Obinuit, C0 este de 5 30pF, funcie de

grosimea plcuei.

Figura 2.12Schema electric echivalent a cristalului de cuar


26/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 31

n lipsa datelor de catalog, pentru rezonatori n gama 1 50MHz, se poate admite C0= 15

5pF (capsule miniatur i subminiatur), C1= 0,01pF, R1() = 100/f(MHz).

Factorul de calitate intrinsec Q0este o msur a pierderilor de putere n rezonator: n funcie

de tietur i frecven, Q0= 1035 106. n funcie de elementele schemei echivalente, n apropierea

frecvenei fundamentale de rezonan:

(2.19)

Schema echivalent i Q0au sens doar n apropierea frecvenei de rezonan serie:

(2.20)

De exemplu, pentru valorile C1= 0,04pF; L=250H avem

3) Precizia de reglare a frecvenei:Aceasta constituie limita admisibil de abatere a frecvenei de baz de la frecvena nominal

a rezonatorului. Se determin dup formula:

(2.21)

Unde F0- frecvena real (de baz) a rezonatorului, iar FN- este frecvena sa

nominal.Unitatea de msur o constituie a mln parte de la frecvena nominal, indicat prin ppm

(part per million) sau . n unele cazuri valoarea parametrului dat este dat n procente. Deregul, precizia reglrii este aleas din valorile standarde.

Astfel avnd un rezonator de clasa 3, pentru el precizia reglrii va fi urmtoarea:

,

unde "+" i "-" indic limitele superioar i respectiv, inferioar a preciziei de reglare.

4) Abaterea relativ a frecvenei de lucru a rezonatorului de la frecvena sa de baz:

Aceasta se determin dup formula:

(2.22)

Aceasta poate fi definit ca funcie de temperatura de lucru T, corespunztor formulei (5)

pentru plcile de cuar cu mediu de tip AT i formulei (6) pentru plcile de cuar de celelalte tipuri:

(2.23)

(2.24)

5) Calculul capacitii de sarcin a rezonatorului:

Aceasta constituie capacitatea inclus paralel rezonatorului de cuar. Frecvena de rezonan acuarului, inclus n circuitul electric, va varia n limitele admisibile la utilizarea diferitor capaciti

1

0

1 1 1

L1Q = =

C R R

s

1 1

1f =

2 L C

7

3 12

10.159 10 1.59

2 3.14 250 10 0.04 10sf MHz

0 N0

N

F - F =

F

6

1 10

6

0 3, 0 10 3, 0ppm

00

0

F - F =F

2 3

T 0 0 0 = T - T + T - T + T - T

2

T 0 = T - T


27/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 32

de sarcin. Pentru simplificarea compatibilitii se practic reglarea rezonatoarelor la diverse

capaciti de sarcin. n cazul dat frecvena msurat trebuie s corespund celei nominale , lund n

considerare precizia reglrii.

(2.25)

De regul, pentru compatibilitatea capacitii de sarcin se utilizeaz condensatoarele Cg,

conectate la terminalele rezonatorului de cuar i la firul comun . Calculul valorii nominale acapacitii Cgse efectueaz conform formulei 2., unde CL- capacitatea sarcinii, indicat n

documentaia tehnic, iar Cs- valoarea capacitii parazitare (aproximativ 5pF).De exemplu, pentru

capacitatea egal cu 16pF avem

g L SC = 2g(C - C )


28/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 33

3. PRELUCRAREA IVALIDAREA REZULTATELOR CU AJUTORUL

MICROCONTROLERULUI

3.1 Descrierea microcontrolerului ATMEGA 8

ATmega8 este un microcontroler CMOS low-power pe 8 bii, bazat pe arhitectura AVR

RISC. Prin executarea unor instruciuni complexe ntr-un singur tact, ATmega8 ajunge la

performanta de 1 MIPS per MHz permindu-i desingnerului de sistem sa optimizeze consumul deputere contra vitezei de procesare.

Coninutul AVR combin un bogat set de instruciuni, are 32 de registre cu scop

general.Toate cele 32 de registre sunt direct conectate la unitate aritmetic i logic(UAL), fapt ce

permite ca 2 registre independente sa fie accesate printr-o singur instruciune ntr-un singur moment

de tact. Arhitectura rezultat este mult mai eficient deoarece atinge performante de 10 ori mai mari

dect microcontrolerele CISC conventionale .

ATmega8 are urmatoarele caracteristici : 8kbaii de memorie flash programabil In-System cucapacitate citire n timpul scrierii, 512 bii de EEPROM, 1kbait de SRAM, 23 de linii I/O cu scop

general, 3 timere/numrtoare flexibile cu moduri de comparare, ntreruperi interne i externe,

USART serial-programabil, interfa serial, ADC cu 6 canale ( 8 canale n TQFP i pachete MLF )

cu acuratee de 10 bii, un timer de supraveghere cu oscilator intern, un port serial SPI i 5 moduri

software de economisire de putere. modul Idle oprete unitatea centrala n timp ce permite SRAM-

ului, cronometrelor/numrtoarelor, porturilor SPIi i sitemului de intrerupere s functioneze. Modul

Power-down salveaz coninutul registrelor, dar nghea oscilatorul, fcnd incapabile orice alte

funcii ale cip-ului pn la urmatoarea ntrerupere sau resetare de hard. n modul Power-save

numrtorul asincron continu s funcioneze, fapt ce permite utilizatorului s menina o baz n timp

ce restul dispozitivului este n repaus.

