Розробка світлодіодним інформаційної панелі

Міністерство освіти Республіки Білорусь

Установа освіти «Гомельський державний дорожньо-будівельний коледж імені Ленінського комсомолу Білорусі»

Відділення «ЕВС»

Спеціальність 2-400202 гр. ЕВС-41

Пояснювальна записка

дипломного проекту

Розробка світлодіодним інформаційної панелі

Спеціальність 2-400202 «Електронні обчислювальні засоби»

Учень-дипломник

групи ЕВС-41

Губатая О.В.

Керівник

Мінін Д.С.

Консультант з

економічного поділу

Ісакович О.В.

Гомель 2008

Введення

Дипломне проектування - завершальний етап навчання учнів технічних спеціальностей в установі освіти "Гомельський державний дорожньо-будівельний коледж імені Ленінського комсомолу Білорусії», який має на меті:

1. Систематизацію, закріплення, розширення теоретичних знань і практичних навичок і застосування їх для вирішення конкретних професійних завдань;

2. Оволодіння методикою проектування, формування навичок самостійної проектно-конструкторської роботи;

3. Придбання навичок узагальнення та аналізу результатів, отриманих іншими розробниками або дослідниками;

4. Виявлення рівня підготовленості учнів для самостійної роботи на виробництві, у проектних організаціях та установах.

Відповідно до завдання на дипломний проект переді мною була поставлена ​​задача розробити світлодіодну інформаційну панель. Пристрій має забезпечувати вивід на дисплей текстової інформації. У якості дисплея необхідно використовувати матричні індикатори типу АЛС340А.

1. Розрахунково-проектувальний розділ

1. Призначення та області застосування

Тема мого дипломного проекту «Розробка світлодіодним інформаційної панелі». Панель призначена для установки в салоні автомобіля і виводить на дисплей текстову та ілюмінаційного програму, а також дублювати покажчики поворотів світловими і звуковими ефектами. Розробляється інформаційна панель може знайти застосування в маршрутних таксі, автобусах, а також в автомобілях тих автовласників, які хочуть надати йому неповторного вигляду і якось урізноманітнити салон.

2. Розробка структурної схеми

Розробка структурної схеми є початковим етапом проектування будь-якого електронного пристрою.

Структурною називається схема, яка визначає основні функціональні частини виробу і зв'язки між ними. Структурна схема лише в загальних рисах розкриває призначення пристрою і його функціональних частин, а також взаємозв'язки між ними, і служить лише для загального ознайомлення з виробом. Складові частини проектованого пристрою зображуються спрощено у вигляді прямокутників довільної форми, тобто з застосуванням умовно-графічних позначень. Усередині кожного прямокутника, функціонального вузла пристрою, вказані найменування, які дуже коротко описують призначення конкретного блоку. Структурна схема світлодіодним інформаційної панелі, представлена ​​на малюнку 1.2.1. Структурна схема розробляється інформаційної панелі складається з наступних блоків:

Малюнок 1.2.1 Структурна схема

«Генератор імпульсів» - виробляє синхроімпульси, необхідні для роботи схеми;

«Лічильник» - формує адреси комірок ПЗУ;

«Постійний запам'ятовуючий пристрій» - зберігає в пам'яті їх програми, а також здійснює управління блоків індикації по горизонталі;

«Дешифратор» - управляє блоками індикації по вертикалі;

«Блок індикації 1-2» - забезпечують виведення текстової інформації.

На підставі даної схеми розробляються інші типи схем, які мають більш конкретну спеціалізацію і набагато більш докладно описують принцип дії пристрою.

3. Розробка принципової схеми

1. Розрахунок вузлів та блоків

Виконаю розрахунок двійкових лічильників. Для інформаційної панелі знадобиться два двійкових лічильника. Побудую їх на трьох JK - тригерах.

Нехай До _СЧ = 8, а зміна станів наведена в таблиці 1.3.1.1:

Таблиця 1.3.1.1.

По таблиці функціонування побудую прикладні таблиці для всіх трьох тригерів (малюнок 1.3.1.1):

Малюнок 1.3.1.1 - Прикладна таблиця для молодшого (а), середнього (б) і старшого (в) розрядів лічильника.

Діаграми Вейча для функцій J і K кожного тригера побудую, замінивши двухразрядний числа в клітинах прикладних таблиць (малюнок 1.3.1.1) відповідними значеннями функцій J і K.

