На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Устройство механической развертки

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 21.10.2012. Сдан: 2012. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



       Введение
       Электронная аппаратура является одним из основных средств, используемых для удовлетворения научных, технических  и бытовых потребностей в обществе. Поэтому  необходимость в  электронной аппаратуре велика и в разработке постоянно находится  большое количество электронных средств. Наряду с этим возрастают требования к процессу проектирования по качеству так и затрачиваемым на эти цели средствам. Здесь важную роль играет конструктор, который путём создания и совершенствования элементной базы, новых методов конструирования, применения прогрессивных материалов и методов формообразования деталей и узлов, новой технологии изготовления способствует разрешению этих противоречий.
       Цель  данного курсового  проекта - формирование системного творческого  мышления при проектировании, развитие конструкторских и расчётных навыков. В пояснительной записке требуется провести анализ принципиальной схемы, выбрать элементную базу, удовлетворяющую заданным условиям в техническом задании, расчет надежности, аналитический расчет площади печатной платы, расчет топологических характеристик печатной платы, расчет вибропрочности модуля. Графическая часть включает в себя схему электрическую принципиальную, чертеж печатной платы, сборочный чертеж модуля.
 

        
        
        1. КРАТКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ  ЗАДАНИЕ 

    1.1. Наименование и  область применения: Устройство механической  развертки изображение  может быть использовано  в рекламе, на  его основе можно  изготовить часы, а так же сформировать  изображение на колесе велосипеда.  
    1.2. Основание для  разработки: задание на курсовую работу.
    1.3. Источники разработки: Электронный ресурс в сети Интернет http://atlab.narod.ru/, статья Механическая развертка изображения, или как вывести на вентилятор текстовую и графическую информацию
    1.4. Технические требования к модулю
    1.4.1. Показатели назначения
          частота генератора, кГц, не менее       30
          количество  световых точек, пикселей, не менее     7х200
          размер  светового  символа, пикселей, не менее      7х5 
      Пределы оборотов вращения вентилятора, Об/мин, не менее   960..6000  
    1.4.2. Показатели надежности:
          среднее время наработки  на отказ, ч, не менее     10000
          коэффициент готовности по ГОСТ 27.002-89 не менее    0,95
    1.5. Условия эксплуатации:
    1.5.1. Климатическое исполнение УХЛ (умеренно-холодный климат)
    1.5.2. Категория размещения на объекте 3.1 (нерегулярно отапливаемых помещениях и объектах)
          диапазон  температур, °С        -40…+60
          влажность, %, не более        98 
     
     
     
     

    1.5.3. Механические воздействия М3 (стационарная, промышленных предприятий);
    Вибрация:
          частота, Гц, не более        1…60
          ускорение, g, не более        2

    Удары многократные:
          ускорение, g, не более        15
    длительность  импульса, мс, не более      2…15.
 

        
        
        2. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 

    2.1. Анализ электрической  принципиальной схемы  поводиться для  выявления электрорадиоэлементов,  расположенных на  печатной плате  и вне ее.  

    2.2. Выявление состава схемы и выявление ЭРЭ, расположенных на плате и вне платы. 
    Схема модуля управления представлена на ПТЭС 467847.001 Э3, а модуля синтезатора изображения на ПТЭС 467847.002 Э3.
        Устройство  механической развертки  изображения состоит  из двух основных частей, вращающейся части(синтезатора) и схемы управления. Вращающаяся часть  обеспечивает непосредственное отображение информации,  а схема управления питает воздушный трансформатор и регулирует скорость вращения вентилятора. Схема управления построена на микроконтроллере DD1, в нем запрограммировано управление двумя каналами широтно-импульсной модуляции, эти каналы выполнены на основе полевых транзисторов VT1,VT2, n-типа подключенных к DD1  через токоограничивающие сопротивления R1 и R2.  Схема питает воздушный трансформатор напряжением 12 В, частота  питания порядка 31 кГц. Схема отображения также построена на микроконтроллере, питание на него подается через двухполупериодную схему выпрямления, выполненную на основе диодного моста VD8 и двух конденсаторов С1 и С2, и через стабилизатор напряжения DA1  подается на DD1. В DD1 введена программа управления светодиодами VD1..VD7, они должны быть расположены строго в линию и на максимально большом расстоянии от цента крыльчатки вентилятора   для того, что бы в последствии при вращении можно было  сформировать символы, используя стробоскопический эффект. Светодиоды подключены  к DD1 через токоограничивающие резисторы R1..R7.
    Все элементы располагаются  на печатных платах, выносных компонентов  нет.  