Modul ADC Noise Reduction oprete Unitatea central i toate modulele de I/O cu excepia

numaratorului asincron i ADC-ul, pentru a minimaliza zgomotul de comutaie din timpul conversiei

ADC.n modul Standby funcioneaz doar oscilatorul n timp ce restul dispozitivului este n repaus.

Dispozitivul este fabricat folosind tehnologia de memorie volatile cu densitate mare Atmel. Memoria

flash poate fi reprogramat folosind o interfa serial SPI , printr-un program de memorie

convenional nonvolatil. Programul boot poate folosi orice interfa pentru a descarca programul de

aplicaii din memoria de aplicaii flash. Soft-ul din sectiunea de boot flash va continua s ruleze n

timp ce aplicaiile flash sunt updatate furniznd operaii reale decitire n timpul scrierii. Combinnd o

unitate central RISC pe 8 bii cu flash self programmable n sistem, pe un cip monolithic , ATmega8

devine un microcontroler puternic care furnizeaz soluii extreme de flexibile i optime ca pre pentru

multe aplicaii.


29/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 34

Caracteristici tehnice :

Arhitectur RISC avansat:

-130 de instruciuni -; executare ntr-un singur ciclu de ceas

-32*8 registre cu scop general

-operaii complet statice

-Multiplicator de 2 cicluri pe cipPrograme i memorii de date non-volatile:

-8 kbiti n-system self-programmable flash ; Rezisten : 10.000 cicluri Scrie/terge

-512 bii EEPROM , Rezisten : 100.000 Scrie/Sterge

-1 kbit intern SRAM

-nchidere programabil pentru securitatea softului

Caracteristici periferice:

-Dou timer/numratoare de 8 bii cu prescalar separate, i un mod de comparare-Un timer/numrtor de 16 bii cu prescalar separat, mod de comparare, i mod de capturare

-Numrtor n timp real cu oscilator separat.

-Trei canale PWM

-ADC pe 8 canale n TQFP i pachet MLF

-ADC pe 6 canale n pachet PDIP

-Interfa serial

-USART serial programabil

-Interfa serial SPI Master/Slave

-Comparator analogic ncorporat

Caracteristici speciale ale microcontrolerului:

-Oscilator RC intern calibrat

-Surse de ntrerupere interne i externe

-Cinci moduri de repaus : Idle,ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby

-Intrri/Ieiri i Pachete

-23 de linii programabile de I/O

-28-lead PDIP, 32-lead TQFP i 32-pad MLF

Tensiuni operationale:

- 2.7-5.5 V(ATmega8L)

- 4.5-5.5 V(ATmega8)

Nivele de viteaz:

- 0-8 MHz(ATmega8L)

- 0-16 MHz(ATmega8)


30/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 35

Puterea consumat la 4MHz , 3V, 25 grade Celsius:

-Activ : 3.6 mA

-Idle mode : 1.0 mA

-Power-down mode : 0.5A

Figura 3.1 Destinaia pinilor

Descrierea pinilor:

VCC-Alimentarea cu tensiune

GND-Masa

Port B( PB7PB0-XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2)

Portul B este un port de ieire bidirectional pe 8 bii cu rezistoare interne, selectate pentru

fiecare bit.

Depinznd de setarile seleciei de ceas , PB6 poate fi folosit ca intrare pentru amplificatorul

oscilatorului sau circuitului operaional intern de ceas. PB7 poate fi folosit ca ieire pentru

amplificatorul oscilatorului .

Port C(PC5PC0)

Portul C este unul bidirecional I/O pe 6 bii cu rezistoare interne selectate pentru fiecare bit.

Ieirea portului C are caracteristici simetrice . Pinii portului C sunt tri -stated cnd o condiie de

resetare devine activ, chiar dac ceasul nu functioneaz.

PC6/RESET


31/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 36

Dac coninul RSTDISBL este programat, PC6 este folosit ca pin de I/O. Caracteristicile

electrice ale portului PC6 difer de cele ale altor pini ai portului C.

Dac coninutul RSTDISBL-ului este neprogaramat, PC6 este folosit ca o resetare a ieiriilor.

Un nivel sczut pe acest pin pentru o lungime mai minim de puls va genera o resetare, chiar dac

ceasul nu este funcionabil. Pulsuri mai mici nu garanteaz o resetare.

Port D( PD7..PD0 )Portul D este un port de I/O bidirecional pe 8 bii cu rezistoare interne selectate pentru fiecare

bit.

RESET

Un nivel scazut pe acest pin pentru o lungime mai minim de puls va genera o resetare, chiar

dac ceasul nu este funcionabil. Pulsuri mai mici nu garanteaz o resetare.

AVCC

AVCC este un pin pentru alimentarea de la surs a convertorului A/D, a Port-ului C ( 3..0 ) iADC ( 7..6 ) . Ar trebui s fie conectat extern la VCC chiar dac ADC nu este folosit. Dac ADC este

folosit ar trebui s fie conectat la VCC printr-un filtru trece jos.

AREF

AREF este un pin analogic de referin pentru convertorul A/D.


32/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 37

Figura 3.2Schema de structur a microcontrolerului ATMEGA 8

3.2 Senzorul de temperatur DS 1820Senzorul DS 18B20 este produs de DALLAS SEMICONDUCTOR, de unde i vine i

denumirea (DS) i este un senzor de temperatur foarte precis. DS-ul folosete pentru fiecare senzor

un cod pentru indentificarea adresei, adres cu care senzori fac legtur cu microcontrolerul. Acest

cod al senzorului l conine RAM-ul propriu.