Малюнок 1.3.1.2 - Діаграми Вейча для функцій входів JK-тригерів молодшого (а), середнього (б) і старшого (в) розрядів лічильника.

Вибравши контури на діаграмах Вейча, як вказано на малюнку 1.3.1.2, отримаю мінімізовані рівняння для входів J і K всі трьох тригерів:

J ₁ = _1, J ₂ = Q _1, J ₃ = Q ₁ Q _2. (1.3.1.1)

K ₁ = _1, K ₂ = Q _1, K ₃ = Q ₁ Q _2.

Схема лічильника, побудованого у відповідності з виразами (1.3.1.1) на J К - тригерах, наведена на малюнку 1.3.1.3:

Малюнок 1.3.1.3 - Двійковий лічильник з К _СЧ = 8.

Виконаю розрахунок дешифратора. Дешифратор реалізує наступну систему перемикальних функцій:

Y ₁ = X ₁ X ₂ ... X _n-1 X _n,

Y ₁ = X ₁ X ₂ ... X _n-1 X _n,

... ... ... ... ... ... (1.3.1.2)

Y _n-1 = X ₁ X ₂ ... X _n-1 X _n,

Y _n = X ₁ X ₂ ... X _{n -1} X _n ,

де X _1, X _2, ... , X _{n -1,} X _n - Вхідні змінні дешифратора.

Побудую повний дешифратор, кількість вхідних змінних у якого дорівнює чотирьом. Для нього система перемикальних функцій (1.3.1.2) прийме вигляд:

Y ₁ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₂ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4,

Y ₃ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₄ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4,

Y ₅ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₆ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4,

Y ₇ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₈ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, (1.3.1.3)

Y ₉ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₁₀ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4,

Y ₁₁ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₁₂ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4,

Y ₁₃ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₁₄ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4,

Y ₁₅ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4, Y ₁₆ = X ₁ X ₂ X ₃ X _4.

Кожне рівняння системи (1.3.1.3) реалізується логічним елементом. Отже, необхідна кількість логічних елементів складає 16. Звідси швидкодію дешифратора визначається затримкою тільки одного логічного елемента.

2. Вибір елементної бази

Опишу вибрані для побудови світлодіодним інформаційної панелі мікросхеми. Як генератор імпульсів виберу двійковий лічильник на логічних елементах, розрахований мною в попередньому розділі. Проаналізувавши елементну базу інтегральних мікросхем серії К176, я визначив, що більш раціонально для побудови схеми інформаційної панелі використовувати мікросхему К176ІЕ12 (DD 1), так як ця мікросхема буде займати менше місця на друкованій платі, ніж раніше розрахована схема, вона буде споживати меншу потужність, а також вартість мікросхеми буде менше, ніж раніше розрахована. Мікросхема К176ІЕ12 містить дільник частоти проходження імпульсів з коефіцієнтом ділення 60 - і 15-розрядний дільник частоти проходження імпульсів.

Параметри:

U _ПІТ - +5 В;

f _MAX = 1.5 МГц;

t _{ІМ. MIN} = 250 нс;

t _{ІМ. MAX} = 400 нс.

Як ПЗУ виберу мікросхему К573РФ2 (DD 3). Для мікросхем РПЗУ в режимі програмування повинно бути забезпечено руйнування ніхромового перемички і запис відповідних даних. Надійне програмування ІМС - пам'яті, як правило, гарантується протягом 12 місяців після виготовлення мікросхем. Програмування проводиться на програматорі, що забезпечує режими програмування, зазначені в ТУ на ІМС.

Параметри:

Інформаційна ємність - 16 384 біт;

Організація пам'яті - 2048 х 8;

Час вибірки адреси - 450 нс;

Тип виходу - ТТЛ;

Р _ПОТ = 1,1 Вт;

U _ПІТ - +5 В (+ 5%);

-5 У (+ 5%);

+12 В (+ 5%);

Як дешифратора виберу дешифратор на JK - тригерах, розрахований мною в попередньому розділі. Але проаналізувавши елементну базу інтегральних мікросхем серії К155, я визначив, що більш раціонально для побудови схеми інформаційної панелі використовувати мікросхему К155ІД3 (DD 4), так як ця мікросхема буде займати менше місця на друкованій платі, ніж раніше розрахована схема, вона буде споживати меншу потужність , а також вартість мікросхеми буде менше, ніж раніше розрахована. Мікросхема К155ІД3 являє собою дешифратор-демультиплексор з 4 на 16. Вона дозволяє перетворити чотирирозрядний двійковий код, що надійшов на входи D0 ... D3, в напругу низького рівня, що з'являється на одному з шістнадцяти виходів. Крім чотирьох входів D0 ... D3 дешифратор має ще два входи Е1 і Е2. Ці входи використовуються як логічні, коли дешифратор К155ІД3 використовується як демультиплексор.

