Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Февраля 2013 в 12:31, дипломная работа
Предприятие, на которой проводилось дипломное проектирование, занимается разработкой заказных сложных цифровых и цифро-аналоговых узлов для систем связи, управления и обработки информации.
В настоящее время в состав группы КБ(конструкторское бюро) входят ООО"Информационный вычислительный центр"(образованно в 1998г.), ООО"Скоростные системы связи"(2005г.), ООО"Конструкторское бюро радиосистем"(2008г.)
1 Общая часть
1.1 Введение
1.2 Назначение и применение изделия
1.3 Анализ условий эксплуатации
1.4 Обзор аналогов
2 Схемотехническая часть
2.1 Анализ требований к электрическим параметрам
2.2 Обоснование выбора элементной базы
2.3 Описание принципа работы схемы изделия
2.4 Написание программы для МК
3 Конструкторская часть
3.1 Анализ технических требований, которые
должны быть реализованы в проектируемом изделии
3.2 Обоснование конструкции сборочных единиц,
входящих в изделие
3.2.1 Выбор способов установки навесных элементов
3.2.2 Компоновочный расчет печатного узла
3.2.3 Описание работы в САПР «Компас» по выполнению
компоновочных работ
3.3 Обоснование конструкций проектируемых изделий,
входящих в печатную плату
3.3.1 Выбор материала и покрытий
3.2.2 Расчет конструктивных элементов детали
3.3.3 Описание работы в САПР «P-CAD» по трассировке
печатной платы.
3.4 Расчет показателей надежности
4 Технологическая часть
4.1 Обоснование выбора схемы технологического процесса
изготовления изделия
4.2 Обоснование выбора оборудования, контрольно-
измерительной аппаратуры, инструмента для
сборочно- монтажных и регулировочных работ
4.3 Описание содержания операций. Нормирование работ
4.4 Выбор вспомогательных материалов для сборочно-
монтажных и регулировочных работ
4.5 Определение количества рабочих мест, расчет
коэффициента загрузки их и предложения по выбору
метода организации работ
5 Вопросы техники безопасности
5.1 Обеспечение безопасности труда при эксплуатации
проектируемого изделия
6 Экономическая часть
6.1 Расчет фонда времени работы оборудования и
рабочего времени, составление баланса
рабочего времени
6.2 Планирование персонала по группам и категориям
работающих, обоснование разряда работ
6.3 Выбор формы и системы оплаты труда, расчет фонда
оплаты труда и налогов от ФОТ
6.4 Определение себестоимости изделия
6.5 Расчет цены изделия с учетом рыночных факторов и
их рентабельности
6.6 Расчет технико-экономических показателей изготовления
изделия
6.7 Выводы
7 Экспериментальная часть
7.1 Результаты испытаний опытной модели проектируемого
издлия.
8 Заключение
Литература
Приложение А
4
4
5
6
7
9
9
9
32
33
34
34
35
35
51
59
60
60
61
65
66
73
73
74
76
81
82
83
83
85
85
87
90
91
95
96
98
99
99
100
101
103
2 СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ
требований к электрическим
Питание контроллера CTR-chp7 осуществляется от напряжения 36В, которое преобразуется через понижающий трансформатор. Далее оно выпрямляется посредством сглаживающего фильтра. Далее напряжение преобразуется DC/DC цифровым преобразователем LM5010SD для корректной работы остальной элементной базы. В схеме присутствует микроконтроллер, питание которого должно составлять от 2,7В до 5,5В. Для этого в схеме присутствует интегральная микросхема контроллеров ШИМ UC3843B которая преобразует напряжение в стабилизированные 5В.
Для формирования напряжения, требуемого для подключаемых к контроллеру исполнительных устройств, служит импульсный стабилизатор напряжения LM2578A.
Общее потребление контроллера CTR-chp7 при 36В, не более 30 Вт. С подключенными к нему термостатирующим оборудованием не более 90 Вт.
Контроллер должен нормально функционировать при напряжении питания 36 В до 40 В.
2.2 Обоснование выбора элементной базы.