Principalele caracteristici:

are o rezoluie de 9 bii

convertete temperatura n maxim 750 ms

msoar temperaturi de la -55Cpna la +125 C


33/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 38

eroarea n intervalul -10 C; +85 C este de doar 0,5 C

tensiunea de la care funcionaez este de 3V pn la 5,5V

nu necesit componente externe

o caracteristic mai important al acestui senzor ar fi c se poate lega mai muli senzori pe

un singur fir

Pornirea inscrierea adreselornaintea pornirii termometrului digital trebuie s cunoatem adresele DS-urilor. Ca s aflm

aceste adrese trebuie luat fiecare senzor, pe rnd, i s-l conectm la termometru. Pe ecranul

termometrului va aprea un cod, acest cod va fiadresa DS-ului. Senzori trebuiesc legai separat,

dac i legm mpreun nu o s mai putem citii adresele lor.Dup ce am gsit adresele DS-urilor

trebuie s le transformm ntr-un cod main. Acest cod main este transformat ntr-un cod al

microcontrolerului.

Semnificaia pinilorDS-ul are un numr total de 3 pini, dar sunt i DS-uri cu 8 pini, ntre cele dou nu exist

diferen de caracteristici ci doar de capsul.

Figura 3.3Semnificaia pinilor traductorului DS1820

Pin numr 1 GND: GROUND

Pin numr 2 DQ: Data IN/OUT

Pin numr 3 VDD: Power Supply Voltage


34/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 39

3.3 Programarea microcontrolerului cu programul Pony Prog

PonyProgprogramator ( software pentru programator ), destinat pentru a citi i a scrie

programelor pentru microcontrolere cu interfaa respectiv de programare . Datorit simplitii sale ,

i costului redus, acesta este pe larg utilizat n fabricaia de hardware .

PonyProg accept urmtoarele interfee pentru conectarea la un microcontroler programabil:

1. I2 C2. Microconducta

3. SPI EEPROM

4. Atmel AVR i Microchip PIC micro

Acest program permite de: citirea, nscrierea, instalarea biiilorde protecie n

microcontrolerele AVR. La prima pornire a programului va aprea urmtoarea fereastr.

a)
http://aes.at.ua/_pu/2/659637


35/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 40

Este necesar de efectuat colibrarea Setup Calibration.

b)

Apsm Yes

c)
http://aes.at.ua/_pu/2/652095http://aes.at.ua/_pu/2/538034http://aes.at.ua/_pu/2/652095http://aes.at.ua/_pu/2/538034


36/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 41

Apsm Ok.

d)

Selectm portul la care se va conecta programatorul : COM (port serial) sau LPT(port

paralel).

e)


37/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 42

Apsm butonul Read.

f)

Pentru a instala biii necesari, trebuie de selectat i de apsat butonul Write.

g)


38/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 43

Apoi se alege programul n format hex, dac e necesar de programat i memoria EEPROM se

selecteaz programul cu extensia eep.

h)

nainte de programarea microcontrolorului se recomand de citit biii configuraiei i de

memorizat.

La programarea microcontrolerului ATMEGA 8 este necesar de instalat urmtorii fuse-bite:

i)

Figura 3.4 Etapele de configurare a aplicaiei PonnyProg

a - Interfaa aplicaiei Ponnyprog

b - Calibrareac - Confirmarea calibrrii

d - Confirmarea calibrrii

e - Selectarea portului de conexiune

f - Aprecierea compatibilitii prin citire

g - Selectarea i nscrierea biilor

h - Citirea i confogurarea biilor microcontrolerului

i - Selectarea biilor necesari
http://bezkz.su/uploads/posts/2011-12/1324823430_564244http://aes.at.ua/_pu/2/691497http://bezkz.su/uploads/posts/2011-12/1324823430_564244http://aes.at.ua/_pu/2/691497


39/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 44

3.3.1 Interfaa I2C

Interfaa I2C (Inter Integrated Circuits) este o interfa serie, aprut din necesitatea de a

realiza sisteme ieftine cu microcontrolere, destinate n principal conducerii proceselor industriale.

Un astfel de sistem este constituit, de regul, dintr-unul sau mai multe microcontrolere i o serie

de echipamente periferice (de intrare/ieire, memorie etc.). Conectarea acestora printr-o interfaserie

satisface cerinele enunate. Viteza mic de transfer, caracteristic interfeelor serie, nu

constituie un neajuns pentru aplicaiile principale avute n vedere (conducerea proceselor).

Tabelul 3.1Descrierea funcionrii interfeei I2C

Termenul Descrierea termenului

Transmitor Dispozitivul care pune datele pe magistral

Receptor Dispozitivul care preia datele de pe magistral

Coordonator Dispozitivul care iniiaz un transfer, genereaz semnalele de

tact i termin transferul

Subordonat Dispozitiv adresat de ctre coordonator

Multicoordonator Exist mai multe dispozitive care pot s cear n acelai timp

funcia de coordonator fr s vicieze mesajul aflat pe

magistral

Arbitraj Procedura prin care, fr s vicieze mesajul aflat pe magistral,

se declar un singur ctigtor atunci cnd exist mai multe

dispozitive care solicit simultan funcia de coordonator

Sincronizare Procedur prin care se sincronizeaz semnalul de tact funcie

de viteza de transfer acceptat de dispozitivele implicate n

transfer


40/61


41/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 46

a) microcontrolerul A (coordonator) adreseaz microcontrolerul B (subordonat);

b) microcontrolerul A (emitor coordonator) transmite date microcontrolerului B (receptor

subordonat);

c) microcontrolerul A ncheie transferul.

n cazul b:

a) microcontrolerul A (coordonator) adreseaz microcontrolerul B(subordonat);

b) microcontrolerul A (receptor coordonator) primete date de la microcontrolerul B (transmitor

subordonat);

c) microcontrolerul A ncheie transferul.