Параметри:

I _ПОТ = 56 мА;

t _{ЗД. Р.} для ланцюга вхід А - 36 нс;

t _{ЗД. Р.} для ланцюга вхід Е - 30 нс.

Як виберу мікросхему К561ІЕ10 (DD 2). Вона містить два незалежних 4 - розрядних двійкових лічильника з паралельним переносом. Для підвищення швидкодії в ІМС застосований паралельний перенесення у всі розряди. Подача рахункових імпульсів може проводиться або в позитивній полярності на вхід С, або в негативній - на вхід V. У першому випадку дозвіл рахунку встановлюється високим рівнем на вході V, а в другому випадку - низьким на вхід С.

В якості стабілізатора напруги виберу мікросхему КР142ЕН5А (DA 1). Коефіцієнт стабілізації дорівнює 150, вихідний опір не перевищує 0,1 Ом. Захисний пристрій спрацьовує при струмі навантаження 50 мА і повертає стабілізатор у робочий режим після зняття перевантаження. При номінальному струмі навантаження коефіцієнт стабілізації 100. При відключенні навантаження вихідна напруга зростає на 0,1%. При струмі навантаження 1,1 А стабілізатор автоматично повертається в нормальний режим роботи.

Як світлодіодних індикаторів виберу індикатори АЛС340А (HL 1 - HL 2). АЛС340А - індикатори знакосінтезірующіе, на основі з'єднання фосфід-арсенід-галій, епітаксійних-дифузійні. Призначені для візуальної індикації. Індикатори мають 35 елементів (7 рядів по 5 елементів в ряду) і ліву децімальную точку, що випромінює світло при дії прямого струму.

Решта елементи виберу наступні:

Транзистори: КТ315Б (VT 1 - VT 2);

Резистори: МЛТ-0 ,125-75кОм (R 1, R 2, R 11, R 12);

МЛТ-0 ,125-5, 1кОм (R 3 - R 8);

МЛТ-0 ,125-1, 5кОм (R 9 - R 10);

Конденсатори: К73-15-0, 1мкФ (C 4, C 5, C 7);

К50-6-20 мкФ (C 2, C 3, C 6);

К73-17-0, 01 мкФ (C 1);

Діоди: Д226А (VD 1 - VD 2);

КД521А (VD 3 - VD 6).

3. Опис принципу дії

Принцип дії світлодіодним інформаційної панелі розглянемо на основі принципової схеми.

Всі необхідні частоти «видає» мікросхема DD1 типу К176ІЕ2. Максимальна частота, на якій вона працює - 1 кГц. На виведення 10 цієї ІМС сигнали формуються через кожні 24 хвилини; на виводі 2 сигнали формуються з частотою 4 Гц; на виводі 4 імпульси формуються через кожні 16 секунд; на виведенні 11 сигнали формуються з частотою 32 Гц; на виведенні 14 сигнали формуються з частотою 1024 Гц. Частота імпульсів задається зовнішніми елементами - резисторами R1, R 2 і конденсатором С1. Імпульси з частотою 1024 Гц з виведення мікросхеми DD1 подаються на лічильник DD2, який перебирає свої статки починаючи від 0 до 2 ^8. Виходи лічильника DD2 підключені до мікросхеми ПЗУ (DD3), в якій записані виконувані програми. DD3 здійснює також управління індикаторами по горизонталі. Управління індикаторами по вертикалі виконує мікросхема дешифратора DD4, а входи цієї мікросхеми підключені до лічильника DD2. Верхня половинка лічильника DD2 К561ІЕ10 спільно з дешифратором DD4 К155ІД3 виробляють «малі - кадрову» розгортку дисплея. У програмі ПЗУ (DD3 - К573РФ2) коди для одного екрану дисплея займають 16 байт. Для формування однієї програми використовуються 128 байт пам'яті (8 рядків). Загальна кількість програм, записаних у ПЗП - 16. Причому, вибір програм здійснюється вручну (при включенні одного з поворотів, включенні запалювання або при відкритті дверей), а автоматичний «перебір» програм відбувається за рахунок переключення лічильника DD1 (через 16 секунд, 9 і 18 хвилин). Швидкість виконання програм задана програмно - після виходу D0 мікросхеми DD3. Конденсатор С4 усуває прорезки, забезпечуючи правильну роботу програм. Стабілізатор напруги в інтегральному виконанні DA1 КР142ЕН5А перетворює вхідний напруга +12 В в напругу +5 В, необхідну для живлення мікросхем DD1, DD2.