        Допускается замена транзисторов   IRF630(VT1,VT2) на IRF530 или на IRL2505, микросхемы КР1157ЕН502А (DA2) на LM7805.
        Элементов требующих дополнительных конструктивных мер (использование радиаторов экранов и т.д.) на плате нет.  
     
     

        Основные  требования к радиоэлементам:
        Для светодиодов
                 Постоянние напряжение, В, не более      4
                    Максимальный  ток, мА, не более      10
              Для конденсаторов 
                 Номинальное напряжение, В, не менее      50
                 Допуск, %, не более         5
                 ТКЕ, *10-6/ *C, не более       100
              Для резисторов
                 Номинальная мощность, Вт, не менее     0.125
                 Допуск, %, не более         10
              Для транзисторов
                 Максимальная рассеиваемая мощность, Вт, не менее   1 
                 Максимальное напряжение сток-исток, В     40
          

    2.3. Анализ схем на наличие тепловых и электромагнитных полей
        В схеме присутствует один источник электромагнитного  поля - это воздушный трансформатор, но его излучение на работу схемы не влияет.
    2.4. Во время анализа электрической принципиальной схемы выявлены электрорадиоэлементы расположенные на печатных платах и вне ее, так же   проведен анализ тепловых и электромагнитных полей.
 

        3 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ  БАЗЫ
     3.1 Основная цель  этой задачи  проверка элементной базы устройства на устойчивость к механическим и климатическим нагрузкам.
     3.2 Справочные данные  по устойчивости  элементов к климатическим  и механическим  воздействиям
    Таблица 1
Наименование радиоэлемента
Виды  воздействий Принятое решение.
Интервал  температур, С Мин-макс
Влажность, % Вибрация Многократ. удары 
Частота, Гц Ускорение,g Удар, g Длительность  импульса, мс
МЛТ-0.125 -60…+120 98 1-600 10 40 2-10 Удовл.
К10-17б -55…+125 98 1-200 10 40 2-10 Удовл.
К50-29 -40…+85 98 10-500 10 40 2-10 Удовл.
КД906 -55…+85 98 1-5000 40 - - Удовл.
КИПД-66К-Г -60…+70 98         Удовл.
КР1157ЕН502А -40…+150 98 1-600 10 75 - Удовл.
IRF630 -65…+175 98         Удовл.
Attiny2313 -40…85 98 1-2000 10 75 0,1…2 Удовл.
      Справочные данные по устойчивости элементов к климатическим механическим воздействиям 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

     3.3 Выбранная элементная  база удовлетворяет  техническому требованию  по стойкости к  механическим и  климатическим воздействиям.
 

 

        4 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО МОДУЛЯ
     4.1 Расчет производится с целью проверки возможности обеспечения данной принципиальной схемой, собранной на выбранной элементарной базе, требуемых показателей надежности в установленных условиях эксплуатации.
     4.2. Ориентировочный расчет надежности. Расчет производится для того, чтобы установить, есть ли необходимости в доработке принципиальной схемы с точки зрения надежности.
     
          Таблица 2
    Таблица интенсивности отказов  основных групп элементов  в схеме.  
    п/п
     
    Группы элементов
     
    ?мин·10-6 1/ч
     
    ?ср·10-6 1/ч
     
    ?макс·10-6 1/ч
    1 Микросхемы  средней степени  интеграции 0,0104 0,013 0,0156
    2 Резисторы пленочные 0,024 0,03 0,036
    3 Конденсаторы  керамические 0,12 0,15 0,18
    4 Конденсаторы  электролитические 0,28 0,35 0,42
    5 Диоды арсенид - галлиевые 0,16 0,2 0,24
    6 Диоды кремниевые 0,16 0,2 0,24
    7 Транзисторы кремниевые 0,672 0,74 1,008
    8 Точки пайки печатного  монтажа 0,008 0,01 0,012
    9 Печатная  плата 0,56 0,7 0,84
 
      Количество  точек пайки в  схеме индикации 
    - конденсаторы: 2·2=4;
    -резисторы: 2·7=14;
    -светодиоды: 2·7=14;
    -микросхема: 10·1=9;
    -диодный  мост: 4·1=4;
     -стабилизатор  напряжения 3·1=3;
    -выводы: 2
    -всего:  50

   Количество точек пайки в схеме управления
    -резисторы: 2·2=4;
    -микросхема: 4·1=4;
    -транзисторы  3·2=6
    -выводы: 7
    -всего:  17 

    Таблица 3
    Таблица интенсивности отказов для каждой группы элементов синтезатора.
    п/п
     
