Модернизация персонального компьютера, позиционируемого в качестве мультимедийного центра

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Самарский авиационный техникум»

Специальность 230101

Пояснительная записка

к курсовому проекту

Тема: Модернизация персонального компьютера, позиционируемого в качестве мультимедийного центра.

Выполнил студент группы ВМ-33

/Князев Ю.Г./

Проверил преподаватель

/Муратова О.Л./

2008

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ЗАДАНИЕ

Студенту ______________________группы­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­__________________{___}

_{_______________}

Курсовой проект по дисциплине

«Конструирование, производство и эксплуатация СВТ»

Тема______________________________________________________________ _{_____________}

Дата выдачи задания_________________ Дата защиты_________________

Руководитель ____Муратова О.Л______________________________________

Исходные данные:

1______________________________________________________

2________________________________________________________

3_______________________________________________________

Объем курсового проекта

1. Пояснительная записка (20-30 с.) с расчетами.

2. Графическая часть 1 лист формата А1.

Задание составил преподаватель ____________________ О.Л.Муратова

Задание рассмотрено и утверждено на заседании предметной цикловой комиссии ПЭВМ и ВТ

протокол № ___ от «___» «__________» 200__ г.

Председатель ПЦК ПЭВМ и ВТ ______________ Д.К. Скобелева

Содержание

ВВЕДНИЕ

Цель курсового проектирования по дисциплине «Конструирование, производство средств вычислительной техники» заключается в систематизации и закреплении полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам; модернизация персонального компьютера в мультимедийный центр в углублении теоретических знаний в соответствии с заданной темой; в формировании умения применять теоретические знания при решении поставленных задач; в формировании умения использовать справочную, нормативную документацию.

Задачами проекта будут: установка аппаратно-программного обеспечения мультимедийного компьютера; анализ системы для разработки стратегии и выборе компонентов для модернизации; тепловой расчёт и расчёт потребляемой мощности.

Мультимедиа. Это слово, а точнее понятие, часто упоминается в разговорах о компьютерах, о компьютерной периферии, при обсуждении тех или иных программных продуктов и даже в разговорах о таких вещах, как телевидение или кинематограф. Так что же такое мультимедиа? Трудно дать краткое и точное определение этому понятию. Мультимедиа - это технология, позволяющая объединить данные, звук, анимацию и графические изображения, переводить их из аналоговой формы в цифровую и обратно. «Мультимедиа» - сложное слово, состоящее из двух простых: «мульти» -много и «медиа» - носитель. Таким образом, термин «мультимедиа» можно перевести как «множество носителей», то есть мультимедиа подразумевает множество различных способов хранения и представления информации (звука, графики, анимации и так далее).

Если говорить о мультимедиа как о некоторой технологии представления информации, то необходимо упомянуть два аспекта -аппаратный и программный.

Аппаратная сторона мультимедиа может быть представлена как стандартными средствами (графический адаптер, монитор, звуковая карта, привод CD-ROM и так далее), так и дополнительными (видеокарта с телевизионным входом/выходом, приводы CD-R, CD-RW, DVD и др.)

Программная сторона мультимедиа может быть разделена на чисто прикладную (сами приложения, предоставляющие пользователю информацию в том или ином виде), а также специализированную, в которую входят средства, используемые для создания мультимедийных приложений. К этой категории можно отнести профессиональные графические редакторы, редакторы видеоизображений, средства для создания и редактирования звуковой информации и т.п.

Одними из первых пользовательских мультимедийных программ были компьютерные игры. Они являются наиболее распространенным программным продуктом, в полной мере использующим преимущества технологии мультимедиа: графика высокого разрешения, анимация, звуковое, музыкальное и голосовое сопровождение присутствуют во всех современных играх.

Видеоэффекты могут быть представлены показом сменных компьютерных слайдов, мультфильмов и видеоклипов, смешением изображений и текстов, перемещением (скроллингом) изображений, изменением цветов и масштабов изображения, мерцанием и постепенным исчезновением изображения и т.д. Они обычно идут в сопровождении речи и музыки. Сочетание видео и аудиоэффектов значительно повышает объем информации, которая поступает от компьютера к пользователю, и обеспечивает эффективное и одновременное восприятие ее двумя важнейшими органами чувств человека - зрительное восприятие и слух.

Технология мультимедиа прочно вошла в повседневную жизнь и успешно применяется во многих пользовательских приложениях. Но для успешной работы таких приложений должен соответствовать требованиям мультимедиа и сам компьютер. Таким образом «мультимедийный компьютер» - это такой компьютер, на котором мультимедийные приложения могут в полной мере реализовать все свои возможности. Мультимедийный компьютер должен уметь многое: отображать на экране монитора графическую и видеоинформацию, анимацию, воспроизводить с высоким качеством различное звуковое сопровождение, музыку, в том числе и с музыкальных компакт-дисков, и многое другое.

Структура проекта состоит из:

• введение;

• теоретическая часть;

• практическая часть;

• расчётная часть;

• экономическая часть;

• заключение;

• список используемой литературы;

• приложения;

• графическая часть.

1 АППАРАТНО-ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНОГО КОМПЬЮТЕРА

1.1 Аппаратное обеспечение ПК

В этом разделе будут рассмотрены основные устройства, входящие в состав мультимедийного компьютера.

