28. Методы компоновки элементов ЭВА можно разбить на две группы: аналитические и модельные. К первым относятся численные (аналитические) и номографические, основой которых является представление геометрических параметров и операций с ними в виде чисел. Ко вторым относятся аппликационные, модельные, графические и натурные методы, основой которых является та или иная физическая модель элемента, например в виде геометрически подобного тела или обобщенной геометрической модели.
29. Основой для всех является рассмотрение общих аналитических зависимостей. При аналитической компоновке мы оперируем с численными значениями различных компоновочных характеристик: геометрическими размерами элементов, их объемами, весом, энергопотреблением и т.п. Зная соответствующие компоновочные характеристики элементов изделия и законы их суммирования, можно оценить компоновочные характеристики всего изделия и его частей.
4 СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
4.1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
Модуль реализован на базе цифрового микроконтроллера МС68НС711Е9 фирмы Motorola.Данный модуль выполняет следующие функции:
- -ввод с клавиатуры требуемого значения времени ,вывод текущего значения времени на жидкокристаллический дисплей;
- -регистрация текущего значения времени и контролируемого параметра в энергонезависимой памяти;
- -выдачу сообщения об отклонении сигнала от заданного на ЖКИ и центральный компьютер;
- -обмен информацией с центральным компьютером типа IBM PC ;
- -регулирование контролируемого параметра во времени по заданному закону.
Проанализировав выполняемые функции выделим следующие структурные элементы:
- силовая часть;
- электрическая развязка;
- управление уровнем выходного сигнала;
- наборное поле;
- сброс микроконтроллера при включении и снижении питания ниже уровня 0,5 В ;
- датчик входного сигнала;
- аналогово-цифровой преобразователь входного сигнала;
- микроконтроллер;
- ЦАП выходного сигнала для ЖКИ;
- индикация;
- преобразование уровней сигнала для связи с центральным компьютером.
Взаимосвязи между этими структурными элементами приведены в приложении .
4.2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
Выбор элементной базы необходимо производить исходя из условий эксплуатации устройства. Таким образом, ко всем электрорадиоэлементам схемы, ко всем конструкционным материалам и изделиям предъявляются те же требования, что и ко всему устройству в целом.
Выбор ЭРЭ производится на основе требований к аппаратуре, в частности, кинематических, механических и других воздействий при анализе работы каждого ЭРЭ и каждого материала внутри блока, и условий работы каждого блока конструкции.
Выбор резисторов будем производить учитывая:
- эксплуатационные факторы (интервал рабочих температур, относительную влажность окружающей среды, атмосферное давление и др.);
- значение электрических параметров и их допустимое отклонение в процессе эксплуатации (номинальное сопротивление, допуск, и др.)
- показатели надежности и долговечности;
- конструкцию резисторов, способ монтажа, массу.
В целях повышения надежности и долговечности резисторов (и других ЭРЭ), во всех возможных случаях следует использовать их при менее жестких нагрузках и в облегченных режимах по сравнению с допустимыми.
Исходя из схемы электрической принципиальной, определяем, что постоянные резисторы должны обеспечивать номинальную мощность 0,0125 Вт. При этом используются резисторы сопротивлением 10 Ом.
Учитывая все эти характеристики (требования по габаритам и массе, требования в области кинематических и механических воздействий), можно сделать вывод, что перечисленным требованиям удовлетворяют постоянные непроволочные резисторы общего назначения типа МЛТ.
Резисторы этого типа имеют характеристики, приведенные в таблице 4.2.1.
Таблица 4.2.1 - Эксплуатационные характеристики резисторов типа МЛТ
Характеристика
Значение
Диапазон номинальных сопротивлений при мощности 0,125 Вт
10 ...100000
Уровень собственных шумов , мкВ/В
1,5
Температура окружающей среды , оС
от -60 до +70
Относительная влажность воздуха при температуре +35 оС, %
до 98
Пониженное атмосферное давление, Па
до 133
Предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока. В
200
Минимальная наработка, ч
25000
Срок сохраняемости, лет
25
Эксплуатационная надежность конденсаторов, так же как и резисторов, во многом определяется правильным выбором их типа и возможного использования их в режимах, не превышающих допустимые.
Для правильного выбора типа конденсаторов необходимо, с учетом требований к устройству, принимать во внимание следующие факторы:
- значение номинальных параметров и их допустимые изменения в процессе эксплуатации (номинальная емкость, допуск и др.);
- эксплуатационные факторы;
- конструкцию конденсаторов, способы их монтажа, габариты и массу.
С учетом всех выше изложенных требований произведем выбор конденсаторов постоянной емкости.
В качестве таких конденсаторов выбираем конденсаторы типа КМ-6А.
Эксплуатационные характеристики конденсаторов этого типа приведены в таблице 4.2.2.
Таблица 4.2.2 -Эксплуатационные характеристики конденсаторов КМ-6а
1
2
Температура окружающей среды, оС
От -60 до +85
Относительная влажность воздуха , %
До 98
Атмосферное давление, мм.тр.ст
10-6 до 3атм.
Вибрационные нагрузки с ускорением в диапазоне 5 - 200 Гц
10g
Многократные удары с ускорением
до 35g
Линейные нагрузки с ускорением , не более
100g
Тангенс угла потерь, не более
0,0012
15000
Срок сохранения, лет
12
Схема электрическая принципиальная содержит также и полярные конденсаторы. С учетом всех требований предъявляемых к ним выберем электролитические конденсаторы типа К50-29 .
Эксплуатационные характеристики конденсаторов этого типа приведены в таблице 4.2.3.
Таблица 4.2.3 - Эксплуатационные характеристики конденсаторов типа К50-29
от -20 до +70
Относительная влажность воздуха, %
Атмосферное давление, кПа
от 1,3 до 2942
Вибрационные нагрузки с ускорением в диапазоне 1 - 600 Гц
до 10 g
до 15 g
Линейные нагрузки с ускорением
до 100 g
Допустимые отклонения емкости, %
от -20 до +80
5000
5
В данном устройстве используются и интегральные микросхемы. При выборе типов микросхем будем учитывать совместимость их с динамическими параметрами MC69HC11E9 и в соответствии с функциональным назначением микросхем. С учетом этого можно выбрать следующие интегральные микросхемы: КР140УД12,МС145000,МС145407,МС34064,МС7805.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17