Välkomna till: Styrknappar. Förstärkare Förstärkare Mikrofon Filter. Effektförstärkare. Högtalare. Filter+först. Minne. LarsViebke.

Transkript

1 Välkomna till: Förstärkare Förstärkare Mikrofon Filter A/D-omvandlare Styrknappar Stop Pulsgenerator Klocka Styrkrets Paus Play Rec Högtalare LarsViebke Effektförstärkare Filter+först. D/A- omvandlare Minne Reset

2 Digital Talmaskin Förstärkare Förstärkare Mikrofon Filter A/D-omvandlare Styrknappar Stop Pulsgenerator Klocka Styrkrets Paus Play Rec Högtalare LarsViebke Effektförstärkare Filter+först. D/A- omvandlare Minne Reset

3 u7 sense input tap - sd + error gnd lp9 fb 7 8 Signalschema out APWR R.7k W MIC R7 k C.u R k R k UC + TLC79C 8 out 9 - v+ v- R k IN R6 R UB + k k C C TLC79C 7 out 7n 6p 6 - v+ v- $G_DPWR R.6k R.6k R C W n A/D 6 7 trigger reset control threshold discharge vcc gnd U output C U My_B W R U sense LP9 8 input k 6 tap - out sd + C.u error W gnd gnd fb fb Batterianslutn ing adc8 VCC VIN WR/RDY MODE RD CS $G_DPWR 6 VREF+ VREF- 7 8 DB DB DB DB DB DB DB6 DB7 INT OFL GND U8 6 RFB VREF DB7 DB6 6 IOUT DB DB DB IOUT DB DB DB WR CS Minne-V 9 U7 w vcc oe s s a a a 7 a 8 a CLK 9 a a6 dq dq dq dq dq dq dq6 dq7 a7 QA QB QC QD QE QF QG QH QI QJ QK QL mymm8-v W W U6 R 9K U R sense LP9 LP9 8 sense input C9 8 6 input tap - u 6 tap - out $G_DPWR 6 out + 6 sd VCC CLR VCC CLR sd + U 7HCT 8 GND U 7HCT 8 GND error $G_DGND error C.u W C8.u W6 D6 D HSMS-8 D HSMS-8 HSMS-8 D HSMS-8 U R9 DHSMS-8 C k KLAR C8 R C 7n u D_A in D LED 8.7u 68k out 7 6 HOLD_P R W R6.7k TDA7C nc gnd MY_TCLOSE = W8 k out R8 A_D ingnd U U 7 HOLD_R MP7 U9 PLAY PALCE6V8H-PC/ $G_DGND MY_TCLOSE = $G_DPWR REC 6 6PLAY U 7 7 $G_DPWR U sense LP9 8 input R 9k 6 tap - out sd + C7.u error W7 vcc nc gnd gnd fb fb APWR $G_DPWR a8 7 6 I I/O I $G_DGND I/O I I/O I 8 I/O I 6 I/O I6 $G_DGND 6 gnd a9 a a a a a a $G_DGND 7 I/O I7 a6 8 $G_DPWR I/O6 9 I/O7 I8 OE/I9 CLK CLK QA QB QC QD QE QF QG QH QI QJ QK QL 8 8 REC 9 9 MEMV KLAR U6A + TLC79C out - v+ v- R7 7 K T H Syd, Campus Haninge Anpassat för kretskortstillverkning Ditama v 9 Ditama Page Size: A Version: 9. Februari Page of

4 Layouten

5 DiTaMa

6 Helheten P P P P Ellära (p av ) Analog elektronik (p av ) Ellära Analog elektronik Mätteknik och simulering INFOMET (p av ) (p av ) (p) (6p) Mätteknik och Sim (p av ) Mätteknik och Sim (p av ) PROJEKT Programmering Analoga system (p av 6) Programmering (p) (p av 6) PROJEKT Matematik Matematik Matematik Grundläggande redovisning (p av ) (p av ) (p av ) (p) (lab) p p p p P P P P Industriell automation (p) Miljö och arbetsvetenskap Valbar kurs Valbar kurs PROJEKT (p) (p) (p) Matematisk Stat (p av ) Matematisk Statistik Digital och Datorteknik (p av ) Digital och Datorteknik (p av 8) Telekommunikation (6p av 8) Företagsekonomi (p) Digitala system (p) (p) PROJEKT p p p p P P År P P Digital Konstruktion (6p) Realtidssystem (6p) Kretskortproduktion (p) Examens- arbete Störningsfri elektronik Signalbehandling med DSP Valbar kurs (p) (p) (p) (p) p p 9p p

7 Analoga System 6A9 DiTaMa. PROJEKT med PBI

8 Kursens Mål Ett övergripande mål är att ge praktiska kunskaper om de vanligaste komponenterna i ett analogt elektroniskt system. Särskilt viktigt är att ge kunskap om de gränssnitt som finns mellan olika system på blocknivå. Kursdeltagaren skall efter genomgången kurs: Kunna konstruera ett elektroniskt subsystem som uppfyller en given kravspecifikation. Kunna bygga en fungerande prototyp och kunna felsöka en konstruktion. Ha ökade färdigheter i muntlig och skriftlig presentation.

