[ Розробка універсального програмного модуля УПМ для РЕУ ] | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | ||
3 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
8 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
Розглянемо роботу мікропроцесора БІС PIC16F877 в позитивній логіці, (рівень логічної одиниці U1 = 2,4 В, рівень логічного нуля U0 = 0,45 В).
До складу мікропроцесора БІС PIC16F877 входять:
Арифметико-логічний пристрій
Блок управління
Блок таймерів
Програмний лічильник
Пам'ять даних
Пам'ять програм
Порти введення / виводу
Арифметико-логічний пристрій являє собою паралельне восьмирозрядному пристрій, що дозволяє виконувати арифметичні, логічні операції та операції зсуву над даними, представленими в двійковому коді, а також обробляти дані, представлені в двійково-десятковому коді.
Блок керування та синхронізації призначений для вироблення сигналів, що забезпечують виконання команд, і складається з вбудованого тактового генератора, до зовнішніх висновками якого, OSC1, OSC2 (висновки 14, 15), підключається кварцовий резонатор, формувача внутрішніх тактових сигналів і формувача сигналів станів і режимів роботи .
Блок таймерів призначений для підрахунку зовнішніх подій, отримання програмно керованих тимчасових затримок, виконання времязадающих функцій мікропроцесора.
Програмний лічильник, призначений для формування поточного 16-розрядної адреси програмної пам'яті і 8/16-разрядного адреси зовнішньої пам'яті даних. Пам'ять даних призначена для прийому, зберігання і видачі даних, отриманих у процесі виконання програм. Комірки пам'яті розбиті на два банки регістрів загального призначення; з адресами ООН-О7Н - банк 0 і з адресами 18H-1FH - банк 1.
Також існує можливість розширення пам'яті даних шляхом підключення мікросхем ОЗУ місткістю до 256 байт. Мікропроцесор може працювати в наступних режимах: перевірка програмної пам'яті; режим роботи з внутрішньою пам'яттю; режим роботи з зовнішньою пам'яттю; режим покрокового виконання команд. Режими роботи встановлюється комбінацією вхідних і вихідних сигналів.
Для початкового скидання мікропроцесора необхідно подати одиницю на вхід MCLR (RST, висновок 2). Для вибору режиму роботи із зовнішньою пам'яттю, 0 подається на вхід RB2 (висновок 11). Після чого відбувається звернення в зовнішню пам'ять. При цьому на виході ALE (RB2, висновок 38) з'являється нуль для фіксації молодшого байта адреси. Зчитування команди з зовнішньої пам'яті проводиться сигналом нуля на виході РМБ (RE2, висновок 11). Прийом коду команди з пам'яті проводиться через порт RD0-RD7. Після обробки команди відбувається друге звернення в зовнішню пам'ять, за сигналом RD, для отримання даних. Вивільнена інформація записується у зовнішній пристрій сигналом 0 на виході RE1 (WR, висновок 16). Роботу мікропроцесора БІС PIC16F877 пояснює таблиця 3.