При выборе элементной базы необходимо обращать внимание на следующее:
Постоянные резисторы с мощностью 0,1 Вт я выбирал из следующих марок:
Таблица 1. Перечень резисторов с мощностью 0,1Вт
Тип резистора |
Диапазон Ном.сопр,Ом |
Ном. Мощн.Вт |
Uпредел. |
Допуск % |
TKC |
Размеры | ||
L |
B |
H | ||||||
|
Р1-12 |
1…1*103 1*103…1*104 1*104…2,2*107 |
0.1 |
100 |
±10 |
±100 |
1,6 |
0,8 |
0.5 |
|
Р1-16 |
100…1000 1000…100*103 (100…200)*103 |
0.1 |
100 |
±0,1 |
±10 |
1,6 |
0,8 |
0.5 |
|
R 0603 |
10 Ом…1 М 1 Ом…10 М |
0.1 |
150 |
±0,1 |
±100 |
1,6 |
0,8 |
0,45 |
Из таблицы 1 видно, что практически все выше приведенные элементы имеют одинаковые параметры, но резистор R 0603 отличается от всех, т.к он имеет наименьшие размеры и высокое предельное напряжение и поэтому я выбираю именно этот элемент.
Рисунок 1. Графическое изображение резистора R 0603- 0,1 Вт.
Постоянные резисторы с мощностью 1 Вт я выбирал из следующих марок:
Таблица 2. Перечень резисторов с мощностью 1Вт
Тип резистора |
Диапазон Ном.сопр,Ом |
Ном. Мощн.Вт |
Uпредел. |
Допуск % |
TKC |
Размеры | ||
L |
B |
H | ||||||
|
Р1-12 |
1…1*103 1*103…1*104 1*104…2,2*107 |
1 |
150 |
±10 |
±100 |
6,3 |
3,2 |
0.75 |
|
Р1-16 |
100…1000 1000…100*103 (100…200)*103 |
1 |
150 |
±0,1 |
±10 |
6,5 |
3,2 |
0.5 |
|
R 2512 |
10 Ом…1 М 1 Ом…10 М |
1 |
200 |
±0,1 |
±100 |
6,3 |
3,2 |
0,5 |
Из таблицы 2 видно, что практически все выше приведенные элементы имеют одинаковые параметры, но резистор R 2512 отличается от всех, т.к он имеет наименьшие размеры и высокое предельное напряжение и поэтому я выбираю именно этот элемент.
Рисунок 2. Графическое изображение резистора R 2512-1Вт
Подстроечный резистор с сопротивлением 1кОм выбираю типа ST 32:
Рисунок 3. Графическое изображение резистора ST 32- 1кОм
Конденсаторы с диапазоном номинальных емкостей 0,5пФ до 10мкФ были выбраны из керамических конденсаторов марок:
Таблица 3.Перечень конденсаторов с емкостью 0,5пФ до 10мкФ
|
Тип конденсатора |
Диапазон Номинальных емкостей |
Номинальное Напряжение В |
Допустимое откл. % |
ТКЕ |
Размеры | ||
L |
B |
H | |||||
К10-47 |
0,68…2,2 0,01…0,1 |
25 |
±20 ±50 |
H30 |
1,6 |
0,9 |
0,8 |
К10-56 |
0,47пФ…6800пФ |
25 |
±5 ±10 |
- |
1,6 |
0,8 |
0,8 |
C0603 |
0,5пФ-10мкФ |
50 |
±10 |
X7R |
1,5 |
0,8 |
0.8 |
Конденсатор C0603 обладает наименьшими размерами высоким номинальным напряжением и низким допустимым отклонением, поэтому для построения контроллера CTR-chp7 я выбираю конденсатор этой марки.
Рисунок 4. Графическое изображение конденсатора 0603-GRM18-0.5пФ-10мкФ.
Конденсаторы с диапазоном номинальных емкостей 0,5пФ до 10мкФ были выбраны из керамических конденсаторов марок:
Таблица 4.Перечень конденсаторов с емкостью 0,5пФ до 10мкФ
|
Тип конденсатора |
Диапазон Номинальных емкостей |
Номинальное Напряжение В |
Допустимое откл. % |
ТКЕ |
Размеры | ||
L |
B |
H | |||||
К10-47 |
0,68…2,2 0,01…0,1 |
25 |
±20 ±20 |
H30 |
3,2 |
1,7 |
1,6 |
К10-56 |
0,47пФ…6800пФ |
25 |
±20 |
- |
3,2 |
1,62 |
1,62 |
C1206 |
0,5пФ-10мкФ |
50 |
±15 |
X7R |
3,2 |
1,6 |
1,6 |
Конденсатор C1206 обладает наименьшими размерами высоким номинальным напряжением и низким допустимым отклонением, поэтому для построения выбираю конденсатор этой марки.