3. Розрахунок споживаної потужності

Розрахуємо споживану потужність кожного з елементів:

Потужність, споживана інтегральними мікросхемами:

Р _{DD 1} = I _ПОТ * U _ІП = 0,025 * 5 = 0,125 Вт;

Р _{DD 2} = I _ПОТ * U _ІП = 0,05 * 5 = 0,25 Вт;

Р _{DD 3} = I _ПОТ * U _ІП = 1,1 Вт;

Р _{DD 4} = I _ПОТ * U _ІП = 0,15 * 5 = 0,75 Вт;

Р _{DD 1 - DD 4} = Р _{DD 1} + Р _{DD 2} + Р _{DD 3} + Р _{DD 4} = 0,125 + 0,25 + 1,1 + 0,75 = 2,225 Вт

Потужність, споживана транзисторами КТ315Б:

Р _{VT 1 - VT 2} = ₂ * Р _{VT 1} = 2 * 0,15 = 0,3 Вт;

Потужність, споживана резисторами R1-R12:

Р _{R 1 - R 12} = 12 * Р _{R 1} = 12 * 0.125 = 1.5 Вт;

Потужність, споживана індикаторами АЛС340А:

Р _{HL 1 - HL 2} = ₂ * Р _{HL 1} = 2 * 0,55 = 1.1 Вт;

Потужність, споживана діодами Д226А:

Р _VD1-VD2 = (I _{П P} * U _ПР) * 2 = (1 * 0,3) * 2 = 0,6 Вт;

Потужність, споживана діодами КД521А:

Р _VD3-VD6 = (I _{П P} * U _ПР) * 4 = (1 * 0,05) * 4 = 0,2 Вт;

Потужність споживання інформаційної панелі:

Р = Р _DD1-DD4 + Р _VT1-VT2 + Р _R1-R12 + Р _HL1-HL2 + Р _VD1-VD2 + Р _VD3-VD6 = 2,225 + 0,3 + 1,5 + 1,1 + 0,6 + 0,2 = 5,925 Вт

3. Розробка блоку (системи) електроживлення

Джерелом живлення для світлодіодним інформаційної панелі є автомобільний акумулятор, який є електричним приладом, що накопичують електроенергію при заряді і віддає її в зовнішній ланцюг при розряді. При заряді акумуляторної батареї електрична енергія, що надходить до неї, перетворюється на хімічну і в такому вигляді накопичується. Під час розряду хімічна енергія знову перетворюється в електричну і живить електроприлади.

Акумуляторна складається з моноблоку, розділеного перегородками на три або шість відсіків. Всередину кожного відсіку встановлений пакет, що складається з позитивних і негативних електродів (пластин) з сепараторами. Однойменні електроди з'єднані паралельно. Відсіки зверху закриті загальної або окремими кришками, в яких є отвори для заливання електроліту. Місця з'єднань кришок з моноблоком заповнені кислототривкої мастикою.

Основне призначення акумулятора - харчування пускового електродвигуна (стартера). У початковий момент пуску двигуна стартери споживають від акумулятора силу струму, що досягає 600-825 А. Потім споживана сила струму падає.

Напруга на затискачах акумулятора становить 12 В.

2. Конструкторсько-технологічний розділ

2.1 Розробка друкованої плати

Друковані плати являють собою діелектричну пластину з нанесеним на неї струмопровідним малюнком (друкованим монтажем) та отворами для монтажу елементів.

При конструюванні РЕА на друкованих платах використовують такі методи:

1. Моносхемний застосовують для нескладної РЕА. У тому випадку вся електрична схема розташовується на одній ПП. Моносхемний метод має обмежене застосування, оскільки дуже складні ПП незручні при налаштуванні та ремонті РЕА. Недолік - складність системи сполучних проводів, що зв'язують окремі плати.