Таблиця 2
Позначення висновків | № висновків | Опис висновків |
OSC1/CLKTN | 14 | Вхід генератора / вхід зовнішнього тактового сигналу |
OSC2/CLKOUT | 15 | Вихід генератора. Підключається кварцовий або керамічний резонатор. |
- MCLR / Vpp | 2 | Вхід скидання мікроконтролера або вхід напруги програмування. Скидання мікроконтролера відбувається при низькому логічному рівні сигналу на вході. |
RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/Vref- RA3/AN3/Vref + RA4/T0CKI RA5/-SS/AN4 | 3 4 5 6 7 8 | Двонаправлений порт вводу / виводу PORTA. RA0 може бути налаштований як аналоговий канал 0 RA1 може бути налаштований як аналоговий канал 1 RA2 може бути налаштований як аналоговий канал 2 або вхід негативного опорного напруги R А 3 може бути налаштований як аналоговий канал 3 або вхід позитивного опорного напруги RA4 може використовуватися в якості входу зовнішнього тактового сигналу для TMR0. Вихід з відкритим стоком. RA5 може бути налаштований як аналоговий канал 1 або вхід вибору мікросхеми в режимі веденого SPI |
RBO / INT RB1 RB2/ALE RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC RB7/PGD | 36 37 38 39 40 41 42 43 44 | Двонаправлений порт вводу / виводу PORTB. RB0 може використовуватися в якості входу зовнішніх переривань. RB2 - вихід строб. Сигналу адреси зовн. пам'яті програм і даних (дозвіл фіксації адреси). RB3 може використовуватися в якості входу для режиму низьковольтного програмування. Переривання по зміни рівня вхідного сигналу. Переривання по зміні рівня вхідного сигналу. Переривання по зміні рівня вхідного сигналу або висновок для режиму внутрішньосхемного налагодження ICD. Тактовий вхід в режимі програмування. Висновок даних в режимі програмування. |
RC0/T1OSO/T1CKI RCl / Т 1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT | 16 18 19 20 25 26 27 29 | Двонаправлений порт вводу / виводу PORTC RC0 може використовуватися в якості виходу генератора TMR1 або входу зовнішнього тактового сигналу для TMR1. RC1 може використовуватися в якості входу генератора для TMR1 або виведення модуля ССР2. RC2 може використовуватися в якості висновку модуля ССР1. RC3 може використовуватися в якості входу / виходу тактового сигналу в режимі SPIhI 2 C. RC4 може використовуватися в якості входу даних в режимі SPI або вхід / вихід даних у режимі 1 2 С. RC5 може використовуватися в якості виходу даних у режимі SPI. RC6 може використовуватися в якості висновку передавача USART в асинхронному режимі або виведення синхронізації USART в синхронному режимі. RC7 може використовуватися в якості висновку приймача USART в асинхронному режимі або виведення даних USART в синхронному режимі. |
RDO / PSPO RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7 | 21 22 23 24 30 31 32 33 | Двонаправлений порт вводу / виводу PORTD. Вихід адреси RD0-RD7 |
Таблиця 3
RB2 | RE2 | INT | OSC2 | MCLR | RE1 | REO | Порт Р0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
X | X | X | X | 1 | X | X | Стан Z | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1
Розглянемо роботу ОЗУ БІС DS1230 в позитивній логіці (рівень логічної одиниці U1 = 2,5 В, рівень логічного нуля U0 = 0,5 В). Мікросхема DS1230 складається з наступних основних вузлів: вхідні адресні ланцюга (У1-У6 і У7-У12), дешифратор рядків (У14), дешифратор стовпців (У13), призначені для вибору необхідного слова з накопичувача, накопичувач (У15) на 32К × 8 біт , виконаний на КМОП-елементах пам'яті, вхідні кола даних (У16), блок управління (У17), комутатор (У18), вихідні ланцюга даних (У19). Посилення вхідних - вихідних сигналів до необхідних рівнів (рівнів ТТЛ) здійснюється за допомогою вихідних формувачів, що містять підсилювачі зчитування. Блок управління здійснює управління режимами роботи мікросхеми: вибіркою, записом, зчитуванням. Мікросхема працює в режимах зберігання, запису та зчитування інформації. У режимі зберігання мікросхема споживає значно меншу потужність, ніж у режимі звернення. Розглянемо режими роботи ОЗУ БІС DS1230. Режим зберігання: на входи WE (висновок 27), ОЕ (висновок 22), а також на адресні входи A0-A16 поданий