Рисунок 5. Графическое изображение конденсатора С1206-0.5пФ-10мкФ.
Конденсатор С16 с номинальной емкостью 47мкФ был выбран из танталовых конденсаторов типа A-CASE:
Конденсатор A-CASE обладает пятью ключевыми размерами признанными во всем мире, эксплуатационная температура работы данного конденсатора от-55 до +85 С, поэтому для построения выбираю конденсатор этой марки. Диапазон емкостей от 0,1мкФ до 2200мкФ.
Рисунок 6. Графическое изображение конденсатора С16-A-CASE-47мкФ.
Конденсатор С21 с номинальной емкостью 47мкФ был выбран из танталовых конденсаторов типа D-CASE:
Конденсатор D-CASE обладает пятью ключевыми размерами признанными во всем мире, эксплуатационная температура работы данного конденсатора от-55 до +85 с номинальным напряжением и до +125 , поэтому для построения выбираю конденсатор этой марки. Диапазон емкостей от 0,1мкФ до 2200мкФ.
Рисунок 7. Графическое изображение конденсатора С21-D-CASE-47мкФ.
Конденсатор для
сглаживания пульсаций в
Таблица 5. Перечень конденсаторов:
|
Тип конденсатора |
Диапазон Номинальных емкостей мкФ |
Номинальное Напряжение В |
Допустимое откл. % |
Рабочая температура С |
Размеры | |||
L |
D |
d |
F | |||||
ELZET |
0.1-15000 1,0-22000 |
63 |
±20 ±20 |
-40…+85 |
31.5 |
16 |
0.8 |
7.5 |
К50-35 |
0.1-15000 1,0-22000 |
63 |
±25 |
-25…+85 |
35.5 |
18 |
0.8 |
8 |
К50-24 |
0.1-15000 1,0-22000 |
63 |
±25 |
-25…+85 |
37 |
18 |
0.8 |
8 |
Конденсатор ELZET обладает наименьшими размерами и низким допустимым отклонением, широким диапазоном рабочей теппературы поэтому для построения выбираю конденсатор этой марки.
Рисунок 8. Графическое изображение конденсатора ELZET-2200мкФ*63В.
Конденсатор для
погашения помех питания
Таблица 6. Перечень конденсаторов 470мкФ*16В:
|
Тип конденсатора |
Диапазон Номинальных емкостей мкФ |
Номинальное Напряжение В |
Допустимое откл. % |
Рабочая температура С |
Размеры | |||
L |
D |
d |
F | |||||
JAMICON Серия-WB |
0.47-1000 |
16 |
±20 ±20 |
-40…+125 |
11 |
10 |
0.5 |
5 |
К50-35 |
0.1-15000 1,0-22000 |
16 |
±25 |
-40…+85 |
12,5 |
10 |
0,6 |
5 |
К50-24 |
0.1-15000 1,0-22000 |
16 |
±25 |
-40…+85 |
12,5 |
10 |
0.6 |
5 |
Конденсатор JAMICON серии-WB обладает наименьшими размерами и низким допустимым отклонением, широким диапазоном рабочей температуры, поэтому для построения выбираю конденсатор этой марки.
Рисунок 9. Графическое изображение конденсатора JAMICON 470мкФ*16В.
Конденсатор для
погашения помех с блока
Таблица 7. Перечень конденсаторов 220мкФ*63В:
|
Тип конденсатора |
Диапазон Номинальных емкостей мкФ |
Номинальное Напряжение В |
Допустимое откл. % |
Рабочая температура С |
Размеры | |||
L |
D |
d |
F | |||||
JAMICON Серия-WB |
0.47-1000 |
63 |
±20 ±20 |
-40…+125 |
16 |
10 |
0.5 |
5 |
К50-35 |
0.1-15000 1,0-22000 |
63 |
±25 |
-40…+85 |
18 |
10 |
0,6 |
5 |
К50-24 |
0.1-15000 1,0-22000 |
63 |
±25 |
-40…+85 |
18 |
10 |
0.6 |
5 |