    Группы  элементов
    Количество  элементов в группе, N.  
    ?i мин·10-6 1/ч
     
    ?i ср·10-6 1/ч
     
    ?i макс·10-6 1/ч
    1 Микросхемы  средней степени  интеграции 1 0,0104 0,013 0,0156
    2 Резисторы пленочные 7 0,168 0,21 0,252
    3 Конденсаторы  керамические 1 0,12 0,15 0,18
    4 Конденсаторы  электролитические 1 0,28 0,35 0,42
    5 Диоды арсенид галлиевые 7 1,12 1,4 1,68
    6 Диоды кремниевые 4 0,64 0,8 0,96
    7 Точки пайки печатного монтажа 50 0,4 0,5 0,6
    8 Печатная  плата 1 0,56 0,7 0,84
     
       Интенсивность отказов схемы индикации
              ?а мин=?Ni ?мин    (1)
                 ?а макс=?Ni ?макс    (2)
                 ?а ср=?Ni ?ср    (3)
 

          Наработка на отказ схемы индикации
    ?а мин=(0,0104+0,168+0,12+0,28+1,12+0,64+0,4+0,56)·10-6=3,2984·10-6 1/ч
    ?а ср=(0,013+0,21+0,15+0,35+1,4+0,8+0,5+0,7)··10-6=4,123·10-6 1/ч
    ?а макс=(0,0156+0,252+0,18+0,42+1,68+0,96+0,6+0,84)·10-6=4,9476·10-6 1/ч 

    Тн мин=1/?а макс=3,032·105ч
    Тн ср=1/?а ср=2,425·105 ч
    Тн макс=1/?а мин=2,021·105 ч 

    Наработка на отказ при коэффициенте готовности по ГОСТ 27.002-89 0,95.
     Тн мин=-ln0,95/?а макс=15550 ч
    Тн ср=-ln0,95/?а ср=12440 ч
    Тн макс=-ln0,95/?а мин=10310 ч 

    Таблица 4
    Таблица интенсивности отказов для каждой группы элементов схемы управления.
    п/п
     
    Группы элементов
    Количество  элементов в группе, N.  
    ?i мин·10-6 1/ч
     
    ?i ср·10-6 1/ч
     
    ?i макс·10-6 1/ч
    1 Микросхемы  средней степени  интеграции 1 0,0104 0,013 0,0156
    2 Резисторы пленочные 2 0,048 0,06 0,072
    3 Транзисторы кремниевые 2 1,344 1,48 2,016
    4 Точки пайки печатного монтажа 17 0,136 0,17 0,204
    5 Печатная  плата 1 0,56 0,7 0,84
 
 
 

    Интенсивность отказов схемы управления
    ?а мин=(0,0104+0,48+1,344+0,136+0,56)·10-6=2,0984·10-6 1/ч
    ?а ср=(0,013+0,06+1,48+0,17+0,7)·10-6=2,423·10-6 1/ч
    ?а макс=(0,0156+0,072+2,016+0,204+0,84)·10-6=3,1476·10-6 1/ч 

    Тн мин=1/?а макс=4,766·105ч
    Тн ср=1/?а ср=4,127·105 ч
    Тн макс=1/?а мин=3,177·105 ч 

     Тн мин=-ln0,95/?а макс=24440 ч
    Тн ср=-ln0,95/?а ср=21170 ч
    Тн макс=-ln0,95/?а мин=16300 ч
    4.3. Уточненный расчет  надежности 
    Уточненный  расчет надежности производится с целью определения  показателей надежности проектируемого модуля в реальных условиях эксплуатации с учетом особенностей функционирования принципиальной схемы, и позволяет оценить влияние условий применения элементов и дестабилизирующего влияния окружающей среды на надежность аппаратуры.
    В общем случае формула  расчета надежности в реальных условиях эксплуатации имеет вид:
                ,           (4)  
    где - интенсивность отказов изделия в нормальных условиях эксплуатации; - интенсивность отказов i-го элемента в нормальных условиях эксплуатации; - коэффициент электрической нагрузки; , , , - коэффициенты, учитывающие влияние на надежность механических воздействий, температуры, влажности и давления соответственно, равные:
         1,07 (стационарные  условия эксплуатации)
         1 (высота 0-1 км)
         2 (относительная  влажность 90...98%. температура 20...25 оС)  

 


Таблица 5

  Показатели  надежности элементов

 