будь-який рівень сигналу. Висновки даних D0-D7 знаходяться в стані з високим вихідним опором. Режим запису: на адресні входи A0-A16 і на входи даних D0-D7 подається потрібна комбінація, і дані записуються в накопичувач. Режим читання: на адресні входи A0-A16 надходить потрібну адресу, і дані зчитуються з висновків D0-D7. При застосуванні цієї мікросхеми забороняється подавати сигнали на входи мікросхеми при відключеній напрузі живлення. При включенні БІС ОЗУ першим має подаватися напруга живлення, а потім - вхідні сигнали. При виключенні БІС ОЗУ спочатку повинні відключатися вхідні сигнали, а потім - напруга живлення. Напруга вхідних сигналів не повинно перевищувати напруга живлення мікросхеми Vcc. Таблиця 4
3. Конструкторська частина проекту Існує чотири принципи конструювання друкованих плат (ПП): 1) моносхемний 2) схемно-вузловий 3) каскадно-вузловий 4) функціонально-вузловий. 1) При моносхемном принципі конструювання повна електрична принципова схема вироби розташовується на одній друкованій платі, всі компоненти плати встановлюються послідовно, в першу чергу розміщуються ланцюга найбільш чутливі до зовнішніх впливів, плата має прямокутну форму, на якій входи і виходи ланцюга рознесені по протилежний стороні плати . Переваги: простота, відсутність блокових сполук, висока надійність, низька вага і низька ціна. Недоліки: труднощі обслуговування (при виході з ладу одного елемента необхідно замінити всю плату). 2) При схемно-вузловому принципі конструювання на одній друкованій платі розташовується частина повної принципової схеми мають вхідні і вихідні характеристики. Цей принцип аналогічний з моносхемним. Переваги: універсальність, простота, легкий ремонт виробів. Недоліки: складність з'єднання деталей, невисока надійність та наявність паразитної ємності. 3) При каскадно-вузловому принципі конструювання повна принципова схема поділяється на каскади спеціального призначення і кожен каскад встановлюється на окремій ПП. Спрощення продуктивності ПП підвищує число допоміжних компонентів, що підвищує вартість виробу. Переваги: простота обслуговування, стійкість до механічних впливів. Недоліки: велика вага, наявність паразитної ємності. 4) При функціонально-вузловому принципі конструювання повна принципова схема ділиться на вузли. Вузли розташовуються на окремих ПП, що дозволяє набирати з окремих вузлів принципові схеми будь-якого призначення. Переваги: надійність, універсальність, велика щільність деталей. Недоліки: багато механічних з'єднань, що ускладнює процес монтажу і складання виробу. Більш складним і відповідальним завданням при конструюванні ЕОТ є компонування розробленого виробу. Компонування - це розміщення на площині або в просторі різних елементів схеми і виробів. Елементами можуть бути: ЕРЕ, функціональні вузли різних конструкцій (мікросхеми, блоки). У результаті компонування повинні бути визначені геометричні розміри і форми всіх елементів конструкції. Компонування проводиться за схемою електричною принциповою. Конструктор повинен створити модель вироби з урахуванням різних факторів і вимог ТЗ. Конструктору необхідно прийняти рішення і врахувати умови виробництва й експлуатації виробу, від того наскільки правильно виконана компонування залежать технічні та експлуатаційні характеристики виробу, його ремонтопридатність і надійність. При розробці і компонуванні доводиться враховувати складну сукупність факторів, пов'язаних з особливістю функціонування та експлуатації виробу. Враховуються електричні параметри і теплові режими, визначаються геометричні розміри і форми окремих елементів конструкції. Методи композиції: 1) Натуральне об'ємне моделювання (використання реальних елементів). 2) Метод аплікації (всі стандартні деталі вирізаються з картону в реальному вигляді, потім конструктор розташовує їх на полі креслення плати). Компонування має відповідати наступним вимогам: 1) Між окремими елементами, вузлами, блоками мають бути відсутні паразитні електричні взаємозв'язку, які можуть змінити характеристики і порушити функціонування елементів. 