Обычно под набором комплектующих, объединенных понятием «мультимедийный компьютер», понимают следующий их состав:

• корпус с блоком питания;

• системная (материнская) плата;

• центральный процессор;

• оперативная память;

• видеоадаптер;

• монитор;

• накопитель на жёстких дисках;

• клавиатура;

• мышь;

• дисковод CD-ROM;

• дисковод гибких дисков;

• звуковая карта;

Для российских условий дополнительным оборудованием (во многих странах уже считающимся стандартным) являются:

• дисковод DVD;

• модем;

• TV и FM тюнер.

С точки зрения этапов развития аппаратной части компьютера

наибольший интерес вызывают следующие требования:

• полный отказ от интерфейса шины ISA;

• все компоненты системной (материнской) платы должны соответствовать спецификации Plug-and-Play;

• порты COM и LPT рекомендуется использовать только для подключения принтеров;

• интерфейсы IDE/ATA и AT API для внешних накопителей подлежат замене на IEEE 1394;

• для модемов рекомендуется интерфейс USB;

• для сканеров и других устройств ввода изображений рекомендуется использовать интерфейсы SCSI или IEEE 1394;

• для звуковых карт возможны интерфейсы USB или PCI;

• графические адаптер допустимы только с интерфейсом PCI-Express.

1.2 Программное обеспечение ПК

Даже самый современный компьютер не будет работать без программного обеспечения, поэтому его стоит рассмотреть подробней. Как уже говорилось, мультимедийное программное обеспечение можно условно разделить на прикладную часть (мультимедиа-энциклопедии, компьютерные игры, аудио и видеоплееры и т.п.) и специализированную, к которой можно отнести программы, предназначенные для создания прикладных программ (профессиональные графические редакторы, редакторы 3D-графики, звуковые редакторы и т.д.).

1.2.1 Операционная система

За последние несколько лет мультимедийные приложения стали одним из наиболее быстро растущих сегментов рынка программного обеспечения. Большинство современных компьютеров продаются с установленными приводами DVD-ROM, звуковыми картами и мощными графическими адаптерами. Чтобы иметь возможность воспользоваться всеми этими аппаратными средствами поддержки мультимедиа на компьютере должна быть установлена операционная система, поддерживающая все эти

устройства. Наиболее ярким примером является ОС Microsoft Windows XP или Microsoft Windows Vista. Архитектурные решения в мультимедийном расширении Windows 9x позволяют воспроизводить оцифрованное видео, аудио, MIDI.

Windows Vista - это 32 или 64-разрядная операционная система с поддержкой приоритетной многозадачности и многопоточности. Благодаря этому достигается более качественное воспроизведение информации от различных источников. Это первая операционная система, которая сочетает все дополнительные функции системы, предназначенной для бизнеса, все функции, обеспечивающие простоту управления и эффективность операционной системы, ориентированной на мобильность, и все функции цифровых развлечений системы для домашнего использования. А большое число встроенных драйверов мультимедийных устройств в значительной степени облегчают работу на современных компьютерах различной конфигурации.

1.2.2 MCI – Media Control Interface

MCI (Media Control Interface - интерфейс управления мультимедиа) представляет мультимедийным приложениям, работающим в среде Windows Vista, аппаратно независимый интерфейс управления различными устройствами. Данный интерфейс поддерживается на уровне драйверов устройств, которые интерпретируют и выполняют посылаемые им MCI-команды типа play, pause, stop и т.д. MCI содержит базовый набор команд для большого числа мультимедийных устройств. Так, одна и та же команда, например, play используется для воспроизведения аудиофайлов, фрагментов видео, анимации и дорожки на AudioCD. Если же устройство обладает уникальными возможностями, набор дополнительных команд отражает их.

1.2.3 Компрессионные менеджеры

Для хранения мультимедийной информации (графика, анимация, звук) требуются большие объемы. В большинстве случаев информация

хранится в компрессированном виде. Таким образом, перед воспроизведением она должна быть декомпрессирована. Если устройство аппаратно не поддерживает компрессию и декомпрессию, эту задачу выполняют специальные компрессионные менеджеры. Windows Vista включает в себя два типа компрессионных менеджеров:

• ACM (Audio Compression Manager) - использует аудиокодеки для компрессии и декомпрессии аудиоинформации;

• VCM (Video Compression Manager) - использует видеокодеки для компрессии, декомпрессии и фильтрации видеоинформации.

Оба менеджера работают совместно с различными кодеками, предназначенными для компрессии и декомпрессии данных.

1.2.4 Кодеки

Windows Vista поставляется с рядом кодеков для компрессии и декомпрессии аудио и видеоинформации. Также возможна установка дополнительных кодеков.