Se observ c n ambele cazuri microcontrolerul A (coordonatorul) iniiaz i ncheie

transferal, totodat, el este cel care genereaz semnalele de tact nambele cazuri.

Pentru conectarea la magistrala I2C fiecare circuit integrat este prevzut cu cte un etaj de

interfa pentru fiecare linie a magistralei (figura 2). Ambele linii, SDA i SCL sunt linii

bidirecionale, conectate la plusul sursei de alimentare prin cte un rezistor (rezistor pull-up).

Dac magistrala este liber, ambele linii sunt la nivel ridicat. Etajele de ieire ale fiecrui circuit

care se conecteaz la magistrala I2C trebuie s aib o ieire de tip colector n gol sau dren n

gol, pentru a putea permite realizarea funciei I-cablat.

Figura 3.6Conectarea a dou circuite la magistrala I2C

Rata maxim de transfer pe magistral este de 100 kbit/s. Ultimile realizri de circuite

integrate destinate s funcioneze n sisteme I2C admit rate maxime de transfer de 400 kbit/s.

Numrul de circuite care se pot conecta la magistral este limitat numai de capacitatea maxim admis

pentru fiecare linie, care este de 400 pF.


42/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 47

3.3.2 Protocolul de transfer pe magistrala I2C

Protocolul de transfer al datelor pe magistrala I2C presupune iniierea transferului prin

aducerea magistralei ntr-o condiie de START, transferal propriu-zis i ncheierea transferului prin

aducerea magistralei ntr-o condiie de STOP. Condiia de START (S) este definit prin trecerea liniei

SDA din 1 n 0, n timp ce linia SCL este meninut la nivel ridicat. Condiia de STOP (P) este

definit prin trecerea liniei SDA din 0 n 1, ntimp ce linia SCL este meninutla nivel ridicat.Ambele condiii sunt ilustrate n figura 3. Ele sunt generate ntotdeauna de ctre coordonator.

Figura3.7Definirea condiiilor de START i STOP

Datele trebuie s fie stabile pe durata impulsurilor de tact (figura 3). Modificarea datelor se

poate face pe durata pauzelor dintre impulsurile de tact (figura 3).

Figura3.8Definirea intervalelor n care datele se pot schimba i n care trebuie sfie stabile


43/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 48

Datele sunt transferate pe magistral sub form de octei. Dup transmiterea fiecrui octet

transmitorul trebuie s afle dac acesta a fost recepionat n bune condiii de ctre receptor. Aceasta

se face prin procedura de acceptare (figura 3.11). Dup transmiterea celui de-al 8-lea bit,

transmitorul las n starea sus linia de date SDA; dac recepia s -a facut corect (fiecare bit a fost

preluat, s-a verificat paritatea, cuvntul recepionat n registrul de deplasare pentru recepie a fost

preluat de registrul tampon pentru recepie), atunci receptorul trage jos linia SDA pe durata celui de-al 9-lea tact de pe linia SCL.

Figura3.9Procedura de acceptare a unui octet

Figura3.10Transferul datelor pe magistrala I2C

Numrul de octei care poate fi transmis n cadrul unui transfer nu este limitat. n cadrul unui

octet, primul bit transferat este bitul cel mai semnificativ (figura 3.12). Dup primele opt impulsuri

de tact necesare transmiterii unui octet urmeaz un al noulea impuls, utilizat pentru recunoaterea


44/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 49

efecturii transferului (a se vedea mai sus). Dac, dup recepia unui octet, receptorul nu admite un

nou octet (pentru c, de exemplu, trateaz o ntrerupere intern), el poate menine linia SCL la

nivel cobort pentru a fora transmitorul ntr-o stare de ateptare. Transferul poate continua cnd

receptorul este gata, situaie indicat prin eliberarea liniei SCL (figura 3.13). n felul acesta se face

adaptarea vitezei de transmisie dup viteza celui mai lentparticipant. ntotdeauna, primul octet

transmis dup condiia de START reprezint adresa unui subordonat, mpreun cu tipul operaieisolicitate (scriere sau citire). Primii apte bii ai acestui octet reprezint adresa. Tipul operaiei este

precizat de bitul 8, notat R/W. Astfel, dac R/W = 1, coordonatorul va citi date de la

subordonatul adresat iar dac R/W = 0, coordonatorul va transmite date subordonatului adresat.

Un transfer complet este ilustrat n figura 3.13

Figura3.11Transferul unui mesaj pe magistrala I2C

Utilizarea tehnicii de recunoatere a transferului este obligatorie pentru asigurarea unuitransfer corect. Impulsul de tact corespunztor fiecrui octet,denumit impuls de recunoatere, este

generat de coordonator. Transmitorul elibereaz linia SDA pe durata impulsului de recunoatere.