2) Теплові поля, що у ЕОТ, внаслідок перегріву окремих елементів не повинні порушувати технічні характеристики апарату. 3) Необхідно забезпечити легкий доступ до деталей, вузлів, блоків в конструкції для контролю, ремонту та обслуговування. 4) Габарити і маса вироби повинні бути невеликими. Критерії якості компонування конструкції. Основними параметрами компонування є: обсяг, маса і площа апаратури. Для визначення якості компонування необхідно оцінювати як якість компонування в цілому, так і окремі елементи. У даному курсовому проекті використовується моносхемний принцип конструювання, так як цей метод має низьку вартість, достатню надійність, а також відсутні блокові з'єднання. Крок координатної сітки 2,5 мм. Методом компонування вибрано натуральне об'ємне моделювання. Конструкторський розрахунок друкованої плати УПМ Конструкторський розрахунок проводиться за наступними формулами: • Крок координатної сітки 1,25 мм • Визначаємо мінімальну ширину друкованого провідника по постійному струму: b min = I max / J доп × t • Визначаємо мінімальну ширину провідника виходячи з допустимої втрати напруги на ньому: b min2 = I max × I × p / U доп × t • Номінальне значення діаметра монтажних отворів для мікросхем, резисторів, діодів, стабілітронів, транзисторів, конденсаторів: d = d Е + | 6d ІЕ | + Г d Е = 0,5 мм d = 0,9 мм для роз'ємів d Е = 1 мм d = 1,4 мм • Розраховані значення зводяться до кращого ряду розмірів монтажних отворів: 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5. Номінальне значення діаметрів монтажних отворів для роз'єму d = 1,5 мм. • Мінімальне значення діаметра металізованого отвору: b min ≥ H ПЛ × γ • Діаметр контактної площадки: D = d + Δ d BO + 2bm + Δ b BO + (δ 2 d + δ 2 p + Δ b 2 HO) 1 / 2 • Визначення номінальної ширини провідника: b = b MD + | b HO | • Розрахунок зазору між провідниками: S = S MD + Δ b BO • Розрахунок мінімального відстані для прокладки двох провідників між отворами з контактними майданчиками діаметром DI 1) 2 L = (Dl + D2 / 2) + b N + S (n - 1) + δ 1 Формули для розрахунку розміру елементів конструкції ПП (ОПП, ДПП, Г'ПП). Стандарт (25.347-82) встановлює основні параметри конструкції ПП. Ø Найменший номінальний діаметр контактної площадки розраховують за формулою: D = (d + Δ b BO) + 2b + Δ t BO + 2 Δ d TP + (T 2 d + T 2 p + Δ t 2 ПО) Δ d BO - Верхнє граничне відхилення діаметра отвору. Δ t BO - верхнє граничне відхилення діаметра контактної площадки Δ d TP - значення подтравливания діелектрика в отворі (для ОПП та МПП) дорівнює 0,03 мм; для ДПП і ЦПК дорівнює 0. Δ t 2 ПО - нижнє граничне відхилення діаметра контактної площадки. Ø Найменша номінальне відстань 1 n-го кількості провідників розраховують за формулою: l = (Dl + D2 / 2) + th + S (n - 1) + T D1 і D2 - діаметри контактних площадок n - кількість провідників Ø товщина багатошарової друкованої плати розраховують за формулою: Hn = Σ Hc + (0.6 ... 0,9) Σ Hnp Нп - товщина МПП Не - товщина шару МЛН Нпр - товщина прокладки ізоляційного підстави (за склотканини) 4. Технологічна частина проекту Процес з'єднання окремих деталей і матеріалів, що забезпечує їх взаємне розташування в складальних одиницях, системах, називається збіркою. Закріплення деталей і матеріалів в необхідному положенні, називається установкою. Технологічний процес, що включає збірку і установку, називається монтажем. Формування висновків елементів застосовується з метою збільшення відстані від корпусу елемента до місця пайки. ІМС встановлюються на відстані 1-1,5 мм від монтажної площині, з метою більш ефективного охолодження. Установка РЕ повинна забезпечити надійне механічне та електричне з'єднання. Пайка технологічний процес, при якому забезпечується нероз'ємне з'єднання металевих або металізованих поверхонь деталей. З'єднання здійснюється припоєм. Міцність паяного з'єднання забезпечується в результаті взаємного розчинення і дифузії металу поверхонь, що з'єднуються й зварювання. При пайку основний матеріал не плавиться. Від нагрівання спаюється деталей залежить ступінь взаємного проникнення припою і основного матеріалу. З метою захисту від впливу кисню під час пайки використовуються флюси. У технологічний процес пайки входять наступні операції: 1. Підготовка спаюється поверхонь. 