В состав Windows входят кодеки, ориентированные на аудиоинформацию музыкального и голосового качества. Музыкальные кодеки (IMA ADPCM и Microsoft ADPCM) поддерживают аудиоинформацию с качеством, близким к качеству звука файла с расширением .wma, и позволяют компрессировать ее почти в четыре раза по сравнению с оригинальным размером. Голосовые кодеки (Truespeech или GSM) используются для эффективной компрессииаудиоинформации более низкого качества. Большую популярность в последнее время завоевал кодек MPEG Player 3. С помощью его можно сжимать звук почти в десять раз с качеством, близким к AudioCD. Для хранения одного кадра полноцветного видеоизображения с разрешением 640x480 требуется около 1 Мб. Таким образом, одна минута видеоинформации в некомпрессированном виде будет занимать около 1 Гб. Даже если емкость современных жестких дисков позволит записать видеоролик в таком формате, то ни одна самая мощная

видеокарта не сможет обеспечить такой информационный поток. Поэтому приходится использовать видеокодеки для компрессии видеоинформации. К сожалению, при этом происходит потеря качества, но без этого нельзя обеспечить плавное воспроизведение ролика.

Большую популярность завоевали себе кодеки MPEG-1 и MPEG-2, обеспечивающие сжатие видеоданных в десятки раз при неплохом качестве изображения. Они изначально поддерживаются операционной системой Windows. В частности, кодек MPEG-1 используется при записи дисков в формате VideoCD, a MPEG-2 - DVD.

1.2.5 DCI – Display Control Interface

DCI (Display Control Interface интерфейс управления дисплеем) - это интерфейс, работающий с драйверами дисплея. Он бал разработан совместно фирмами Microsoft и Intel. DCI-совместимые драйверы используются компьютерными играми и различными программами воспроизведения полноэкранной видеоинформации и позволяют обновлять информацию непосредственно в экранном буфере. Этот интерфейс поддерживает также ряд аппаратных расширений в современных видеокартах, включая:

• аппаратное масштабирование. Если эта возможность реализуется видеокартой, то для изменения размеров изображения не требуется ресурсов центрального процессора;

• преобразование цветов YUV-RGB для обеспечения лучшего восприятия видеоинформации;

• двойную буферизацию. Она используется для аппаратного размещения экранных буферов при переключении страниц.

2 МОДЕРНИЗАЦИЯ ПК

В наше время модернизация принимает всё более широкий характер, т.к. модернизация ПК экономически более выгодна, чем покупка нового компьютера. Под модернизацией понимается расширение функциональных возможностей за счёт добавления в систему новых устройств.

2.1 Исходная конфигурация

Исходная конфигурация ПК получена при помощи диагностической программы EVEREST Professional. Исходная конфигурация представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Исходная конфигурация ПК

Наименование устройства	Характеристика устройства
Материнская плата	Ерох ЕР-5Р945-3 (3 PCI, 2 PCI-E xl, 1 PCI-E х16, 2 DDR2 DIMM, Audio, LAN)
Процессор	Intel Pentium 4 531, 3000 MHz (15 x200)
Оперативная память	1024 Мб (DDR2-533 DDR2 SDRAM)
Жёсткий диск	Hitachi HDS721616PLA380 (160 Г6, 7200 RPM, SATA-II)
Оптический накопитель	PIONEER DVD-RW DVR-11 ID (DVD+RW: 16x/8x, DVD-RW: 16x/6x, DVD-ROM: 16x, CD:40x/32x/40x)
Видеокарта	NVIDIA GeForce 7900 GT (256 Мб)
Монитор	SyncMaster 943N/943NX [19? LCD](HMDQ114026)
Звуковая карта	Realtek ALC655 @ Intel 82801GB ICH7 - AC'97 Audio Controller [A-l]
Сетевой адаптер	Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethernet NIC

Продолжение таблицы 1

Клавиатура	Клавиатура HID
Мышь	PS/2-совместимая мышь
Корпус с блоком питания	Стандартный, Pнбп =350 Вт

Технические характеристики материнской платы представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики материнской платы

Наименование	Описание
Название	Ерох ЕР-5Р945-3
Тип шины FSB	Intel GTL+
Ширина шины	64 бит
Частота шины FSB	200 MHz
Пропускная способность шины	6400 Мб/с
Чипсет системной платы	Intel Lakeport i945P
Разъёмы расширения	3 PCI, 2 PCI-E xl, 1 PCI-E xl6
Разъёмы ОЗУ	2 DDR2 DIMM
Встроенные устройства	Audio, LAN
Форм-фактор	ATX
Производитель системной платы	EPoX Europe B.V.
Тип BIOS	Phoenix - AwardBIOS (08/11/06)

Технические характеристики процессора представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические характеристики процессора

Наименование	Описание
Тип ЦП	Intel Pentium 4 531, 3000 MHz (15 х 200)
Исходная частота	3000 MHz
Тип корпуса	LGA775
Кэш L1	16 Кб
Кэш L2	1Мб
Напряжение питания ядра	1.34 V
Напряжение I/O	1.34 V
Максимальная мощность	108 Вт
Наборы инструкций	х86, х86-64, ММХ, SSE, SSE2, SSE3

Технические характеристики оперативной памяти представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Технические характеристики ОЗУ

Наименование	Описание
Размер модуля	1024 Мб
Тип памяти	DDR2 SDRAM
Частота памяти	DDR2-533 (266 МГц)
Ширина модуля	64 bit
Вольтаж модуля	SSTL1.8
Частота регенерации	(7.8 us), Self-Refresh