Receptorul trebuie s aduc linia SDA la nivel cobort i s o menin aa pe toat durata impulsului

de recunoatere, ceea ce garanteaz efectuarea corect a transferului octetului respectiv.

n general, un receptor adresat trebuie s recunoasc fiecare octet transmis. Exist i excepii,

care ns nu fac obiectul acestei tratri. Dac un receptor subordonat nu recunoate adresa care i-a

fost trimis pe magistral (de exemplu, nu poate recepiona date pentru c execut o funcie n timpreal), subordonatul trebuie s lase linia SDA la nivel ridicat. n aceast situaie, coordonatorul poate

genera o condiie de STOP pentru a abandona transferul. Dac receptorul subordonat recunoate

adresa care i-a fost trimis, dar, dup transferul unui numr oarecare de octei, nu mai poate

recepiona alii, atunci coordonatorul trebuie s abandoneze din nou transferul. Pentru aceasta, dup

primul octet care nu mai poate fi recepionat, subordonatul nu mai genereaz recunoaterea, adic

las linia SDA la nivel ridicat. n aceast situaie, coordonatorul poate genera condiia de STOP

pentru a abandona transferul.


45/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 50

Dac circuitul coordonator este receptor i nu mai poate recepiona date, atunci el semnaleaz

aceasta transmitorului subordonat prin faptul c nu mai genereaz recunoaterea dup ultimul octet

pe care l poate recepiona. n aceast situaie, transmitorul subordonat trebuie s elibereze linia

SDA pentru a permite coordonatorului s genereze o condiie de STOP.

3.4 Testarea i vizualizarea rezultatelor

3.4.1 Descrierea general

Termometrul e folosit pentru masurarea temperaturii. Pentru ca masoara temperatura si o

afiseaza digital pe un ecran LED, acest proiect se numeste termometru digital. Pentru implementare o

sa folosesc circuite DS18B20 al caror voltaj de iesire este proportional cu temperatura in grade

Celsius. ATMEGA 8 e folosit pentru calcularea temperaturii, iar ecranul LED pentru afisarea ei.

3.4.2 Hardware Design

Piese folosite:

1) circuite DS18B20

2) LED-uri

3) ATMEGA8 microcontroler

Avantajele DS18B20: Fata de senzorii in Kelvin, DS18B20 are avantajul ca nu are nevoie sa

scada voltaje mari de la iesire pentru a obtine scalari convenabili in grade Celsius. DS18B20 nu are

nevoie de nici un fel de calibrare pentru a scoate voltaje pentru +/-1/4 grade Celsius la temperatura

camerei si +-3/4 grade Celsius,putand scoate temperaturi dintr-o paleta de -55 pana la +150 grade

Celsius. Impedanta mica de iesire , iesirea liniara, si calibrarea, fac interfatarea cu citirea si controlul

circuitului foarte usoara. Deoarece are doar 60 microamperi de la sursa, se incalzeste foarte putin, cu

mai putin de 0.1 grade Celsius. Circuitele DS18B20 pot scoate temperaturi intre -55 si +150 grade

Celsius, iar cele LM35C intre -40 si +110 grade Celsius.

Caracteristici:

1) Calibrat direct n grade celsius

2) Factor de scalare +10mV/grad Celsius

3) Acuratee de 0,5 grade Celsius (la 25 grade Celsius)


46/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 51

4) Temperaturi ntre -55 i +150 grade Celsius

5) Opereaz cu voltaj ntre 4 i 30V

6) Are mai putin de 60 micro apperi curentul de baz

7) Se nclzete cu 0,08 grade Celsius n aer normal

8) Impendan mic de ieire la 0,1W cu 1mA

ATMEGA8 Microcontroller cu putere mica, CMOS pe 8 biti, bazat pe arhitectura RISC de la

AVR. Prin executarea de instructiuni puternice intr-un ciclu de ceas se apropie de 1 MIPS pe Mhz,

dand voie designerului sa optimizeze puterea consumata si viteza de procesare. Are 8 biti de I/O

bidirectionali. Are 16 K de bytes cu memoria flash programabila cu posibilitati de citire in timp descriere, 512 Bytes EEPROM, 1 K byte SRAM si 32 registrii generali.

Figura 3.12Schema electric principial

3.4.3 Software Design

Principiul de funcionare, Cand circuitului este alimentat, circuitul integrat DS18B20 genereaza

voltaj in acord cu temperatura atmosferica. Acest voltaj este in forma analoaga , deci este dat portului

PB2 al microcontrolerului. Acest port face conversia semnalului analog in cel digital. Va trebui sa

scriu un algoritm in care acest voltaj digital e dat ca intrare si ca rezultat se obtine temperatura in

grade Celsius, si de asemenea un cod care face afisarea temperaturii pe LCD.
http://cs.curs.pub.ro/wiki/pm/_detail/pm/prj2009/ca/avr1.jpg?id=pm:prj2009:ca:termometru-digital


47/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 52

3.4.4 Rezultate obtinute

Schema va arata in felul urmator:

Figura 3.13Schema final
http://cs.curs.pub.ro/wiki/pm/_detail/pm/prj2009/ca/pmonica.jpg?id=pm:prj2009:ca:termometru-digital


48/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 53

4. ANALIZA ECONOMIC

Deoarece ne aflam n era tehnologiilor informaionale i demult nu mai inem pasul cu

sistemele inovaional, modernizarea crora este deja o chestiune de secunde, in s menionez c un

termometru USB reprezint un salt n ceea ce privete modernizarea tehnicii de calcul.