2. Прогрів спаюється поверхонь з одночасним нанесенням на місця пайки флюсу і припою. 3. Фіксація деталей, що з'єднуються і витримка в одному положенні до повного застигання припою. 4. Очищення місця пайки від залишків флюсу та інших відходів процесу пайки. До спеціального контролю струмоведучих частин монтажу належить перевірка цілості і відповідності ланцюгів, стану ізоляції і величини перехідних опорів. Під цілістю мається на увазі відсутність в ній обриву. Цілість ланцюгів і правильність їх перевіряються продзвонювання. Для прозвонки використовують тестери, вольтметри, пробники. За способами контролю розрізняють: 1. візуальний. 2. геометричний. 3. механічний. 4. електричний. 5. технологічний. Візуальним контролем виявляється наявність дефектів на поверхні деталі, складальної одиниці. При візуальному контролі перевіряються якості пайок, стан роз'ємних з'єднань, наявність зламів проводів і жив у багатожильних кабелях, плавність ходу змінних резисторів, конденсаторів. Геометричним контролем перевіряють відповідність розмірів і форм деталей, складальних одиниць зразкам і креслень. Механічний контроль виконується для перевірки міцності кріплення деталей, складальних одиниць, а так само різних сполук електричного монтажу. Для перевірки застосовують різні динамометри. Електричний контроль здійснюється шляхом перевірки на відповідність картками опорів або напружень, а так само різних параметрів на відповідність технічним вимогам або програмі контролю. Технологічний контроль полягає у перевірці правильності проведення всіх операцій технологічного процесу. Цей контроль необхідний для запобігання порушень технологічних режимів через заміну матеріалів, несправного дії обладнання і так далі. Після завершення повного контролю вироби порівнюють отримані характеристики і параметри із заданими. Якщо відхилення заданих параметрів від отриманих більше 10%, то виріб бракується і повертається на доопрацювання. Якщо виріб відповідає заданим параметрам, то воно запускається в експлуатацію. Етапами технологічного процесу складання монтажу та наладки макета для програмування і налагодження програм є: 1) Вхідний контроль друкованої плати та елементів на відповідність заданому якості, виробляється на робочому столі за допомогою лупи з п'ятиразовим збільшенням. 2) Лудіння висновків, встановлюваних радіоелементів. Виробляється на напівавтоматичній лінії лудіння з застосуванням припою «ПОС-61» і флюсу «ЛТІ-120». 3) Формування та обрізка висновків встановлюються радіоелементів виробляється на спеціалізованій установці. Виміри проводяться штангенциркулем. 4) Контроль підготовлених до пайки радіоелементів на відповідність заданим параметрам виробляється на радіомонтажної столі із застосуванням мультітестора і лупи з п'ятиразовим збільшенням. 5) Монтаж елементів на друковану плату здійснюється на радіомонтажної столі із застосуванням пінцета і плоскогубців. 6) Пайка висновків радіоелементів до контактних площадок друкованої плати здійснюється методом хвилі, в спеціалізованій ванні з застосуванням припою «ПОС-61». 7) Електричний контроль друкованого вузла здійснюється на спеціалізованому стенді для електричного контролю, шляхом підключення до модуля живлення і периферійних пристроїв. 8) Промивання друкованого вузла для видалення залишків флюсу проводиться на спеціальній віброустановці в спирто-бензиновою суміші. 9) Сушіння друкованого вузла для випаровування залишків спирто-бензиновою суміші виробляється в сушильній камері з регулюється температурним режимом. 10) Лакування друкованого вузла з нанесенням захисного покриття лаку, проводиться у фарбувальній камері з використанням лаку «УР-231». 11) Сушіння друкованого вузла для затвердіння лаку виробляється в сушильній камері з регулюється температурним режимом. 12) Візуальний (остаточний) контроль друкованого вузла проводиться на радіомонтажної столі за допомогою лупи з п'ятиразовим збільшенням. 