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
Конденсатор JAMICON серии-WB обладает наименьшими размерами и низким допустимым отклонением, широким диапазоном рабочей температуры, поэтому для построения выбираю конденсатор этой марки.
Рисунок 10. Графическое изображение конденсатора JAMICON
220мкФ*63В.
Для управления включения вентиляторов и нагревателей в смехе используются твердотельные реле переменного тока 5П19ТС. 5П19ТС имеет следующие характеристики:
Характеристики 5П19ТС:
-реле для коммутации переменного тока.
-без контроля перехода фазы коммутируемого напряжения через «0»
-управление 12-30 В.
Рисунок 11. Графическое изображение 5П19ТС.
В схеме присутствует так же промежуточное реле V23092.
V23092 имеет следующие характеристики:
Таблица 8. Параметры V23092.
Монтажный тип |
Сквозное отверстие |
Падение напряжения, мВ |
600 |
Входное напряжение (DС), В |
12 |
Сопротивление катушки |
848 |
Напряжение катушки, В |
12 |
Вес, г |
6 |
Диапазон раб. температур, С |
-40…+85 |
Рисунок 12. Графическое изображение V23092.
Для защиты платы
от перегрузок напряжения используем
самовосстанавливающийся
Таблица 9. Параметры V23092.
Мак. ток не изменяющий характеристики, А |
7 |
Мин. ток приводящий к изменению сопротивления, А |
114 |
Мак. время срабатывания., с |
17,2 |
Мак. допустимый ток |
40 |
Мощн. рассеивания в предохранителе в переключающем состоянии, Вт |
3,8 |
Диапазон рабочих температур, С |
-40…+85 |
Рисунок 13. Графическое изображение MF-R700.
Для транзисторов VT1, VT2, VT4, VT6 предлагаю использовать кремниевый n-канала транзистор 2N7002.
Его характеристики приведены в таблице 10.
Таблица 10. Параметры транзистора 2N7002.
VDS , В |
60 |
ID , mA |
300 |
Ptot W |
0.83 |
IDM , mА |
190 |
ISM , А |
1.2 |
Тип корпуса |
SOT-23 |
Рисунок 14. Графическое изображение транзистора 2N7002.
Для транзистора VT5 предлагаю использовать кремниевый транзистор марки IRFL4310.
Его характеристики приведены в таблице 11.
Таблица 11. Параметры транзистора IRFL4310.
VDS , В |
100 |
ID , A |
1.6 |
RDS ,Om |
0.20 |
IDM , mА |
250 |
ISM , А |
13 |
Тип корпуса |
SOT-223 |
Рисунок 15. Графическое изображение транзистора IRFL4310.
Для транзистора VT3 предлагаю использовать кремниевый транзистор марки BC847C.
Его характеристики приведены в таблице 12.
Таблица 12. Параметры транзистора BC847C.
VDS , В |
50 |
PD , mW |
150 |
RDS ,kOm |
2 |
IDM , mА |
5 |
IC , mА |
100 |
Тип корпуса |
SOT-523 |
Рисунок 16. Графическое изображение транзистора BC847C.
Для транзистора VT7 предлагаю использовать кремниевый транзистор n-канала марки IRF540.
Его характеристики приведены в таблице 13.
Таблица 13. Параметры транзистора IRF540.
VDS , В |
100 |
ID , A |
22 |
RDS ,Om |
0.055 |
IDM , А |
88 |
Ptot W |
85 |
Тип корпуса |
ТO-220 |
Рисунок 17. Графическое изображение транзистора IRF540.
Для выпрямления входного переменного напряжения выбран диодный мост марки KBU6D.
Его характеристики указаны в таблице 14.
Таблица 14. Параметры диодного моста KBU6D.
Входное напряжение, В |
35-700 |
Номинальный ток, А |
6 |
Рабочая температура, С |
-50…+150 |
Масса, г |
8 |
Рисунок 18. Графическое изображение диодного моста KBU6D.
Для диодов VD4, VD5, VD7, VD8 предлагаю использовать диоды Шотки марки ВАТ254С.
Его характеристики указаны в таблице 15.
Таблица 15. Параметры диода ВАТ254С.
VR , В |
30 |
IF , mA |
200 |
Рабочая температура, С |
-65…+150 |
Рисунок 19. Графическое изображение диода ВАТ254С.
Для диодов VD3, VD6 предлагаю использовать барьерные диоды Шотки марки SK59 .
Его характеристики указаны в таблице 16.
Таблица 16. Параметры диода SK59.
VR , В |
90 |
IF , A |
5 |
Рабочая температура, С |
-50…+150 |
Рисунок 20. Графическое изображение диода SK59.