Технические характеристики видеоадаптера представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Технические характеристики видеоадаптера

Наименование	Описание
Видеоадаптер	nVIDIA GeForce 7900 GT
Число транзисторов	177 млн.
Тип шины	PCI Express 1.0x16
Объём видео ОЗУ	256 Мб
Частота ГП	401 МГц (исходное: 400 MHz)
Частота RAMDAC	400 МГц
Тип памяти	DDR2
Пиксельные конвейеры	8
Vertex-шейдеры	4(v3.0)
Пиксельные шейдеры	8(v3.0)
Пиксельная скорость заполнения	3208 Мпиксел/с
Тексельная скорость заполнения	3208 Мпиксел/с
Версия BIOS	5.73.22.25

Технические характеристики HDD представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Технические характеристики жёсткого диска

Наименование	Описание
Дисковой накопитель	Hitachi HDS721616PLA380
Объём	160 Гб
Скорость чтения данных	7200 RPM
Интерфейс	SATA-II

Продолжение таблицы 6

Объём буфера	8 Мб
Среднее время поиска	8.5 ms
Макс, внутренняя скорость данных	966 Мбит/с
Скорость данных 'буфер-контроллер'	300 Мб/с

Технические характеристики оптического накопителя представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Технические характеристики оптического накопителя

Наименование	Описание
Название	PIONEER DVD-RW
Скорость чтения DVD-ROM	16х
Скорость чтения CD-ROM	40х
Скорость записи DVD-RW	6х
Скорость записи CD-RW	32х
Интерфейс	ATAPI
Фирма	Pioneer Corporation

Технические характеристики монитора представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Технические характеристики монитора

Наименование	Описание
Название	SyncMaster 943N (HMDQ114026)
Модель	SyncMaster
Макс, видимая область экрана	38 cm x 30 cm (19.1?)

Продолжение таблицы 8

Соотношение сторон	5:4
Частота строк	30-81 кГц
Частота кадров	56 - 75 Гц

Звуковой и сетевой адаптеры представлены в данной системе как интегрированные устройства.

2.2 Стратегия модернизации

Стратегия модернизации будет выполняться в соответствии с поставленными задачами. По техническому заданию нужно модернизировать данную систему в мультимедийный ПК. Мультимедийный ПК ориентирован на развлекательные цели, то есть просмотр и запись видео фильмов, прослушивание музыки, работа с мультимедийными приложениями и графикой. На компьютере должны быть установлены следующие системные и прикладные программы:

• Windows Vista;

• Media Player 11;

• Ahead Nero v7.5;

• ACDSee Photo Editor v4.0.

Анализируя исходную конфигурацию ПК, принимаем решение об установке дополнительного модуля оперативной памяти, установке PCI-звуковой карты, установке TV-тюнера и акустической системы.

2.2.1 Установка дополнительного модуля оперативной памяти

Производительность компьютера в значительной степени зависит от размера оперативной памяти. Именно в ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент часть программы, промежуточные результаты вычислений, необходимые для текущей работы программы операционной системы

Виртуальная память — часть пространства жесткого диска,

используемая для моделирования ОЗУ с целью увеличения размера доступной основной памяти. Недостаточный размер оперативной памяти компенсируется интенсивным использованием жесткого диска. Основной недостаток использования виртуальной памяти заключается в том, что обмен данными с памятью существенно замедляется: даже самый быстродействующий жесткий диск работает в сотни раз медленнее, чем самое медленное ОЗУ. Вот почему производительность компьютера, который использует виртуальную память для работы с системой Windows, в значительной степени зависит от размера RAM. Оперативная память выпускается в виде микросхем, собранных в специальные модули. Стандартом сегодня считаются DIMM-модули памяти типа SDRAM DDR2, соответствующие спецификации РС2-6400, то есть, которые могут быть установлены на материнские платы с частотой системной шины 1066 МГц. Максимальная пропускная способность этих модулей памяти - 6400 Мб/с.

Для работы с современными мультимедийными, программами, требовательными к ресурсам системы, установленного объёма оперативной памяти не хватает, поэтому для полноценной работы компьютера устанавливаем дополнительный модуль памяти Samsung DDR-2 1Gb 533MHz, той же тактовой частоты. Так как на материнской плате имеются два слота для установки памяти DDR2 SDRAM, пропускной способностью 6400Мб/c, pin 240 и в один слот уже установлен модуль объёмом 1Gb. Максимально допустимый объём памяти составляет 4 Gb.

Фирма Samsung известна на российском рынке как производитель высококачественной и сравнительно недорогой техники.

2.2.2 Установка PCI – звуковой карты

Мультимедийный компьютер обязательно должен уметь воспроизводить качественный звук. Основным устройством для работы со звуком стали специализированные звуковые карты. Они появились на рынке около 10 лет назад.

Сама по себе звуковая карта звучать, разумеется, не может. Поэтому для того, чтобы услышать звук к ней необходимо подключить колонки. На большинстве звуковых карт имеются два входа: линейный и для микрофона, один или два выхода: для колонок и для наушников, а также разъем для подключения внешнего MIDI-устройства или джойстика.