13) Налагодження та перевірка работопрігодності макета для програмування і налагодження програм перевіряється за допомогою персонального комп'ютера, конкретно установкою мікроконтролерів серій 12ХХ і 16ХХ фірми Microchip в слоти для програмування Х3 і Х5. Процес складання, монтажу та налагодження радіоелектронної апаратури супроводжується шкідливими впливами різних речовин, приладів та електричного струму на організм людини. Тому, створення здорових та безпечних умов праці на підприємстві - найважливіше завдання, що покладається на адміністрацію, яка зобов'язана впроваджувати сучасні засоби техніки безпеки, попереджувати виробничий травматизм і створювати санітарно-гігієнічні умови, що запобігають виникненню професійних захворювань. Виробничі будівлі, споруди, обладнання, технологічні процеси повинні відповідати всім вимогам, що забезпечують здоров'я і безпечні умови праці. Жодне підприємство, цех, ділянка виробництва не можуть бути прийняті і введені в експлуатацію, якщо на них не забезпечені ці умови. При виконанні монтажних робіт необхідно суворо дотримуватись основних правил техніки безпеки. Найбільш небезпечно ураження електричним струмом. Дія струму на організм людини залежить від сили струму, частоти, напруги, тривалості впливу, шляхи проходження та індивідуальних особливостей організму людини. Чим вище сила струму, тим більше небезпека (струм 0,1 А і вище, як правило, смертельний для людини). Чим більша напруга, тим менше опір шкіри. Щодо безпечним є напруга не вище 40 В. Більш високі напруги, особливо широко використовуються промислові напруги 220 і 380 В, можуть призвести до смерті. Небезпека дії струму збільшується зі зменшенням частоти струму (найбільш небезпечні для людини струми промислової частоти) і зі збільшенням часу дії струму на людину Струми високої частоти (50 кГц і вище) не смертельні, але можуть заподіяти сильні опіки. Витягати шнур штепсельні з розетки необхідно за корпус вилки, а не за шнур, інакше можна висмикнути не виделкою, а один з проводів. На робочому місці під час роботи не повинно бути сторонніх матеріалів, інструментів і деталей, тому що це знижує продуктивність праці і призводить до травм рук монтажника. Рідини, що застосовуються для промивки місць пайок (спирт, розчинник, скипидар), слід зберігати в посуді, добре закривається пробками. Щоб скоротити до мінімуму випаровування, посуд відкривають тільки в момент користування рідиною. Забороняється промивати пайки бензином, так як це може призвести до пожежі. При роботі з паяльником слід берегти руки від опіків. Щоб оберегти руки від опіку, деталі тримають пінцетом чи складеної у кілька шарів ганчіркою. Дрібні деталі і неізольовані дроти при пайку підтримують пінцетом або плоскогубцями. Особливо слід побоюватися розбризкування розплавленого припою. У таких випадках треба берегти очі, тому що дрібні частки гарячого припою, потрапляючи на очне яблуко, можуть викликати серйозне пошкодження очей. Дуже обережно треба залужівать кінці проводів і висновків деталей при використанні ванночки з розплавленим оловом. Ванночка повинна стояти стійко, а перед включенням в мережу для розплавлення припою її необхідно ставити на великий лист із сталі або латуні з бортами висотою 10-15 мм по краях. Такий лист обереже розплавлений припій від розтікання по столу, якщо ванночка випадково перекинеться. Деко з ванночкою не можна переносити до тих пір, поки припій не застигне. Існують різні заходи запобігання шкідливих впливів: А) заходи запобігання ураження електричним струмом; Б) заходи запобігання опіків і отруєння; В) заходи запобігання вибухів і пожеж. А) заходи запобігання ураження електричним струмом 1. Особи, допущені до лудіння та паяння з електричним нагрівом, повинні бути проінструктовані з техніки електробезпеки. 2. Корпуси електричних машин і трансформаторів повинні бути надійно заземлені. (При роботі на установках з ламповими генераторами для захисту від шкідливого впливу ТВЧ необхідно встановлювати спеціальні екрани). 