Диод VD2 выбираю марки FR307 .
Его характеристики указаны в таблице 17.
Таблица 17. Параметры диода FR307.
VR , В |
1000 |
IF , A |
30 |
I O , A |
1 |
Рабочая температура, С |
-65…+150 |
Тип корпуса |
DO-41 |
Рисунок 21. Графическое изображение диода FR307.
Для преобразования переменного напряжения в постоянное используем микросхему LM5010SD.
Таблица 18. Параметры микросхемы LM5010SD.
Рабочая частота |
1МHz |
Рабочее напряжение |
8-75 В |
Рабочая температура |
-40С до +85 С |
Рисунок 22. Графическое изображение микросхемы LM5010SD
Для преобразования напряжения в +3,3В и +12В используем импульсный понижающий стабилизатор напряжения LM2578A.
Таблица 19. Параметры микросхемы LM2578А.
Рабочая частота |
1Hz-100кHz |
Рабочее напряжение |
2-40В |
Рабочая температура |
-40С до +125 С |
Рисунок 23. Графическое изображение микросхемы LM2578А.
Для питания микроконтроллера служит микросхема DC/DC преобразования UC3843B, которая преобразует входное напряжение в стабилизированные +5В и+12В.
Таблица 20. Параметры микросхемы UC3843B.
Рабочая частота |
250кHz |
Рабочее напряжение |
2-30В |
Рабочая температура |
-25С до +85 С |
Рисунок 24. Графическое изображение микросхемы UC3843B
Для обеспечения контроля за всеми элементам и обработки данных преходящих с датчиков нам необходим микроконтроллер. Выбираю микроконтроллер фирмы «ATMEL» марки ATTINY26L-8SU. Все его характеристики приведены в таблице 11.
Таблица 21. Параметры микроконтроллера ATTINY26L-8SU.
Ядро |
AVR |
Разрядность |
8 бит |
Тактовая частота, МГц |
8 |
Объем ROM-памяти |
128 байт |
Объем RAM-памяти |
2кб |
Внутренний АЦП, кол-во каналов |
10 |
Внутренний ЦАП, кол-во каналов |
нет |
Таймер |
2 канала |
Напряжение питания, В |
2.7…5.5 |
Температурный диапазон, C |
-40…+85 |
Тип корпуса |
20-SOIC |
Рисунок 25. Графическое изображение микроконтроллера ATTINY26L-8SU.
Для удаленного контроля термоконтейнера в контроллере CTR-chp7 устанавливаем XPORT-485.
Его характеристики:
—диапазон рабочих темпе-ратур от –40 до 85°C — (XP1004000-03R) Ключевые возможности:
• Преобразование последовательный порт –Ethernet/Fast Ethernet
• Встроенный WWW-сервер
• Электронная почта (только передача)
• Полнофункциональное интегрированное ре-шение по интеллектуальному подключению к ЛВС,реализованное в сетевом разъеме RJ-45
• Использование стека протоколов TCP/IP иWWW-технологий.
• Автоматический выбор протоколов 10/100BASE-T
• Простая адаптация HTML WWW-страниц и кон-фигурация экранных форм
• Парольная защита
• Модернизация встроенного ПО через сеть
• Низкий уровень излучения
• Высокая производительность (12 MIPS при так-товой частоте процессора 48 МГц, скорость обмена данными 10/100 Мбит/с)
• Расширенный диапазон рабочей температурыот –40°C до +85°C.
• Использование технологии RoHS.
Рисунок 26. Графическое изображение XPORT-485.
Для подключения питания ,блока термомодуля, нагревателей, вентиляторов используем клеммники винтовые ТВ-01А, ТВ-01В.
Таблица 22. Параметры ТВ-01х
Сопротивление изоляции , МОм |
5 |
Предельное напряжение ,В/1мин |
1500 |
Материал контактов |
медь |
Материал изолятора |
полибутелен |
Рабочая температура, С |
-30…+120 |
Рисунок 27. Графическое изображение ТВ-01х.
Для подключения датчиков температуры и циркуляционного вентилятора используем клеммники винтовые WF-2, WF-3.
Таблица 23. Параметры WF-х
Сопротивление изоляции , МОм |
5 |
Предельное напряжение ,В/1мин |
1500 |
Материал контактов |
медь |
Материал изолятора |
полибутелен |
Рабочая температура, С |
-30…+120 |
Рисунок 28. Графическое изображение WF-x.
Для того что бы подключить к контроллеру индикатор оповещающий об ошибках будем использовать разъём PLD-6.
Рисунок 29. Графическое изображение PLD-x.
Индуктивность L1-601мкГ выбираю типа LQM21N 0805.