Современные звуковые карты бывают 16 или 20-разрядными. Отличие этих двух типов карт в качестве воспроизводимого ими звука. 16-итные карты обеспечивают неплохое звучание и являются звуковыми картами на каждый день. 20-битная карта - выбор профессионалов.

Звуковые карты также различаются по количеству голосов, которые может одновременно воспроизводить установленный на ней синтезатор при воспроизведении MIDI-музыки. Конечно, лучше карты с большим числом голосов. Однако редко в какой MIDI-мелодии можно найти более 32 голосов, то есть партий инструментов.

Еще одной важной характеристикой является частота квантования звука. Стереозвук высокого качества должен иметь частоту не менее 44,1 кГц. Многие сегодняшние звуковые карты поддерживают даже частоту 48 кГц, хотя на практике такая частота вряд ли понадобится. 44 кГц — вполне приличная частота оцифровки и именно такая частота используется при записи аудио компакт-дисков.

Наличие полного дуплекса говорит о том, что звуковая карта может и воспроизводить и записывать звук одновременно. Этот режим особенно актуален при использовании Internet-телефонии. Полнодуплексными являются практически все карты, выпущенные после 1998 года.

В 1998 году на рынке звуковых карт произошла настоящая революция: после многолетней ориентации на старый интерфейс ISA звуковые карты плавно перешли на более скоростной интерфейс PCI. И сегодня практически все звуковые карты выпускаются именно в этом форм-факторе.

Интегрированная звуковая карта не отвечает тем характеристикам, которые соответствуют мультимедийному компьютеру. Поэтому для того чтобы добиться высококачественного звучания, устанавливаем звуковую карту Creative X-Fi mX Xtreme Audio PCI, RTL (70SB079002000/70SB079002007).

Фирма Creative ,была выбрана из-за того, что хорошо зарекомендовала себя на российском рынке.

2.2.3 Установка TV – тюнера

TV-тюнер должен уметь решать следующие задачи: просмотр и запись теле- и радиопередач (в том числе запись по расписанию в ваше отсутствие), оцифровка видеозаписей, охранные функции, захват отдельных кадров, вещание по сети и многое другое.

Современные модели аналоговых тюнеров вышли на тот уровень, при котором в ближайшие годы кардинальных изменений не ожидается. Скорее всего, такая ситуация продлится до момента массового распространения цифрового телевидения, когда на смену аналоговым тюнерам придут цифровые или гибридные модели, поддерживающие аналоговое и цифровое вещание одновременно, либо только цифровое. Поэтому к выбору нужно подойти серьезно, поскольку устройство покупается на несколько лет и может пережить не одну модернизацию или даже смену компьютера. При этом тюнер будет использоваться, скорей всего, каждый день и ежедневное удовольствие от работы с ним будет зависеть именно от правильно сделанного выбора.

Устанавливаем TV тюнер Behold 509FM - TV/FM PCI (Philips SAA7135HL) (RTL). Этот тюнер вполне подходит для поставленных задач. Эта модель позволяет производить запись в формате MPEG-2. Отличается

лучшей чувствительностью и избирательностью, а также пониженным энергопотреблением. Также в комплекте идет пульт ДУ. Из всего выше перечисленного можно отметить, что компания Philips - признанный лидер в

производстве этого сегмента товаров.

2.2.4 Установка акустической системы

Хотя на большинстве звуковых карт предусмотрен встроенный усилитель, входной сигнал даже у лучших из них очень мал, обычно 40 ватт. Для устранения этого нужны акустические колонки со встроенным усилителем и источником питания. Лучше всего трехкомпонентная акустическая система, состоящая из двух небольших колонок, стерлингов, рассчитанных на воспроизведение средних и высоких частот (150Гц-20КГц) и отдельно низкочастотного динамика для воспроизведения низких частот (20-150Гц). Динамик низкой частоты обеспечивает звучание басов, которые не воспроизводятся двух компонентной системой. Динамики ПК в настоящее время пользуются повышенным спросом. Однако если для вас не важно звучание подбирайте колонки мощностью 30 ватт.

Устанавливаем Колонки Genius SW-HF 5.1 3000 Wood, 80Вт RMS (Р.М.Р.О. 3000W), пульт ДУ, дерево. Из характеристики акустической системы видно, что в её комплектации идут пять сателлитов и один сабвуфер общей выдаваемой мощностью 80 Вт. У этих колонок отличное звучание, так как при изготовлении корпусов было использовано дерево. Так же мощности этих колонок хватит для комфортного просмотра фильмов, прослушивания музыки и т.д.

3 РАСЧЁТЫ

3.1 Расчёт потребляемой мощности компонентами ПК.

Стабильность работы любой компьютерной системы в немалой степени зависит от правильного выбора и обоснованного расчета необходимой мощности потребления. Мощность необходимого блока питания рассчитывается из суммарного энергопотребления всех компонентов системы. Коэффициент полезного действия блока питания характеризуется отношением выделяемой в ходе преобразования энергии к потребляемой мощности. КПД характеризует эффективность преобразования. При выборе блока питания необходимо оставлять определенный запас мощности. Это связано не только с возможностью будущей модернизации и с установкой дополнительного оборудования. Производитель завышает указываемую мощность на 30-50 ватт от реальной мощности. Для расчета потребляемой мощности компонентами компьютера необходимо воспользоваться таблицей потребления тока.