3. Напруга харчування паяльника повинна бути не вище 36 В. 4. Електричні дроти, що підводять харчування до робочого місця, повинні бути надійно ізольовані і захищені від механічних пошкоджень. Б) заходи запобігання опіків та отруєння 1. Місця де проводиться паяння повинні бути обладнані місцевими витяжними пристроями, що забезпечують швидкість руху повітря безпосередньо на місці пайки не менше 0,6 метрів в секунду. Приміщення, в яких розміщуються ділянки пайки, необхідно забезпечити припливним повітрям, що подається рівномірно у верхню зону, в кількості, що становить, приблизно, 90% об'єму витяжки. 2. Для оберігання очей від опіків необхідно користуватися захисними окулярами. 3. При пайку в соляних ваннах користуватися спеціальним одягом (халат або комбінезон, азбестові рукавиці). На робочому місці повинні знаходитися необхідні засоби протипожежної безпеки (пісок, лопати, кошма та ін) 4. При роботі з ваннами розплавлених солей або флюсів забороняється користуватися холодним забрудненим вологим інструментом і завантажувати в ванну не висушені і не очищені від масла деталі. 5. При пайку на спеціалізованих установках перед початком роботи слід вивчити правила експлуатації соляних ванн, викладені у відповідних технічних описах. 6. Необхідно знати і будьте обережні при роботі з газовими пальниками (стежити за герметичністю апаратури і шлангів, не паяти поблизу вогненебезпечних матеріалів тощо). В) заходи запобігання вибухів і пожеж 1. При користуванні балонами з інертними та горючими газами оберігати їх від поштовхів, ударів і нагріву, зміцнювати у вертикальному положенні в спеціальних стійках. 2. При лудінні і пайку магнію і його сплавів дотримуватися «Тимчасові правила з техніки безпеки і протипожежної безпеки при литті, механічного та інших видах обробок магнієвих сплавів». 3. При пайку в печах з відновлювальної атмосферою дотримуватися правила, що забезпечують вибухобезпечність. Під надійністю пристрою розуміється його властивість виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників у заданих межах, що відповідають заданим режимам та умовам використання, технічного обслуговування, ремонту, зберігання і транспортування. Стан, при якому схема здатна виконувати задані функції, зберігаючи значення заданих параметрів у межах, встановлених нормативно - технічною документацією (НТД) називається працездатним. Якщо значення хоча б одного параметра, що характеризує здатність пристрою виконувати задані функції, не відповідає встановленим вимогам НТД, то воно перебуває в непрацездатному стані. Порушення роботи пристрою називається відмовою. Під збоєм логічного елемента (вузла) розуміється не передбачене зміна стану цього елемента (вузла), після якого працездатність самовідновлюється або відновлюється оператором без проведення ремонту. Головними властивостями об'єкта, що забезпечують його надійність, є властивості: Безвідмовність - властивість об'єкта безупинно зберігати працездатність протягом деякого часу. Ремонтопридатність - властивість об'єкта, що полягає в пристосованості до попередження і виявлення причин виникнення його відмов, пошкодження та усунення їх наслідків шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування. Довговічність - властивість об'єкта зберігати здатність до настання граничного стану з необхідними перериваннями для технічного обслуговування і ремонтів. Збереженість - властивість об'єкта безупинно зберігати справність і працездатний стан протягом і після зберігання та (або) транспортування. Імовірність безвідмовної роботи - можливість того, що в межах заданої переробки відмова не виникає. Напрацювання на відмову - відношення напрацювання відновлюваного об'єкта до математичного сподівання кількості його відмов протягом цього напрацювання. Розрахунок надійності - це визначення якісних характеристик надійності з метою виявлення слабких місць в електричних схемах і вишукування шляхів підвищення надійності. Розраховані дані повинні відповідати технічним умовам. У разі отримання надійності нижче необхідної повинні бути вжиті заходи для її підвищення. Існує кілька методів визначення надійності і вони діляться на дві групи: наближений чи орієнтовний, повний або остаточний розрахунок. У даному курсовому проекті використаний наближений метод розрахунку надійності за експоненціальним законом. Вихідними даними для розрахунку є: схема електрична принципова і довідкові дані інтенсивності відмов. Дані для розрахунку наведені в таблиці. Передбачається, що даний пристрій буде працювати в нормальних умовах експлуатації. Таблиця 5