2. Функціонально-вузловий метод застосовують в РЕА з використанням мікроелектронних елементів. При цьому ПП містить провідники комутації функціональних модулів в єдину схему. На одній платі можна зібрати дуже складну схему. Недолік цього методу - різке збільшення складності ПП. У ряді випадків всі провідники не можуть бути розташовані на одній і навіть обох сторонах плати. При цьому використовують багатошарові друковані плати МПП, що поєднують в єдину конструкцію кілька шарів друкованих провідників, розділених шарами діелектрика. Відповідно до Госту розрізняють три методи виконання ПП:

3.Ручний;

4.полуавтоматізірованний;

5.автоматізірованний;

Кращими є напівавтоматизованих, автоматизований методи.

Метод металізації наскрізних отворів застосовують при виготовленні багатошарових друкованих плат. Заготівлі з фольгованого діелектрика відрізають з припуском 30 мм на сторону. Після зняття задирок по периметру заготовок і в отворах, поверхню фольги захищають на крацевальном верстаті і знежирюють хімічно соляною кислотою у ванні. Малюнок схеми внутрішніх шарів виконують за допомогою сухого фоторезиста. При цьому протилежна сторона плати повинна не мати механічних ушкоджень і подтравливания фольги. Базові отвори отримують висвердлюванням на універсальному верстаті з ЧПК. Орієнтуючись на мітки суміщення, розташовані на технологічному полі. Отримані заготовки збирають в пакет. Перекладаючи їх складними прокладками з склотканини, що містять до 50% термореактивною епоксидної смоли. Поєднання окремих верств проводиться з базових отворів. Пресування пакету здійснюється гарячим способом. Пристрій з пакетами верств встановлюють на плити преса, підігріті до 120 ... 130 ° С. Перший цикл пресування здійснюють при тиску 0,5 МПа і видержке15 ... 20 хвилин. Потім температуру підвищують до 150 ... 160 ° С, а тиск - до 4 ... 6 МПа. При цьому тиску плата витримується з розрахунку 10 хвилин на кожен міліметр товщини плати. Охолодження ведеться без зниження тиску. Свердління отворів виконується на універсальних верстатах з ЧПК СМ-600-Ф2. У процесі механічної обробки плати забруднюються. Для усунення забруднення отвори піддають гідроабразивному впливу. При великій кількості отворів доцільно застосовувати ультразвукову очищення. Після знежирення та очищення плату промивають у гарячій і холодній воді. Потім виконується хімічну і гальванічну металізації отворів. Після цього видаляють маску. Механічна обробка по контуру, отримання конструктивних отворів здійснюють на універсальних, координатно-свердлильних верстатах. Вихідний контроль здійснюється автоматизованим способом на спеціальному стенді, де відбувається перевірка працездатності плати, тобто її електричних параметрів. Потім йде операція гальванічного осадження міді. Операція проводитиметься на автооператорной лінії АГ-44. На тонкий шар осідає мідь до потрібної товщини. Після цього проводиться контроль на товщину міді і якість її нанесення. Далі проводитися обробка по контуру друкованої плати. У цій операції видаляється непотрібний склотекстоліт по краях плати і підгонка до потрібного розміру. Потім методом сеткографіі проводитись маркування друкованої плати. Весь цикл виробництва друкованих плат закінчується контролем плати. Тут використовується автоматизована перевірка на спеціальних стендах.

2.2 Компонування проектованого пристрою

Процес компонування елементів проектованої мною світлодіодним інформаційної панелі можна підрозділити на кілька етапів:

○ Функціональна компоновка - це розміщення та встановлення функціональних елементів на друкованих платах з урахуванням функціональних та енергетичних вимог, а також щільності компонування і встановлення елементів, щільності топології друкованих провідників. Функціональна компонування проводиться для визначення основних розмірів друкованої плати, вибору способів її проектування і виготовлення. Перш ніж приступити до виготовлення друкованої плати, потрібно зробити її малюнок, тобто скомпонувати всі радіоелементи та мікросхеми. Компонування пристрою на увазі під собою приблизне розташування на друкованій платі радіоелементів і мікросхем, що входять до складу пристрою. Для визначення положення елементів на платі в першу чергу роблять малюнок плати відповідно до заданими габаритами пристрою, далі компонуються всі радіоелементи і мікросхеми на малюнку відповідно до їх реальними розмірами.