Din punct de vedere sicio-economic un astel de dispozitiv nu doar ca este unul rentabil ci iabsolut necesar n orice ncpere care dispune de un calculator, cel puin ca metod de protecie a

echipamentelor periferice. Posibilitatea acestui dispozitiv de a detecta anomaliile legate de ridicarea

temperaturii att n partea interioar a sistemului , ct i n cea exterioar, poate ulterior preveni

defeciuni fizice a echipamentelor, care nu sunt deloc ieftine n comparaie cu dispozitivul sus-numit.

Deasemenea, n vederea conservrii posibilitilor de lucru a dispozitivelor de calcul pe o perioada

mai mare de timp, deasemenea reprezint un avantaj n favoarea unui astel de termometru, care poate

servi drept sistem de alarm mpotriva suprancplzirii.La momentul actual, dispozitive similare pe scara larga produce Germania, n ara noastra ele

fiind importate de Romnia la preuri relativ usturtoare ntre 500 i 1500 lei, preuri destul de mari

pentru tara noastr, ceea ce am icercat s demonstrez este c avem posibilitate sproducem astfel de

dispozitive la preturi mai reduse chiar dac i piesele sunt importate i n timp mai redus, Astfel avem

posibilitatea s ctigm att la pre, la timp, ct i la calitate, ntruct importatorii nu pot s garanteaze

ntrutotul calitatea (ca urmare a destinaiei productorului). n ceea ce privete piaa de desfacere,

consider c Republica Moldova ar putea prezenta o cerere destul de ridicat ca urmare a progresului

tehnic continuu. Piaa noastra de vnzare-cumprare a produselorIT este n continu dezvoltare i

orice produs inovaional cu caracteristicile celui expuse mai sus, consider c ar fi primit cu bratele

deschise. Drept dovada pot servi numeroasele forrum-uri n care deja exist cerere att de la persoane

fizice ct i juridice.

4.1 Planul calendaristic

Planul calendaristic al proiectului reprezint aranjarea procesului de elaborare i repartizare

raional a sarcinilor i resurselor. Reieind din sarcinile impuse proiectului au fost ntocmite

urmtoarele etape:

4.1.1 Determinarea obiectivelor

Obiectivul de baz este instalarea unui sistem supraveghere video,sa simplifice lucrul

colaboratorilor de securitate.Aceasta presupune atingerea mai multor obiective mai mici cum ar fi

acumularea informaiilor ntr-o baz de date unic, crearea mecanismelor de control,oferirea

informatiei obiective i utile.


49/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 54

4.1.2 Evaluarea volumului de lucru

Realizarea implic un volum de lucru destul de mare care se datoreaz necesitii acumulrii i

analizei ample a materialului teoretic, pe de o parte,instalarea si reglarea sistemului de supraveghere.

Determinarea timpului necesar pentru realizarea proiectului,pentru realizarea obiectivelor,

determinate la etapa iniial este necesar de planificat resursele de timp disponibile (necesare).

a)Pentru pregtirea efecturii lucrrilor sunt planificate 5 zile,n acest timp se studiaza cerinelebenifeciarului.

b)Elaborarea sa planificat a fi cu o durat de 20 zile. Pe acest parcurs se duc tratative cu

benifeciarul la finisarea sistemului,pentru testare i validare (dac corespunde cerinelor i nu

necesit schimbri).

Tabel 4.1Timpul planificat de realizare a proiectului

Nr Denumire obiectivTimp necesar,

zile

1 Definire cerine 5

2 Instalarea sistemului 10

3 Crearea structurii aparatajului instalat 15

4 Testare, validare 13

5 Rezerv 5

Total 48

Conform datelor prezentate n tabelul 4.1 timpul necesar realizrii proiectului este rezultatul

atingerii obiectivelor i cerinelor de baz (capitolul 2.1), n total avnd la dispoziie 48 zile,inclusiv5 zile n calitate de rezerv, dar n realitate realizarea a durat 45 de zile calendaristice, dup cum se

poate de observat n tabelul 4.2.

4.1.3 ntocmirea planului calendaristic

Pentru realizarea proiectului este necesar urmatorul personal:

Tabelul 4.2Resursele umane

Nr. Personal implicat Abreviat Nr persoane

1 Manager Proiect Man 1

2 Programator Pr 1

3 Tehnician instalator Thi 1

4 Tester Tst 1

Total 4


50/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 55

Not: Toate persoanele implicate n proiect trebuie s posede neaprat cunotine in

crearea si instalarea sistemului supraveghere video. Rezultatele realizrii planului calendaristic sunt

prezentate n tabelul 4.3

Tabelul 4.3Planul calendaristic realizat

Nr.

d/o

Denumirea aciuniiPerioada,

zile

Persoane

implicate1 Inspectarea obiectului 2 Man

2 Analiza i definirea clar a cerinelor de baz 8 Man,Pr,Thi,Tst

3 Proiectarea sistemului 5 Man, Pr

4 Alctuirea devizului de cheltuieli 2 Man

5 Planificarea,pregtirea i instruirea personalului 1 Pr

6 Examinareaprealabil a obiectului 1 Thi

7 Montarea i instalarea sistemului de supraveghere

video

15 Thi

8 Definirea cerinelor fa de economie i planificare 1 Man

9 Reglarea fiecrui dispozitiv i funcionalitatea 4 Thi

10 Testarea sistemului 4 Tst

11 Stress test 1 Tst, Man

12 Darea sistemului n exploatare 1 Man, Pr, Thi,

Tst

Total 45

Planul calendaristic prezentat n tabelul 4.3 ofer informaii generale despre persoanele

implicate n realizarea unui obiectiv concret, precum i perioada necesar pentru aceasta. Cel maimult implicat n proiect este managerul proiectului, iar ceilali specialiti sunt implicai la necesitate.