| 0,03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Конденсатори С5, С6, С7, С8 (1000пФ) | 4 | 0,1 | 0,4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Конденсатори С4 (1 мкФ) | 1 | 0,06 | 0,06 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Конденсатори С2, С3 (0,33 мкФ) | 2 | 0,07 | 0,14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Конденсатори С1 (220 пФ) | 1 | 0,07 | 0,07 |
Визначаємо загальне значення інтенсивності відмов елементів схеми:
Λ заг = (0,64 +0,24 +0,03 +0,2 +0,8 +0,1 +0,57 +0,17 +0,68 +0,48 +0,42 +
+0,15 +3,62 +0,81 +0,4 +0,245 +0,03 +4,0 +1,24 +0,6 +0,06 +0,14 +0,07) * 10 - 6 [1 / ч] = 15,695 * 10 -6 [1 / ч]
Обчислюємо ймовірність безвідмовної роботи для декількох проміжків часу:
P (t) = e - Λ заг *
P (0) = e -15,695 * 10 ^ -6 * 0 = 1
P (10) = e -15,695 * 10 ^ -6 * 10 = 0,999843
P (100) = e -15,695 * 10 ^ -6 * 100 = 0,99843
P (1000) = e -15,695 * 10 ^ -6 * 1000 = 0,98442
P (10000) = e -15,695 * 10 ^ -6 * 10000 = 0,85474
P (100000) = e -15,695 * 10 ^ -6 * 100000 = 0,20815
Поряд з імовірністю безвідмовної роботи Р (t) можна визначити показник ймовірності відмов Q (t), який визначається за формулою:
Q (t) = 1-P (t)
Q (0) = 1-1 = 0
Q (10) = 1-0,999843 = 0,000157
Q (100) = 1-0,99843 = 0,00157
Q (1000) = 1-0,98442 = 0,01558
Q (10000) = 1-0,85474 = 0,14526
Q (100000) = 1-0,20815 = 0,79185
Визначаємо напрацювання на відмову:
То = 1 / Λ заг = 1 / (15,695 * 10 -6) = 63714,6 годин = 2654,775 днів = 87,04 місяців ≈ 7,25 років.
За результатами обчислень будуємо графіки залежності ймовірності безвідмовної роботи та ймовірності відмов від часу (лист 44).
У результаті проведених обчислень, очевидно, що схема надійна, тому що напрацювання на відмову складає 7,25 років.
Масштаби: по осі P, Q - в 1 см 0,1 Р, Q
по осі t - в 2 см 10 n годину (де n = 1,2,3 ...)
Перелік елементів
Позиційне позначення | Найменування | Кількість | Примітки | |
R1 R2, R5, R8, R13, R21, R23 R3, R6, R24, R31, R32, R33, R34 R4 R7, R17, R22, R25, R26 R9, R10, R12, R13, R14, R16, R19, R20 R11 R15 R27 R28 R35 VT1 C1 C2, C3 C4 C5, С6, С7, С8 VD1 DD1 DD2 DD3.1-DD3.4 DD4 DА1 VD3 ZQ1 | Резистори МЛТ - 1,5 МОм МЛТ - 1 MОм МЛТ - 10 MОм МЛТ - 22 MОм МЛТ - 2 MОм МЛТ - 100 кОм МЛТ - 5,1 Мом МЛТ - 200 кОм МЛТ - 200 Ом
Висновок У даному дипломному проекті розроблявся Пристрій для програмування РЕУ. В описовій частині проекту розглядаються основні види виробництв, а також принципи конструювання. Розглядаються приклади можливого використання та переваги конструкції схеми, характеристики, параметри і гідності основних елементів схеми. Схема електрична структурна описує закінчені функціональні блоки УПМ. У схемі електричної принципової наведено приклад функціонування УПМ на конкретних кодових комбінаціях. За кодовою комбінаціям побудовані тимчасові діаграми, які показують роботу схеми. Докладно описується робота МП БІС 16F877 і ОЗУ БІС DS1230 за схемами електричним функціональним. У технологічній частині проекту були представлені методи компонування і конструювання друкованих плат. Так само було дано обгрунтування обраного методу. У даному дипломному проекті використовується моносхемний принцип конструювання. Була представлена коротка теорія про правила техніки безпеки на виробництві. У розрахунковій частині проекту проводиться розрахунок надійності схеми УПМ за експоненціальним законом, який показує, що схема має досить високі показники надійності і має напрацювання на відмову 7,25 років. Графічна частина проекту включає в себе схему електричну принципову макета для програмування і налагодження програм, компонування плати, а також схему електричну структурну. В результаті розробки проекту був зібраний і налагоджений діючий Пристрій для програмування РЕУ. Будь ласка, не зберігайте тестовий текст. |