9 Schematid... P P P P Ellära (p av ) Analog elektronik (p av ) Ellära Analog elektronik Mätteknik och simulering INFOMET (p av ) (p av ) (p) (6p) Mätteknik och Sim (p av ) Mätteknik och Sim (p av ) PROJEKT Programmering Analoga system (p av 6) Programmering (p) (p av 6) PROJEKT Matematik Matematik Matematik Grundläggande redovisning (p av ) (p av ) (p av ) (p) (lab) p p p p OT Period P Lov OT Period Vecka E Kursnr Ellära 6A OT Analog elektronik 6A8 T OT Mättekn&sim 6A Analoga system 6A9 P OT E-i: Företagsekonomi 6A9 T E-ek: Affärsredovisning 6A9 T

10 Examination: Genom skriftlig rapport, och funktionstest av prototypen. Prototypen och rapporten lämnas in av alla grupper samma dag, i år blir det den :a maj kl Rapporten lämnas på en diskett eller CD skiva. Examinationen sker enligt tentamensschema den 7: e maj t.o.m. 9 maj,. Detaljplaneringen för examinationen annonseras senare i kursen. Examinationens ifyllningsformulär finns i appendix till kursplaneringen.

11 Betygsättning: Prototypen, om den fungerar enligt kravspecifikationen, och rapporten, om den innehåller alla delar, får poäng tillsammans. Extra poäng kan tilldelas för följande egenskaper hos prototypen utöver det som sägs i kravspecifikationen:. Kvalité på dokumentationen.. Originell men ändamålsenlig yttre design.. Genomtänkt och prydlig montering av kretskortet.. Användarvänlighet (ergonomi).. Miniatyrisering. 6. Ljudkvalité. 7. Service och testvänlighet. 8. Extra finesser eller funktioner som höjer kvalitén på produkten. 9. Användning av ett batteri med lägre nominell spänning än den oftast förekommande på 9 V.. En elektronisk (automatisk) strömbesparingsfunktion (ej mekanisk omkopplare).

12 Individuella betyg Förutom prototyppoäng ( ), varje grupp på medlemmar får poäng, varje grupp på medlemmar får 8 poäng, för att fördela bland medlemmarna enligt den individuella prestationen. Det är upp till varje grupp om och hur den fördelar de individuella poängen, men särskild motivering krävs för studenter som får fler än 6 poäng respektive färre än poäng. Poänglista skall lämnas till examinatorn tillsammans med prototypen och rapporten. Om ingen lista lämnas in fördelas poängen av examinatorn vid examinationstillfället.

13 Betygsgränser För godkänd krävs minimum poäng. Poängsumma mindre än 7 poäng ger betyg. Poängsumma mindre än 9 ger betyg. Poängsumma 9 och mera ger betyg.

14 Kursens uppläggning Vecka, Klass Lärare Lokal tor / : :EA, EB H Vecka, Vecka, Vecka 6, Vecka 8, Vecka 9, ons / : : H ons / : : H ons 7/ : : H tor / : : H ons 8/ : : H

15 Kursdokumentationen \\VESTERVIK\VOL\UTB\El\Kurse r\ako\ansys\kursinfo\plana nsys.pdf

16 Kravspecifikation Uppgiften är att konstruera och tillverka en analog del av en digital talmaskin, d v s en mikrofon med mikrofonförstärkare och filter samt högtalarförstärkare med filter och högtalare. Apparaten skall förses med ett matningsspänningsaggregat med ett batteri och en lämplig låda med kretskort som ett mekaniskt stöd för konstruktionen

17 Funktionskrav: Apparaten skall göra det möjligt att spela in och spela upp ljud på- och från en digital del av Ditama. Den digitala delen av Ditama lånas ut till varje grupp och skall återlämnas tillsammans med prototypen av den analoga delen vecka. Matningsspänningsaggregaten skall klara att, förutom den analoga delen, försörja den digitala delen med spänningar och effekter med minst 8 timmars "stand by" tid, och en halvtimmes inspelnings- och/eller uppspelningstid. Ljudkvalitet skall vara av telefonstandard d v s bandbredden till [Hz] krävs i båda delar.