Після розташування радіоелементів і мікросхем наносяться отвори для контактних майданчиків і отвори для кріплення друкованої плати в корпусі пристрою.

Заключним етапом є проведення з'єднувальних ліній (друкованих провідників) відповідно до принципової схемою пристрою.

○ Внутрішня компоновка - полягає в розміщенні входять до складу нашого пристрою блоків всередині його корпусу з урахуванням вимог зручності складання, контролю, ремонту, механічного та електричного з'єднання, вимог щодо забезпечення оптимального теплового режиму та ергономіки.

○ Зовнішня компонування - це компонування пристрою в конструкціях старшого рівня, наприклад у складі робочого місця студента, при цьому, перш за все, враховуються ергономічні вимоги. До ергономічним критеріям компонування розробляється нами приставки відносяться: ефективність роботи та збереження здоров'я в процесі експлуатації.

Для визначення розмірів друкованої плати вчиню розрахунки за визначенням площі кожного елемента:

S ел .= D × H × 1,5 × N, (2.2.1)

де S - площа радіоелементу;

D - довжина радіоелементу;

H - ширина радіоелементу;

N - кількість однакових радіоелементів.

Площа резисторів МЛТ - 0,125:

S = 2,2 × 6 × 1,5 × 12 = 237,6 мм ^2.

Площа конденсаторів К-73:

S = 10 × 20 × 1,5 × 2 = 600 мм ^2.

Площа конденсаторів К-50:

S = 10 × 5 × 1,5 × 1 = 75 мм ^2.

Площа транзисторів КТ315Б:

S = 11 × 72 × 1,5 × 2 = 2376 мм ²

Площа діодів Д226А:

S = 18 × 11,2 × 1,5 × 2 = 604,8 мм ²

Площа діодів КД521А:

S = 30 × 15 × 1,5 × 3 = 2025 мм ²

Для ІМС:

D = (Ni -14) / 2 × 2.5 +12, (2.2.2)

де Ni - кількість ніжок ІМС

S _{DD 1} = (16-14) / 2 × 2,5 +12 = 14,5 мм ²

S _{DD 2} = ((16-14) / 2 × 2,5 +12) × 7 × 1,3 = 131,95 мм ²

S _{DD 3} = ((24 -14) / 2 × 2,5 +12) × 7 × 1,5 = 257,25 мм ²

S _DD4 = ((24 -14) / 2 × 2,5 +12) × 7 × 1,6 = 274,4 мм ²

Площа плати дорівнює сумі всіх площ радіоелементів:

S заг = 237,6 +600 +75 +2376 +604,8 +2025 +14,5 +131,95 +257,25 +274,4 +2386,8 = 6596,5 мм ²

Габаритні розміри друкованої плати ≈ 100 × 65 мм

2.3 Пошук і усунення несправностей

Існує кілька способів відшукання несправностей. Вибір того чи іншого способу залежить від призначення пристрою і особливостей схеми. Тому від техніка-електроніка потрібне гарне знання, як мінімум принципової схеми і конструкції ремонтується пристрою.

Усі несправності будь-якого радіо електричного пристрою можна підрозділити на механічні та електричні.

До механічних несправностей відносяться несправності в механічних вузлах пристрою (для мого випадку, до даного типу несправностей можна віднести вихід з ладу перемикачів входять до складу блоку завдання вихідної інформації і блок індикації).

До електричних несправностей відносяться такі, які призводять до зміни електричного опору кіл (наприклад, до обриву ланцюга), Значному збільшенню опору, значного зменшення його або короткого замикання. Для мого навчального стенду до таких несправностей можна віднести: вихід з ладу резисторів, мікросхем, і т. п.

При пошуку несправностей радіоелектрічекого пристрої застосовують п'ять способів:

1) Зовнішній огляд дозволяє виявити більшість механічних несправностей, а також деякі електричні. Зовнішнім оглядом перевіряється якість збірки і монтажу. При перевірці якості складання вручну слід перевірити механічне кріплення окремих вузлів, таких як перемикачі, змінні резистори, штепсельні з'єднання (роз'єми). У разі порушення кріплення воно відновлюється. Зовнішнім оглядом перевіряють також якість електричного монтажу. При цьому виявляють цілісність сполучних провідників, наявність набряків припою, які можуть призвести до коротких замикань між окремими ділянками схеми, виявляють дроти з порушеною ізоляцією, перевіряють якість пайок і т. п. Зовнішнім оглядом можна переконатися в правильності номіналів резисторів і конденсаторів (блоку живлення) , виявити дефекти окремих елементів (обрив висновків, резисторів, механічне пошкодження керамічних конденсаторів та інші).

