содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

1Расширенное техническое задание 3

1.1 Наименование и назначение изделия 3

1.2 Область применения 3

1.3 Технические характеристики 3

1.4 Требования надежности 3

1.5 Условия эксплуатации и транспортирования 3

1.6 Конструктивные требования 4

2Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементной базы 5

2.1 Анализ технического задания и электрической схемы 5

2.2 Оценка элементной базы 6

3Разработка конструкции ПУТЕВОГО ВЕЛОПРИБОРА 8

3.1 Предварительная разработка конструкции 8

3.1.1 Определение габаритных размеров блоков двух вариантов компоновки. 8

3.2 Выбор типа электрического монтажа 13

4Конструкторские расчеты 14

4.1 Расчет печатного монтажа 14

4.1.1 Конструктивно – технологический расчет 14

4.1.2 Расчет по постоянному току. 17

4.2 Расчет электрических параметров ПП 18

4.3 Расчет теплового режима 19

5.1 Описание конструкции блока. 23

5.2 Способ защиты устройства от внешних воздействий. 24

5.3 Защитные и защитно-декоративные покрытия. 25

5.4 Способ маркировки деталей и сборочных единиц. 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 27

ВВЕДЕНИЕ

Задача курсового проекта – развитие и закрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, овладение методикой расчета и конструирования изделий ЭАВТ.

Цель курсового проекта – разработка радиоэлектронного устройства – путевого велоприбора, а также научиться использовать нормативно-техническую документацию при разработке изделия, ознакомиться с порядком построения, изложения и оформления конструкторской документации.

В данной курсовой работе необходимо произвести расчет основных параметров разрабатываемого изделия, а также выполнения всех требований, предъявляемых к нему.

Разрабатываемый прибор относится к цифровым тахометрам, которые получили наибольшее распространение, принцип действия которых заключается в подсчете числа периодов измеряемых колебаний за определенный промежуток времени. Этот тип тахометров отличается более высокой точностью, большим диапазоном измеряемых частот, меньшей погрешностью измерений.

1. Расширенное техническое задание

1. Наименование и назначение изделия

Путевой велоприбор предназначен для определения числа оборотов велосипедного колеса в единицу времени, преобразования их в линейную скорость и отображения полученных результатов в цифровом виде.

2. Область применения

В велосипедостроении и веломастерских, а также любых отраслях народного хозяйства, где применяется велосипедная техника.

3. Технические характеристики

Напряжение питания, В 3,5;

Потребляемая мощность, мВт 0,05;

Относительная погрешность, % 5;

Число разрядов индикатора 4;

Потребляемый ток, мкА 15;

Пределы измеряемой частоты, мин^-1 0…1000;

Температурный диапазон, С -40+85;

Масса, г не более 200.

4. Требования надежности

Минимальная наработка прибора на отказ, ч 5000;

Срок сохраняемости, лет 10.

5. Условия эксплуатации и транспортирования

а) Климатические условия транспортирования не должны выходить за пределы:

Температура окружающего воздуха, С -20+80;

Относительная влажность воздуха, % 85.

б) Велоприбор допускает транспортирование всеми видами транспорта.

в) Условия эксплуатации :

Температура окружающего воздуха, С -20+40;

Относительная влажность воздуха, % 80;

Атмосферное давление, мм Hg ст. 760.

Прибор предназначен для эксплуатации на открытом воздухе.

6. Конструктивные требования

Элементная база – интегральная и дискретная;

Монтаж – печатный и объемный;

Габаритные размеры – определяются в процессе проектирования;

Номенклатура конструкторской документации:

• Велоприбор, cхема электрическая принципиальная – А2;

• Печатная плата – А1;

• Печатная плата, сборочный чертеж– А2;

• Велоприбор, сборочный чертеж – А1.

2. Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементной базы

1. Анализ технического задания и электрической схемы

Был проведен литературный поиск аналогов разрабатываемого устройства: «Путевой велоприбор» [1,2]. Разрабатываемый велоприбор имеет расширенный диапазон измерения частоты сигналов по сравнению с аналогом [2], отличается универсальностью, что приводит к расширению области его применения, имеет более низкую относительную и абсолютную погрешность, отличается простотой элементной базы [1].

Сравнительный анализ аналогов.

Таблица 1 – Сравнительный анализ аналогов

Критерии выбора	Устройство
	Аналог	Разрабатываемое
1	2	3
1 Сложность конструкции	Высокая сложность	Существенное упрощение конструкции за счет ограничения предела пройденного пути значением 100 км

1	2	3
2 Функциональность	Отображение только одного параметра	Одновременное отображение на шкале скорости и пробега
3 Отображение результата	Не позволяет оперативно проследить за динамикой скорости	Шкала высвечивает в течение каждого периода результат измерения скорости за предыдущий период, используется 4-разрядный цифровой индикатор.

На основании анализа электрической схемы разрабатываемое изделие было разделено на 3 модуля (схема электрическая принципиальная УИТС.411117.000 Э3):

• модуль датчика;

• модуль измерения частоты;

• модуль индикации.

Модуль измерения частоты содержит в себе: узел начальной установки счетчика сигналов, генератор тактовых импульсов, делитель-формирователь эталонного интервала, узел подсчета проходящих импульсов.

От внешней аппаратуры подаются на модуль измерения частоты напряжения питания и аналоговое измеряемое напряжение, над которым происходит обработка.

2. Оценка элементной базы

Модуль индикации содержит 4-разрядный семисегментный светодиодный индикатор типа ИЖЦ5-4/8 в пластмассовом корпусе, 2 интегральных дешифратора семисегментного кода К176ИД2 и 2 интегральных счетчика с выходом на семисегментный индикатор К176ИЕ4.

Модуль измерения частоты содержит следующие элементы:

КД521А – кремниевые выпрямительные диоды.

Конденсаторы: КМ4б М1500 – 1 шт., КМ4б М47 – 2 шт., КМ4б М75 – 1 шт., КМ3б Н30 – 1 шт., КМ4б Н30 – 2 шт.

Микросхемы серий К176 и К561 изготавливаются по технологии комплементальных транзисторов структуры металл – окисел – полупроводник (КМОП). Основной особенностью микросхем является ничтожное потребление тока в статическом режиме – 0,1…10 мкА. Микросхемы выпускаются в пластмассовых корпусах 201.14 – 1 и 238.16 – 1. Микросхемы серии К176 работоспособны при напряжении питания от 5 до 12 В. Для микросхем серии К561 гарантируется работоспособность при напряжении питания от 3 до 15 В. Предельные отклонения расстояний между осями двух любых выводов 0,2мм

К176ЛП2 – 4 логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 14 выв.

К176ЛИ1 – комбинированный логический элемент, содержащий 1 элемент 9И и 1 элемент НЕ, 14 выв.

К176ИЕ1 – двоичный счетчик-делитель на 64, 14 выв.

К176ИЕ16 – синхронный реверсивный двоично-десятичный счетчик, 16 выв.

К561ИЕ10 – сдвоенный двоичный счетчик-делитель на 16,16 выв.

К561ЛА7 – 4 логических элемента 2И-НЕ, 14 выв.

МЛТ-0,125 – резисторы металлизированные лакированные теплостойкие постоянного сопротивления, которые характеризуются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и рабочего напряжения, высокой надежностью.