Informaii detaliate despre zilele lucrate de fiecare specialist n parte sunt prezentate n tabelul ce

urmeaz (Tabelul 4.4).


51/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 56

Tabelul 4.4Executarea lucrrilor

Nr.

aciuneDurata, zile

Persoane implicate

Man Pr Thi Tst

1 2 2

2 8 8 8 8 8

3 5 5 54 2 2

5 1 1

6 1 1

7 15 7

8 1 1

9 4 2

10 4 4

11 1 1 1

12 1 1 1 1 1

Total 45 20 15 19 14

Datele structurate n tabelul 4.4 sunt utile pentru calculul salariului specialitilor angajai n

realizarea proiectului propus, conform costurilor i tarifelor stabilite.

4.2 Calcule economice

Vom calcula suma necesar pentru lansarea proiectului i meninerea lui pn la momentul deatingere a pragului de rentabilitate. Toate calculele sunt efectuate n lei moldoveneti.

4.2.1 Cheltuieli directe

Cheltuielile directe implic dou categorii de entiti achiziionate:

a) Valoarea activelor materiale pe termen lung totalitatea elementelor cu caracter material care

au fost utilizate n proiect;

b) Valoarea activelor materiale pe termen scurt totalitatea elmentelor cu caracter material,care

au fost utilizate in proiect;c) Valoarea activelor nemateriale pe termen lungtotalitatea elementelor soft utilizate n proiect,

achiziionarea crora este planificat dup necesitile proiectului;


52/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 57

Tabelul 4.5Active materiale i nemateriale pe termen lung

Nr. Denumire materialeUnitate de

msur Cantitate Pre, leiValoarea de

intrare, lei

1 Laptop Acer 200 Uniti 1 6000 4000

2 Windows 2007 Uniti 1 3000 3000

3 Scaner Uniti 1 2500 2500

Total 9500

Investitiile legate de achiziionarea Active materiale i nemateriale pe termen lung vor fi

amortizate, suma carea va fi reflectat n preul de cost al produsului.

Tabelul 4.6Consumuri materiale directe

Nr. Denumire materialeUnitate de

msur Cantitate Pre, lei Suma, lei

1 Seturi de piese schimb set 10 400 4000

2 Cablu torsadat metri 200 6 1200

3 Cuptor microunde buci 1 1265 1265

4 Aparat de fiert apa buci 1 814 814

5 Calculator buci 1 450 450

6 Rechizite de birou set 3 150 450

7 Telefon mobil buci 1 1900 1900

8 Mobilier set 1 2800 2800

Total 12879

Conform tabelului 4.6, cheltuielile directe legate de achizitionarea materialilor si sunt legate

de achizitionarea camerilor video si cablului torsadat necesare pentru lucru. Suma totala de cheltuieli

vor fi reflectate direct in pretul de cost al produsului.


53/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 58

4.2.2 Cheltuieli privind retribuirea muncii

Retribuirea muncii reprezint cheltuielile pentru plata forei de munc contractate. n cadrul

proiectului au fost implicate 5 persoane:

a) Sef Manager (Man) managerul proiectului, va rspunde de finisarea n termen a

proiectului, precum i respectarea cerinelor propuse, va participa la inspectarea obiectului

i darea n exploatare;b) Programator (Pr) va proiecta sistemul, va implementa structura proiectat i va instrui

personalul;

c) Tehnician instalator (Thi),se va ocupa cu instalarea sistemului rpopriu zis;

d) Tester (Tst)specialist n testare, respectiv va testa i valida.

Costurile resurselor umane sunt prezentate n tabelul ce urmeaz (Tabelul 4.6)

Tabelul 4.7 Fondul de salarizare al personalului implicat n proiect

Nr. Lucrtor(funcia) Volumul de lucru,zile

Salariul/zi, lei Fondul desalarizare, lei

1 Sef Manager 20 300 6000

2 Inginer proiectant 15 200 3000

4 Tehnician instalator 19 150 2850

5 Tester 14 180 2520

Total 14370

Acum vom efectua calculele referitoare la impozitele i plile obligatorii la salarii:

Tabel 4.8Cheltuieli privind impozitele i plile obligatorii la FS

Nr. Lucrtor (funcia)Fondul de

salarizare, lei

Fondul social

(23%), lei

Fondul de

asigurare

medical(4%), lei

Total, lei

1 Sef Manager 6000 1380 240 7620

2 Inginer proiectant 3000 690 120 3810

3 Tehnician instalator 2850 655,5 114 3619,5

4 Tester 2520 579,6 100,8 3200.4

Total 14370 3305,1 574,8 18249,9


54/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 59

Din tabelul de mai sus se observ faptul c ponderea salariului managerului proiectului este una

semnificativ, avnd n vedere responsabilitile acestuia.

Premii i adaosuri nu au fost prevzute.

4.2.3 Cheltuieli indirecte (alte)

Aici sunt incluse toate cheltuielile, care nu au fost incluse n grupele anterioare, precum

amortizarea activelor pe termen lung, etc. Calculul amortizrii este efectuat cu ajutorul formulei 4.1:

1TT

MFiA (4.1)

Unde:

MFivaloarea iniial (de procurare) util de funcionare a activelor pe termen lung,

Teste durata util de funcionare a activelor pe termen lung,

T1este durata proiectului efectiv.