ЭРЭ

   Наименование  элемента

Кэн амв at авл ад ?а 10-6 Интесивность  отказов
R1 МЛТ-0.125 0,1125 1,07 0,15 1 1 8,12 0,018056
R2 МЛТ-0.125 0,01 1,07 0,15 1 1 8,12 0,001605
R3 МЛТ-0.125 0,0125 1,07 0,15 1 1 8,12 0,002006
R4 МЛТ-0.125 0,0382 1,07 0,15 1 1 8,12 0,006131
R5 МЛТ-0.125 0,01255 1,07 0,15 1 1 8,12 0,002014
R6 МЛТ-0.125 0,01 1,07 0,15 1 1 8,12 0,001605
R7 МЛТ-0.125 0,1125 1,07 0,15 1 1 8,12 0,018056
C1 К50-29 0,1 1,07 0,65 1 1 0,12 0,06955
C2 К10-17б 0,1 1,07 0.06 1 1 0.025 0,00642
VD1 КИПД-66К-Г 0,0001875 1,07 0.06 1 1 0.04 1,2E-05
VD2 КИПД-66К-Г 0,000078 1,07 0.06 1 1 0.04 5,01E-06
VD3 КИПД-66К-Г 0,0000625 1,07 0.06 1 1 0.04 4,01E-06
VD4 КИПД-66К-Г 0,000109 1,07 0.06 1 1 0.04 7E-06
VD5 КИПД-66К-Г 0,0000625 1,07 0.06 1 1 0.04 4,01E-06
VD6 КИПД-66К-Г 0,000078 1,07 0.06 1 1 0.04 5,01E-06
VD7 КИПД-66К-Г 0,0001875 1,07 0.06 1 1 0.04 1,2E-05
VD8 КД906 0,12 1,07 0,16 1 1 0,03 0,020544
DA1 КР1157ЕН502А 0,5 1,07 0,35 1 1 0,3 0,18725
DD1 Attiny2313 0,5 1,07 0,35 1 1 0,3 0,18725
 
 
    4.3.1. Уточненная интенсивность отказов проектируемого модуля
           5.205*10-7 
     
     
     

    4.3.2. Определим время наработки на отказ модуля
           1/5.205*10-7=1.921*106
    4.3.3. Определим время  наработки на отказ  при коэффициенте  готовности Р=0,95
           -ln0.95/5.205*10-7=9.855*104
    4.3.4. Вывод: по результатам уточненного расчета надежности (Т=98550), можно сказать что получено средне время наработки на отказ с учетом коэффициента электрических нагрузок и влияния окружающей среды удовлетворяет требованиям технического задания.  
     
     

 
 
 
 
 
 

 

5 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ. 

    5.1 Аналитический расчет  печатной платы  проводиться для  определения минимально  необходимой для  размещения элементов  схемы площади  печатной  платы.
    5.2 Массогабаритные  характеристики ЭРЭ
         Таблица 6
         Массогабаритные данные эрэ.
    N n/n
    Тип элемента
    Установочные Размеры мм
    Установочная Площадь мм2
    Масса г Кол-во Общ. Уст. Площадь мм2
    Общая масса г 
    1 МЛТ-0.125 2,2*10 22 0,15 7 154 1,05
    2 К10-17б 3,8*5 19 0,8 1 19 0,8
    3 К50-29 8*16 128 1,4 1 127 2,8
    4 КД906 5*12 60 0,6 1 60 0,6
    5 КИПД-66 3,4 9,07 0,15 7 63,49 1,05
    6 КР1157ЕН502А 4,2*5,2 21.84 0,25 1 21,84 0,25
    8 Attiny2313 7,5*25 187,5 2 1 187,5 2
    Итого 633,83 8,55
 
 
      Таблица 7
      Массогабаритные данные эрэ
    N n/n
    Тип элемента
    Установочные Размеры мм
    Установочная Площадь мм2
    Масса г Кол-во Общ. Уст. Площадь мм2
    Общая масса г 
    1 МЛТ-0.125 2,2*10 22 0,15 2 44 0,3
    2 Attiny2313 7,5*25 187,5 2 1 187,5 2
    3 IRF630 10.7*4.8 51,36 2,5 2 102,72 5
    Итого 334,22 7,3
 
 

    5.3. Установочные рисунки элементов расположенных на печатных платах  


       
       
       

        Рисунок 1. Установочный рисунок  резистора МЛТ-0.125  (вариант  Iа)
Элемент L, мм l, мм   H, мм d, мм
МЛТ-0.125 6 12,5 2,2 0,6
                  Таблица 8 
 
 

          
Рисунок 2 Установочный рисунок  конденсатора  К10-17б (вариант  IIв)
             Таблица 9
          Элемент h, мм H, мм   l, мм
          К10-17б 5 3.8 5
 
           
        и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.