18 Kostnadskrav: Max. komponentkostnad, kronor inkl. moms, betalas av studenter. Verktygen och lokalen (platser i sal,,, och får bokas för ändamålet, se resurser) tillhandahålles av skolan. Skolan sponsrar varje grupp med resistorer och kondensatorer, distansskruvar och lödtenn i behövligt mängd, men bara av den sort som finns på skolan, samt st. LM och LM86 för provkopplingar och laborationer. Annan sponsring än skolans kan också förekomma men komponenternas kostnadstak måste respekteras. -7

19 Produktionskrav: Kretskortet skall tillverkas i KTH-Haninge lokaler. Elektronikkomponenter skall monteras på ett s k experimentkort (kan köpas från Elfa) med hjälp av lödning. Experimentkortet skall placeras i en lämplig låda. Konstruktionen får inte innehålla integrerade kretsar: LM inte heller LM86 alltså samma som ni får för provkopplingar och laborationer. Storleken av monteringskortet skall inte överskrida X9 [mm], sammanlagt (om det finns fler än ett kort) ytan skall inte överstiga,7x - [m ]. Hela apparaten inklusive lådan skall inte vara större än 7 ml.

20 Miljökrav: Ditama skall vara så strömsnålt konstruerad som möjligt för att skona miljön. Konstruktionen skall innehålla en batteribesparingsfunktion. -8

21 Test och reparation Kortet skall vara konstruerat så att det skall vara möjligt att felsöka kortet och reparera det. En funktionstest skall kunna utföras med den digitala delen som gruppen fick i sitt projektskåp. Mätningar på den färdiga prototypen skall genomföras. Framför allt måste mätning av bandbredden med hjälp av HP-VEE redovisas. Strömförbrukningsmätning, innehåll av övertoner i en signal på khz, skall utföras.

22 Gränssnittet Signalväg i den analoga delen Ben Namn i schema Signalväg i den digitala delen nummer Signal till effektförstärkare V p-p D_A Analogsignal från D/A-omvandlare max värde V p-p i praktiken ca, V p-p Kan användas för automatisk batteribesparing. HOLD_P Digital styrsignal från styrkretsen PALCE, nära volt under PLAY aktiv. Signal från mikrofon efter förstärkning och filtrering, maximalt [V p-p ] A_D Analogsignal till A/D-omvandlare. Skall maximalt vara [V p-p ] Kan utnyttjas för automatisk batteribesparing. HOLD_R Digital styrsignal från styrkretsen PALCE, nära volt under REC aktiv. Jord, referensnivå, nollnivå till alla kretsar. $G_DGND Jord, referensnivå, nollnivå till alla kretsar. Kan utnyttjas för dubblering av PLAY knappen och/eller batteribesparing. 6 PLAY Digital styrsignal från tryckknappen PLAY, volt under nertryckning av PLAY. Från batteri efter reglering och batteribesparingskretsen. Strömbehov skall undersökas. 7 $G_DPWR Matningsspänning V, ca 6 ma, till alla digitala kretsar med minne undantaget. Kan utnyttjas för dubblering av REC knappen och/eller batteribesparing. 8 REC Digital styrsignal från tryckknappen REC, volt under nertryckning av REC. Från batteri efter reglering och batteribesparingskretsen 9 MEMV Matningsspänning max V till minne. vid Stand By-läge. Spännings- och strömbehov skall undersökas. Kan utnyttjas för automatisk batteribesparing. KLAR Digital styrsignal från styrkretsen PALCE, nära volt under REC och PLAY aktiv. -8

23 Dokumentationskrav: Rapporten skall innehålla all information som behövs för en tekniker för att återskapa apparaten. I övrigt skall rapporten följa föreskrifter för rapportskrivning från INFO-MET - kursen. I de moment där projekthandboken som användes i INFO-MET- kursen och denna kravspecifikation motsäger varandra gäller kravspecifikationen.

24 Resultat Beskrivning av alla delar i tur och ordning (hänvisningar till bifogade signal- och komponentplaceringsschema, med motivation av varje komponentval och jämförelse med två andra komponenter som i stället kunnat användas. Resultaten av labbmätningar av prototypen. Frekvensgångsmätning med HP-VEE, strömförbrukningsmätning, övertonsmätning i en signal på khz, separat för den signal som spelas in och den som spelas upp. Jämförelse mellan simuleringar och mätningar vad gäller bandbredd. Slutsatser angående uppfyllande av specifikationskraven. -

25 Bilagor Som bilagor skall följande finnas: resultaten av mätningar av prototypens parametrar gjorda enligt punkten Test och Reparationer ovan, signalschema (ritat i Design Center/Schematics eller OrCad/Capture) med referensnummer samma som i rapporttexten och komponentplaceringsschema, komponentplaceringsschema med referensnummer samma som i signalschema, testresultat av prototypen och trimningsanvisningar, fullständiga komponentlistor med priser. -

26 Resurser. Gruppmedlemmar under minst 6 timmar vår.. En handledare under arbetstimmar per grupp.. Ett antal resursföreläsningar ( för nuvarande).. Labbsalar med datorer och instrumentuppsättning. Ett skåp per grupp med verktyg och material 6. Kondensatorer och resistorer 7. Labbassistenter med Erik i spetsen, HEEEST 8. Teknisk konsult varje grupp timmar, Piotr 9. Laborationskonsult, Jevgenij.