Результаты температурного расчета блока приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Расчёт потребляемой мощности

По цепи (В)	Потребляемый ток (А)	Мощность (Вт)
3,3	5	12
1 Материнская плата (Ерох ЕР-5Р945)	2	1,5	0,3	17,7
2 Мощные вентиляторы	0	0	0,25	3
3 Память (DDR2-533)	0	3	0	15
0	3	0	15

Продолжение таблицы 9

4 Видеокарта (GeForce 7900 GT)	4	0	0	13,2
5 Жесткий диск (Hitachi 160 Gb, 7200 RPM)	0	0,8	2	28
6 DVD-RW (PIONEER)	0	1,5	1,6	26,7
7 Флоппи дисковод	0	0,8	0	4
8 Звуковая карта (Creative X-Fi mX Xtreme Audio PCI, RTL)	0,5	0,5	0	4,15
9 TV-тюнер(Behold 509FM - TV/FM PCI)	0,5	0,5	0	4,15
10 Мышь	0	0,25	0	1,25
11 Клавиатура	0	0,25	0	1,25
12 Intel Pentium 4 531, 3000MHz (15x200)		108
Общая мощность Р?	241,4

Р_? = (1)

Р₁ =2?3,3+1,5?5+0,3?12=17,7

Р₂ =0,25?12=3

Р₃ =6?5=30

Р₄ =4?3,3=13,2

Р₅ =0,8?5+2?12=28

Р₆ =1,5?5+1,6?12=26,7

Р₇ =0,8?5=4

Р₈ =0,5?3,3+0,5?5=4,15

Р₉ =0,5?3,3+0,5?5=4,15

Р₁₀ =0,25?5=1,25

Р₁₁ =0,25?5=1,25

Р₁₂ =108

Р_? =17,7+3+30+13,2+28+26,7+4+4,15+4,15+1,25+1,25+108=241,4

Потребляемая мощность процессора была установлена при помощи программы Power Supply Calculator. Фрагмент окна этой программы приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Фрагмент окна программы Power Supply Calculator

Исходя из полученных данных, должно выполняться следующее условие:

Р_рас = Р_? +50 (2)

Р_н > Р_рас (3)

Р_рас =241,4+50=291,4

350(Вт)>291,4(Вт)

Из расчётов видно, что система потребляет 291 Вт при максимальной нагрузке. Учитывая, что производители блоков питания выдают потребляемую мощность за выходную, завышая тем самым реальную мощность на 30-50 Вт, а также исходя из того, что будет выполняться последующая модернизация системы, можно сделать вывод, что мощности исходного блока питания (350 Вт) будет вполне достаточно для стабильной работы данного компьютера.

3.2 Расчёт теплового режима

Соблюдение теплового режима элементов ПК — это залог его правильной работы в течение эксплуатации, поэтому разработчики уделяют

большое внимание системам охлаждения. Существует множество методик расчёта теплового режима по разным элементам, однако в нашем случае, тепловой режим будет рассчитан по методике расчёта герметичного блока с внутренним перемешиванием по элементу, в данном случае процессору.

Исходные данные необходимые для расчёта:

L₁ =0,47 (м)

L₂ =0,23 (м)

L₃ =0,42 (м)

K_z=0,7

T_окр =20 (°C)

G_B=0,0163 (м³)

S_e=0,063 (м²)

T_{p. max}=90 (°C)

Р_е=108 (Вт)

Р=241 (Вт)

Расчёт теплового режима блока:

Поверхность корпуса блока:

S_k=2(L₁L₂+(L₁+L₂)L₃)=2?(0,47?0,23+(0,47+0,23)?0,42)=0,8042 м² (1)

Условная поверхность нагретой зоны:

S_z=2(L₁L₂+(L₁+L₂)L₃K_z)= 2?(0,47?0,23+(0,47+0,23) 0,42 0,7=0,6278 м² (2)

Удельная мощность корпуса блока:

Q_K=P/S_K =241/0,8042=299,6766 Вт/м² (3)

Удельная мощность нагретой зоны:

Q_Z=P/S_Z =241/0,6278=383,8802 Вт/м² (4)

Коэффициент Kq_k, зависящий от удельной мощности блока:

K_Qk=0,1472 ? Q_K - 0,2962?10^-3 ? Q_K² + 0,3127?10^-6 - Q_K³ =0,1472?299 - 0,2962 ? 10^-3 ? 299²+0,3127?10^-6-299³ =25,9274 (5)

Коэффициент Kq_z, зависящий от удельной мощности нагретой зоны:

K_Qz=0,1390 ? Q_z- 0,1223?10^-3 ? Q_z² + 0,0698- 10^-6 ? Q_z³ =0,1390?383-0,1223?10^-3? 383² +0,0698?10^-6 ?383² =39,2853 (6)

Коэффициент К_H1 зависящий от давления среды вне корпуса блока Н₁:

К_H1=0,82 + 1/(0,925 + 4,6 ? 10^-5 ? Н₁)=1,00099 (7)

Объем воздуха в блоке:

V_в= L₁?L₂?L₃?(1 - K_z)=0,47?0,23?0,42?(1-0,7)=0,0136 м³ (8)

Средняя скорость перемешивания воздуха в блоке:

W=0,6-G_B/V_B=0,6-0,0163/0,0136=0,7180 м³/с (9)

где G_B - производительность вентилятора в блоке (м /с):

G_B = G_B /60 = 0,978/60 = 0,0163 м³/с

Коэффициент K_w, зависящий от средней скорости перемешивания в блоке:

K_w=0,08+l/(l,04+0,27W)=0,08+1/(1,04+0,27?0,7180)=0,8904 (10)

Перегрев корпуса блока:

T_tk=K_Qk ?K_H1 =25,9274?1,00099=25,9532 °С (11)

Перегрев нагретой зоны:

T_tz= K_Qk ?(K_H1-1)+K_QzK_w =25,9274?(1,00099-1)+39,2853?0,8904=35,0077 °С (12)

Средний перегрев воздуха в блоке:

T_tв=0,75?T_tz =0,75?35,0077=26,2558 °С (13)

Удельная мощность элемента:

Q_e= P_e/S_e=108/0,063=1714кBт/ м² (14)

где Р_е - мощность, рассеиваемая элементом; S_e - площадь поверхности элемента (вместе с радиатором, если он есть), омываемая воздухом.

Перегрев поверхности элемента:

T _te= T_tz ?(0,75+0,25-Q_e/Q_z)=35,0077?(0,75+0,25-1714/383)=65,3392 °C (15)

Перегрев окружающей элемент среды:

T_tes= T_tв ?(0,75+0,25?Q_e/Q_z)=26,2558?(0,75+0,25?1714/383)=49,0044 °C (16)

Температура корпуса блока:

Т_к =Т_tк +Т_окр =25,9532+20=45,9532 °С (17)

где Т_окр - температура окружающей среды.

Температура нагретой зоны:

T_z=T_tz+ Т_окр =35,0077+20=55,0077 °С (18)

Температура поверхности элемента:

T_e=T_te+ Т_окр =65,3392+20=85,3392 °С (19)

Температура воздуха в блоке:

T_в=T_tв+ Т_окр =26,2558+20=46,2558 °С (20)

Температура окружающей элемент среды:

T_es= T_tes+ Т_окр =49,0044+20=69,0044 °С (21)

T_{р. max} > T_e

90>85

Из расчётов видно, что максимальная температура процессора

равна 90 °С, а температура процессора при максимальной нагрузке составляет 85 °С. Выполняется поставленное условие, следовательно, в установке в системный блок более мощного куллера на процессор нет необходимости. Для более надёжного охлаждения можно установить ещё один вентилятор в корпусе.

3.3 Расчёт затрат на модернизацию

Расчёт затрат на модернизацию ПК представлен в таблице 10. В качестве источника ценовых данных был использован сайт компьютерного магазина «ПРАГМА». Выбор именно этого торгового представителя заключается в том, что техника, предоставляемая этой фирмой, пользуется большим спросом среди покупателей. Также сеть магазинов «ПРАГМА» -самая популярная на рынке компьютерной технике в г.Самара.

Таблица 10 - Затраты на модернизацию

Комплектующие	Цена (руб.)
Модуль памяти Samsung DDR-2 1Gb 533MHz	527
Звуковая карта Creative X-Fi mX Xtreme Audio PCI, RTL (70SB079002000/70SB079002007)	1751
TV тюнер Behold 509FM - TV/FM PCI (Philips SAA7135HL) (RTL)	1568
Колонки Genius SW-HF 5.1 3000 Wood, 80Вт RMS (P.M.P.O. 3000W), пульт ДУ, дерево	3009
ИТОГ Sз	6855

Из полученных расчётов видно, что затраты на модернизацию ПК составили 6855 рублей. По условиям задания ограничение на стоимость модернизации составляло 7000 рублей, следовательно условие выполняется.

S_ос > S_з

7000>6855 рублей

Заключение

В данной курсовой работе была произведена модернизация домашнего компьютера в мультимедийный центр. Был произведен выбор комплектующих для модернизации ПК, произведен экономический расчёт, тепловой расчет, а также расчет потребляемой мощности компонентами компьютера.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

В пояснительной записке рассмотрены составные части ПК и выбраны комплектующие для ПК. Графическая часть представляет собой структуру материнской платы на чипсете i945p.

В курсовую работу вошли материалы из учебно-методической, справочной литературы и информация, найденная посредством Интернета.

Список литературы

1. Гук М., «Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия», Санкт – Петербург, 2004г.

2. Мураховский В.И., «Компьютер своими руками», Москва, «Развитие», 2003г.

3. Мураховский В.И., Евсеев Г.А, «Железо персонального компьютера. Практическое руководство», Москва, «ДЕСС КОМ». 2003г.

4. Мураховский В.И., «Железо ПК», Москва, «ДЕСС КОМ», 2001г.

5. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Мураховский В.И., «Вы купили компьютер», Москва, «Развитие», 2003г.

6. Журнал «Игромания», №1(112), 2007г.

7. Журнал «UPGRADE», №4(41), 2007г.

