- •1 Общая часть
- •1.1 Анализ технического задания
- •1.2 Патентный поиск
- •(54)Способ измерения температуры
- •1.4 Технико-экономическое обоснование выбора элементной базы
- •1.5 Описание схемы электрической принципиальной
- •2 Расчетно-конструкторская часть
- •2.1 Расчет надежности
- •2.2 Расчет печатной платы.
- •2.3 Трассировка печатной платы с помощью эвм
- •3 Описание конструкции
- •4 Технологическая часть
- •4.1 Анализ технологичности конструкции
- •4.2 Технология изготовления печатной платы
Содержание
Введение
1 Общая часть
1.1 Анализ технического задания
1.2 Патентный поиск
1.3 Описание блок-схемы
1.4 Технико-экономическое обоснование выбора элементной базы
1.5 Описание схемы электрической принципиальной
2 Расчетно-конструкторская часть
2.1 Расчет надежности
2.2 Расчет печатной платы
2.3 Трассировка печатной платы с помощью ЭВМ
3 Описание конструкции
4 Технологическая часть
4.1 Анализ технологичности конструкции
4.2 Технология изготовления печатной платы
5 Техническое обслуживание и ремонт изделия
5.1 Алгоритм поиска и устранения неисправностей
5.2 Выбор приборов и инструментов
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ А Глоссарий
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Листинг управляющей программы
ПРИЛОЖЕНИЕ В Перечень элементов
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Спецификация
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Паспорт
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Формуляр
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Блок-схема
ПРИЛОЖЕНИЕ З Схема электрическая принципиальная
Введение
В последнее время в радиолюбительской литературе опубликовано много описаний различных конструкций на микроконтроллерах, чаще всего — семейства PICmicro фирмы Microchip. Не умаляя их достоинств, автор решил напомнить, что существуют и другие микроконтроллеры, и сделал предлагаемый прибор на одном из них — АТ89С2051 из семейства MCS-51. Микроконтроллеры семейства МС5-51 — несомненные чемпионы среди восьмиразрядных как по числу разновидностей, так и по числу компаний, выпускающих их модификации. Первый представитель этого семейства — Intel 8051 — был выпущен еще в 1980 г. Для своего времени это очень сложное изделие. На его кристалле 128 тыс. транзисторов, в четыре раза больше, чем в микропроцессоре Intel 8086, базовом для персональных компьютеров IBM PC. Удачный набор периферийных устройств, возможность работы с внешней и внутренней программной памятью и приемлемая цена обеспечили микроконтроллеру Intel 8051 большой успех. Важную роль сыграла открытая политика фирмы Intel, широко распространявшей лицензии на производство приборов с ядром 8051 среди ведущих полупроводниковых компаний мира: Philips, Siemens, Intel, Atmel, Dallas. Temic, OW. AMD, MHS, LG( Winbond, Silicon Systems и ряда других. В СССР микроконтроллеры семейства MSC-51 выпускали в Киеве (1816ВЕ31. 1816ВЕ51). Воронеже (1830ВЕ31, 1830ВЕ51), Минске (1834ВЕЗ1) и Новосибирске (1850ВЕ31). Сегодня во всем мире производят более 200 модификаций микроконтроллеров этого семейства, начиная с простых 20-выеодных до сложнейших 100-выводных с встроенными АЦП, многочисленными таймерами-счетчиками, аппаратными умножителями и 64 Кбайт программной памяти на одном кристалле. Все они имеют общую систему команд и с точки зрения программиста различаются лишь числом регистров специального назначения.
Если возникла необходимость защитить подвал гаража от промерзания, дистанционно контролируя и регулируя температуру в нем, для блока измерения температуры и управления нагревателем был выбран микроконтроллер AT89C2051-24PI из упомянутого семейства. Ввиду отсутствия в нем энергонезависимой памяти данных для хранения сведений об установленном режиме и допустимых значениях температуры пришлось применить отдельную микросхему энергонезависимой памяти AT24C02-10PI Обе микросхемы рассчитаны на работу в "индустриальном" интервале температуры окружающей среды (-40...+85 °С).
1 Общая часть
1.1 Анализ технического задания
В настоящеевремя широко распространены термометры-термостаты. Они находят применения и на производствах, так и в частном использование. Могие из них не находят применение из-за недостатка функций, поэтому я и выбрал темой двухканальный термометр-термостат.
Краткая характеристика изделия.
Универсальное цифровое устройство имеет следующие технические характеристики:
─ тип датчика DS1820 или DS18B20;
─ расход времени на ввод нового значения поддерживаемой температуры, не более 15 секунд;
─ функция термометра (измеряемая температура ─ от минус 55 до + 99.9 oC, средняя погрешность ─ не более ± 0.1 oC);
─ функция терморегулятора (поддерживаемая температура ─ от 0 до + 99.9 oC).
1.2 Патентный поиск
Патент - охранный документ, удостоверяющий исключительное право, авторство и приоритет изобретения, полезной модели либо промышленного образца. Патент выдается государственным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности, в Российской Федерации таким органом является Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Роспатент. Для быстрой и качественной разработки любого устройства необходим анализ особенностей, достоинств и недостатков уже существующих разработок. В связи с этим был произведен патентный поиск, результатом которого стал перечень патентов наиболее схожих с данным устройством:
(54)Устройство для измерения температуры
(12)Патент РФ
(11)Номер патента: 821957
(13)Класс(ы) патента: B01К7/34
(21)Номер заявки: 2781788/18-10
(22)Дата подачи заявки: 22.06.79
(14)Дата публикации: 15.04.81
(18)Заявитель(и): Институт электродинамики
(72)Автор(ы): З. Я. Монастырский (RU)
(73)Патентообладатель(и): З. Я. Монастырский (RU)
Формула изобретения: устройство для измерения температуры, содержащее термочувствительный сегнетоэлектрический конденсатор, образцовый конденсатор трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с генератором переменного напряжения, а вывода вторичной обмотки соединены соответственно с первыми выводами термочувствительного и образцового конденсаторов, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения , в него введен трансформаторный компаратор тока, первая обмотка которого соединена с индикатором, вывода второй обмотки соединены соответственно со вторыми выводами конденсаторов, а вывода третей регулируемой обмотки соответственно соединены со вторым выводом конденсатора и средней точкой вторичной обмотки трансформатора напряжения.
(54)Способ измерения температуры
(12)Патент РФ
(11)Номер патента: 544875
(13)Класс(ы) патента: G01К7/34
(21)Номер заявки: 2130422/10
(22)Дата подачи заявки: 04.05.75
(14)Дата публикации: 21.03.77
(18)Заявитель(и): В. В. Чечкин (RU)
(72)Автор(ы): В. В. Чечкин (RU)
(73)Патентообладатель(и): В. В. Чечкин (RU)
Целью заявляемого изобретения является повышение чувствительности и быстродействия. Формула изобретения: способ измерения температуры, основанный на применение пироэлектрического кристалла в качестве термочувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, пироэлектрик возбуждают путем облучения одного из его электродов тепловыми импульсами постоянной мощности и частоты, в то время как другой электрод находиться в тепловом контакте с измеряемым телом, и по величине генерируемого пироэлектриком переменного напряжения судят об измеряемой температуре.
За основу своего изделия я взял термометр на основе патента номер: 821957 так как он обладает всеми нужными функциями.