Зовнішній огляд, як правило, роблять при відключеному харчуванні апаратури. При його проведенні особливу увагу необхідно звертати на те, щоб в монтаж не потрапили випадкові предмети, які при включенні пристрою можуть викликати коротке замикання.

Зовнішнім оглядом можна виявити несправний светоелемент (за яскравістю), резисторів (щодо зміни кольору або обвуглювання поверхневого шару) та інших елементів.

У включеному стані можна визначити перегрів трансформаторів, електролітичних конденсаторів, напівпровідникових елементів. Поява запахів від перегрітих обмоток, резисторів, просочувального матеріалу трансформаторів також сигналізує про наявність несправностей у схемі пристрою. Про несправність може свідчити і зміна частоти або тону звукових коливань повітряного середовища, що викликаються роботою трансформаторів і інших елементів, які зазвичай або взагалі не чути під час роботи, або мають звучання іншого тону.

Для перевірки відсутності коротких замикань використовують омметр. В якості опорної точки найчастіше беруть плюс або мінус джерела живлення. Іноді вході огляду виникає сумнів у справності окремих елементів. Тоді слід випаяти елемент і перевірити його справність більш ретельно.

2) Спосіб проміжних вимірювань - полягає в послідовній перевірці проходження сигналу від блоку до блоку до виявлення несправної ділянки.

3) Метод виключення - полягає в послідовному виключенні справних вузлів і блоків.

4) Спосіб заміни окремих елементів, вузлів чи блоків на свідомо справні, широко використовується при ремонті радіо електричних пристроїв. Наприклад, можна замінити елемент (транзистор, трансформатор, мікросхему) або блок на завідомо справний і переконатися в наявності несправності на цій ділянці.

5) Спосіб порівняння - полягає в порівнянні параметрів несправного апарату з параметрами справного апарату того ж типу або марки.

Використання того чи іншого способу пошуку несправності залежить від здібностей схеми пристрою.

Для світлодіодним інформаційної панелі характерні такі несправності:

Якщо відсутня напруга живлення, то необхідно перевірити джерело живлення. У моєму випадку це акумулятор. Якщо акумулятор справний, а напруга живлення все одно не надходить, то необхідно перевірити стабілізатор, який перетворює вхідну напругу +12 В в напругу +5 В. Якщо на вході +12 В, а на виході +5 В відсутня, то мікросхема К142ЕН5А несправна, значить, її необхідно замінити. Якщо на вході немає +12 В, то необхідно перевірити вхідні кола системи харчування: VD1-VD2, якщо вони справні, то мається обрив сполучних проводів. Якщо на схему подана напруга живлення, то перевіряємо компоненти схеми пристрою, що перевіряється. Якщо не працюють індикатори, то значить, або несправні самі індикатори, або несправні мікросхеми DD3, DD4, отже, необхідно перевірити індикатори, мікросхеми DD3 і DD4, і якщо вони відпрацьовані, то замінити їх. Якщо на індикаторах формуються імпульси, не передбачені прошивкою ПЗУ, то або несправна ПЗУ, тобто стерлися комірки пам'яті або «полетіла» прошивка ПЗУ, або несправні лічильники, які вибирають адреси осередків ПЗУ, або несправний генератор імпульсів на мікросхемі DD1. Значить, необхідно перевірити мікросхему ПЗУ, якщо стерлися комірки пам'яті, то замінити мікросхему DD3, а якщо «полетіла» прошивка, то перепрограмувати ПЗУ; необхідно перевірити генератор імпульсів. До виходу генератора імпульсів підключити частотомір або осцилограф. Якщо генератор імпульсів несправний, то замінити мікросхему DD1, а якщо він справний то необхідно замінити мікросхему DD2.

3. Економічний розділ

3.1 Розрахунок витрат на сировину і матеріали

См = S Н i * Ц i,

де См-вартість сировини і матеріалів, руб.;

Н i - норма витрати i-го матеріалу, в натуральних показниках;

Ц i - ціна за одиницю виміру i-го матеріалу, грн.

Результати розрахунків оформляємо в таблицю:

Таблиця 1 - Розрахунок витрат на сировину і матеріали

3

4

5

6