8. Сайт рефератов «5баллов», http://www.5ballov.ru

9. Сайт рефератов «Реферат», http://www.referat.ru

10. Web-журнал «Хакер», www.widezone.ru

Приложение А

Таблица 11 – Листинг программы расчета теплового режима

Тепловой расчёт
Исходные данные	Обозначения	Результат
Sk=2*(U*L2+(Ll+L2)*L3) 0,47 0,23 0,42	Sk - площадь поверхности корпуса, м2 L1 - длина корпуса, м L2 - ширина корпуса, м L3 - высота корпуса, м	0,8042
Sz=2*(Ll*L2+(Ll+L2)*L3*Kz) 0,7	Sz - условная поверхность нагретой зоны, м2 Kz - коэффициент заполнения объёма	0,6278
Qk=P/Sk 241	Qk - удельная мощьность корпуса, Вт/м2 Р - рассеиваемая мощность блока, Вт	299,6766973
Qz=P/Sz	Qz - удельная мощность нагретой зоны, Вт/м2	383,8802166
Kqk=Qk*0,1472 - QkA2*0,2962*10A-3 + QkA3*0,3127*10A-6	Kqk - коэффициент, зависящий от Qk	25,92746952
Kqz=Qz*0,139-QzA2*0,1223*10A-3 + QzA3*0,069S*10A-6	Kqz - коэффициент, зависящий от Qz	39,2853256
Kh1=0,82+1/(0,925+4,6*10a-5 *H1) 100000	Кн1 - коэффициент, зависящий от HI HI - давление среды вне корпуса, Па	1,000995475
Vb=L1*L2*L3*(1-Kz)	Vb - объём воздуха в блоке, мЗ	0,0136206
W=0,6*Gb/Vb 0,0163	W - средняя скорость движения воздуха в блоке, м/с Gb - производительность вентилятора, мЗ/с	0,718030043
K\v=0,08+l/(l,04+0,27*W)	Kw - коэффициент, зависящий от W	0,890459392
Ttk=Kqk*KHl	Ttk - перегрев корпуса блока	25,95327967
Ttz=Kqk*(Kiil-l)+Kqz*Kvv	Ttz - перегрев нагретой зоны	35,00779732
TtB=0,75*Ttz	TtB - средний перегрев воздуха в корпусе блока	26,25584799
Р'Э 108 S элемента 0,063	Рэ - мощность рассеиваемая элементом, Вт S элемента- поверхность элемента вместе с радиатором
Q3=P3/Se	Q3 - удельная мощность элемента, кВт/м2	1714,285714
Tt3=Ttz*(0,75+0,25*Q3/Qz)	ТЧэ - перегрев поверхности элемента	65,33924187
Tt3C=TtB*(0,75+0,25*Q3/Qz)	Tt3c - перегрев окружающей элемент среды	49,0044314
Tk=Tik+Tc	Тк - температура корпуса блока, К	45,95327967
Tz=ltz-rTc	Tz - температура нагретой зоны, К	55,00779732
Tj=Tt)+Tc	Тэ - температура поверхности элемента, К	85,33924187
Тв=Т1и-гТс	Тв - температура воздуха в блоке, К	46,25584799
Тэс='Пэс+Тс	Тэс - температура окружающей элемент среды, К	69,0044314
T 20	Токр-температура окружающей среды

Приложение Б

Таблица 12 – Фрагмент прайс-листа фирмы «Прагма»

Прайс-лист
ООО ЦСТ "Прагма"
02.03.08
По всем разделам.
	По курсу 25,7
Наименование товаров	Цена у.е.	Цена руб.	Количество
3. Модули памяти
Память Samsung
Модуль памяти DDR-2 1Gb 533 Samsung	20,5	527	***
Модуль памяти DDR-2 1Gb 800 Samsung	24,3	624	***
Модуль памяти DDR-2 2Gb 667 Samsung	44,9	1 155	*
7. Звуковые карты
Звуковая карта Creative X-Fi MX XTREME AUDIO PCI-E (70SB104000001)	75,8	1 949	*
Звуковая карта Creative X-Fi mX Xtreme Audio PCI, RTL (70SB079002000/70SB079002007)	68,1	1 751	*
Звуковая карта Creative X-Fi Platinum Fatality Champion PCI, Retail ( 70SB046A02008)	185,7	4 773	*
8. Тюнеры TV и FM
Плата AVerMedia AverTV Studio Модель 505 - FM-TV-tuner PCI internal retail	63,5	1 633	*
Плата Behold TV 509FM - TV/FM PCI тюнер (Philips SAA7135HL) (RTL)	61	1 568	*
Плата Behold TV 609RDS - TV/FM PCI тюнер c поддержкой RDS (Philips SAA7135HL) (RTL)	85,3	2 193	**
46. Колонки и Звуковые системы 2.1-8.1 для компьютера
Genius - 3 года гарантии
Колонки Genius SP-HF 2000X, 60W, 2.0	80,4	2 067	*
Колонки Genius SP-HF1250K, 2.0, 40Вт RMS, деревянные,с функцией караоке	76,9	1 976	*
Колонки Genius SW-HF 5.1 3000 Wood, 80Вт RMS (P.M.P.O. 3000W), пульт ДУ,металик	117,1	3 009	*