Calculele efectuate n baza formulei 4.1 sunt prezentate n tabelul 4.8.

Tabelul 4.9Calcularea amortizrii pe durata proiectului

Nr. Denumire

Valoarea

total (MFi),

lei

Durata

utilizrii

(T), zile

Durata real a

proiectului

(T1), zile

Fondul de

amortizare

(A), lei

1 Laptop Acer 200 4000 1095 45 164,38

2 Windows 2007 3000 730 45 184,93

3 Scaner 2500 730 45 154,1

Total 503,41

Conform calculelor fondului de amortizare, din valoarea total a activelor materiale i

nemateriale pe termen lung, au fost utilizate circa 503,41lei,


55/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 60

Tabelul 4.10Cheltuieli indirecte

Nr. DenumireUnitate de

msur

Cantitate

necesar

Pre

(tarif), lei

Valoarea

total, lei

1Cheltuieli p/u alimentarea

personaluluizile 45 50 2250

2 Servicii de transport abonament 2 70 140

3 Energie electrica kW 600 1,58 948

4 Apa m3 6 16 96

5 Telefon fix minute 700 1 700

6 Paza incperiiContract

lunar

2 700 1400

7 Abonament telefon mobil Abon. 4 200 800

8 Consum Gaz m3 60 4 240

9 Servicii Internet abon 2 150 300

Total 6874

4.2.4 Costul proiectului

Vom calcula preul de cost al proiectului. Calculelesunt prezentate n tabelul 4.11:

Tabelul 4.11Preul de cost al proiectului

Nr Articolele de calculaie Suma, lei Structura, %

1 Consumuri directe de materiale 12879 33,44

2 Cheltuieli privind retribuirea muncii 14370 37,31

3 Defalcri n fondul social 3305,1 8,58

4 Defalcri n fondul de asigurri medicale 574,8 1,49

5 Cheltuieli indirecte 6874 17,856 Fondul de amortizare 503,41 1,3

Total 38506,31 100

Reieind din datele din tabela 4.10 putem spune cu precizie c cea mai considerabil parte a

costului proiectului o constituie consumurile directe de materiale care ocup 33.44% din fondul total

al proiectului, cheltuielile de salarizare constituie 37,31% din fondul total al proiectului, i nu

ntmpltor, cci la elaborarea i implementarea unor sisteme ntr-adevr o parte important este pus

pe seama proiectantilor i a managerilor. Iar din alte cheltuieli se evideniaz cheltuielile indirecte n


56/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 61

mrime de 17.85%, dar i fondul de amortizare care e n mrime de 1,3% ar fi mai mare, cci

calculatoarele i softurile pe timp ce trece pe lng uzur i au i epuizarea valoric moral.

4.2.5 Rezultate financiare

In acest compartiment vom calcula indicatorii de efect si eficienta economica: profitul brut,

profitul net, preul angro i rentabilitatea, conform formulelor prezentate mai jos.

Pb=CA-Ct (4.2)unde, Pbprofitul brut,

CAcifra de afaceri (venit din vnzri) care nu include TVA,

Ctcostul total.

Lund n consideraie preurile la produse similare pe piata a firmelor concurente vom estima

un pre de realizare pe unitate de 300,00 lei fr TVA. Estimam o cererere a produsului elaborat din

start de 180 unitati. Astfel venitul net estimat va constitui:

CAn = Q x PUnde,

VVnVenit vinzari net,

Qnumrul de copii,

PPreul Produsului.

Astfel conform formulei, obinem:

VVn = 300 x 180 = 54000 lei (fara TVA)

Deci aplicnd formula 4.2 asupra datelor de care dispunem obinem profitulbrut:Pb=5400038506,31=15493,69 (lei)

Deoarece vom elabora produsul intr-o companie tip SRL (persoana juridica) vom aplica rata de

impozitare 12%

Profitul net poate fi calculat conform urmtoarei formule:

Pn=PbI (4.3)

unde, Pnprofitul net

Pbprofitul brut iIimpozitul pe venit

Aplicind formula 4.3 obtinem profitul net:

Pn = 15493,691859,24 = 13634,44 (lei)

Rentabilitatea proiectului constituie 35,4 % a fost calculat n baza formulei 4.5:

%100TC

PnR

(4.5)

%4,35%10031,38506

44,13634

R


57/61


58/61

Coala


UTM 526.1 616 ME 63

BIBLIOGRAFIE

1. C. C. Aeo, , Editura

Eoaooa; Moca 1990.(p.57-69)

2. . . Beo, T. Editura eoe ao, Moca 1968.

3. . . Taa, , Editura ao . Moca1983 (catalog).(p. 153-155)

4. . M. Tee, , Editura aoaa. K

1999.(p.25-28)

5. O. M. aa, ,

Editura B Mc 1996

6. C.Brbulescu, Managementul produciei industriale ,Bucureti 1999.(p.75-79)

7.

M.Coea, Economie, Bucureti 19938. A.Cozac, Reducerea costurilor de producie n economia de pia,Cluj 1992

9. http://www.syscomelco.ro/Produse.asp?ID=134

10. http://radiokot.ru/circuit/digital/pcmod/16/

11. http://cxem.net/mc/mc39.php

12. http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1266

13. http://usbsergdev.narod.ru/BM1707/BM1707.html

14. http://kibermaster.net/usb-termometr-kommercheskaya-versiya/

15. http://habrahabr.ru/pos

109457029 licenta slepac (Восстановлен) copie

Documents