27 Planeringsexempel Aktivitet Innehåll Förväntade resultat V Förberedelse/Analysfasen Resursföreläsningar Presentation av kursen. Kännedom av uppläggning av Analoga systemkursen. Kännedom om kravspecifikationen Gruppindelning Förhandlingar om gruppsammansättning Arbetsmöten V Analysfasen Uppföljningsmöte i de fall där det behövs Val av projektledare Analys av uppgiften Grov planering av hela projektet Detaljplanering av Fas Fakta insamling Presentation av de individuella uppgifterna, underskrift av kontraktet. Beslut om planen för Fas V- Faktainsamlingsfasen Mellan mötena Individuell samling av data enligt Detaljplanering för Fas Tilldelning av handledare Tilldelning av individuella uppgifter för fas sker. Ramplaner för projektet uppstår. Skrivning av protokoll med detaljerade uppgifter (arbetstider) om de individuella insatserna under fas.

28 Planeringsexempel V- Faktainsamlingsfasen Mellan mötena Individuell samling av data enligt Detaljplanering för Fas Arbetsmöten Utbyte av fakta samlade individuellt enligt Detaljplanering för Fas Mellan mötena Arbetsmöten Individuell samling av data enligt Detaljplanering för Fas Utbyte av fakta samlade individuellt enligt Detaljplanering för Fas V- Faktainsamlingsfasen Mellan mötena Individuell samling av data enligt Detaljplanering för Fas Arbetsmöten Utbyte av fakta samlade individuellt enligt Detaljplanering för Fas Detaljplan för Fas Beslut om mera fakta behövs, planering av eventuella laboratorieförsök Beslut om mera fakta behövs, planering av eventuella laboratorieförsök Schema och simulerings resultat samlas. Fördelning av arbetsuppgifter för alla medlemmar i gruppen görs

29 Planeringsexempel Uppföljningsmöte Presentation av de individuella arbetsresultaten. Beslut om planen för Fas Korrigering av grovplanering görs Budget sammanställs Protokollskrivning med detaljerade uppgifter om de individuella insatserna under fas görs. Beslut om lösningsval och komponent val fattas. V-6 Genomförandefasen Mellan mötena Individuellt arbete att koppla upp delar av Ditama pågår Arbetsmöten Ihopkoppling av de individuella delarna enligt detaljplanering för Fas Förslag till slutmontering Mellan mötena Slutmontering Mätningar av prototypen Detaljplan för Fas Uppföljningsmöte Presentation av de individuella arbetsresultaten. Beslut om planen för Fas Korrigering av grovplanering görs Budget revideras Alla delar är kontrollerade på en labbplatta Anpassning av delarna sker. Eventuell rationalisering av komponenter. Inköpslistor sammanställs Helheten är monterad och testad gällande funktion, frekvensgång och strömförbrukning. Planen för rapport och presentation är utarbetad med individuella arbetsuppgifter. Protokollskrivning med detaljerade uppgifter om de individuella insatserna under fas görs.

30 Planeringsexempel V7- Redovisningsfasen Mellan mötena Individuell arbete med att skriva delar av rapporten och redovisningsmaterialet pågår Arbetsmöten Sammanskrivning av de individuellt skrivna delar av rapporten. Diskussioner om redovisningsmaterial m m. Rapporten lämnas in för kritiskt granskning av handledaren Uppföljningsmöte Presentation av de individuella arbetsresultat. Beslut om protokollen tas. Protokollen lämnas in till examinatorn. Individuella poäng fördelning görs, skrivs under och lämnas int till handledare Kursutvärdering förbereds Alla delar av rapporten är skrivna. Anpassning av delarna sker. Eventuell rationalisering av upprepningar. koordination av bild- och bilaga nummer mm sker. Skrivning av protokoll med detaljerade uppgifter om de individuella insatser under fas görs. Protokollen skrivs under av alla gruppmedlemmar och handledare och lämnas in till examinatorn Redovisning och examination Betyg och kunskap för livet

31 Sammanfattningsvis... Kursen är krävande men vid bra planering inte jobbig Kursen ger stor tillfredsställelse genom att man tillverkar en fungerande apparat Man lär sig att samarbeta i ett projekt Lycka till!