Методическое пособие по курсовому проектированию 3 курс

ТО ГБПОУ «ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

для специальности 09.02.01 «КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕНСЫ»

ПО ПМ 01 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ»

среднего профессионального образования

2017

ОДОБРЕНО

цикловой комиссией дисциплин радиоэлектроники и электроэнергетики

Составлено в соответствии

с Федеральными государственными

требованиями к минимуму

содержания и уровню

подготовки выпускника по

специальности 09.02.01

«Компьютерные системы и комплексы»

Председатель ЦК

____________ О.П.Шаршова

Заместитель директора поУПР

____________ Т.Н. МЕШКОВА

Автор ____________И.А.Хромых

СОДЕРЖАНИЕ

1 Общие положения……………………………………………………….4

2 Содержание курсового проекта…………………………………………6

3 Порядок выполнения разделов проекта…………………….…………..7

4 Общие требования к оформлению текста……………………………..22

5 Правила оформления графических документов………………………25

6 Программы, применяемые для выполнения курсового проекта…….35

7 Защита курсового проекта ..……………………………………………36

8 Список используемых источников…………………………………….37

Приложение А..…………………………………………………………....38

Приложение Б……………………………………………………………..39

Приложение В……………………………………………………………..40

Приложение Г……………………………………………………….…….41

Приложение Д……………………………………………………………..43

1Общие положения

Курсовой проект – самостоятельная работа студента, основной целью и содержанием которой является развитие умений и навыков в проектировании цифровых устройств на печатной плате, оформление графической и текстовой части проекта, а также подготовка студента к успешному выполнению дипломного проекта.

Цель курсового проекта – применение комплекса полученных теоретических знаний, а также практических умений и навыков для решения конкретных задач.

Заданием на курсовое проектирование предусматривается разработка цифрового функционального узла на печатной плате по схеме электрической принципиальной.

Общим требованием к курсовому проекту являются: четкость и логическая последовательность изложения материала, убедительность аргументации, краткость и ясность формулировок, исключающих неоднозначность толкования, конкретность изложения результатов, доказательств и выводов.

Объем пояснительной записки составляет от 25 до 30 страниц текста с расчетами, обоснованиями, необходимыми иллюстрациями и рисунками (располагаются только на одной стороне листа). Объем любого из разделов пояснительной записки зависит от темы проекта, задания и глубины проработки данного вопроса в проекте.

В приложения выносятся иллюстрации большого объема, текстовые примеры (перечень элементов), структурные, функциональные и принципиальные схемы.

Пояснительная записка (ПЗ) к курсовому проекту должна быть подготовлена и оформлена с применением информационных технологий, разделы и подразделы располагаются в строгой последовательности содержания ПЗ.

Курсовой проект должен представлять собой законченную разработку, свидетельствующую о том, что уровень научно-технической подготовки ее автора, навыки, приобретенные за время обучения, соответствуют требованиям стандарта по специальности.

Основными задачами курсового проекта являются:

• систематизация, закрепление и расширение полученных теоретических и практических знаний в рамках специальности «Компьютерные системы и комплексы» и их применение;

• развитие навыков самостоятельной работы и овладение методикой научного исследования при решении разрабатываемых в курсовом проекте проблем;

• обучение самостоятельному обобщению, формулированию выводов и предложений по исследуемой проблеме;

• выработка способностей отстаивать принципиальные положения и позиции, вытекающие из результатов исследуемой проблемы курсового проекта;

• овладение навыками сбора, обработки и анализа информации для написания и защиты курсового проекта;

• совершенствование навыков работы со специальной литературой, многочисленными источниками периодической печати

В состав курсового проекта входят:

• пояснительная записка (ПЗ) на 25 -30 листах формата А4;

• графические документы: схема электрическая принципиальная и чертёж печатной платы – два листа формата А1;

• приложения: перечень элементов на схему электрическую принципиальную.

2 Содержание курсового проекта

Титульный лист (приложение А) является первым листом пояснительной записки. Его оформляют на листах формата А4. Он содержит наименование темы проекта, шифр специальности, группа, фамилию исполнителя и проверяющего (выдаётся студенту).

Задание (приложение Б) содержит:

• тему курсового проекта;

• исходные данные для проектирования;

• перечень разделов пояснительной записки;

• дату выдачи задания и срок представления к защите;

• фамилию исполнителя и проверяющего.

Пояснительная записка состоит из следующих листов

(см. Приложение В):

• титульный лист;

• задание;

• аннотация;

• содержание;

• введение;

• основная текстовая часть проекта;

• заключение;

• список использованных источников;

• приложения. (Перечень элементов см.ПриложениеГ)

Аннотация является заключительным этапом работы над курсовым проектом. Она содержит общие сведения и краткую характеристику курсового проекта:

• название темы;

• фамилию студента и руководителя;

• год защиты;

• название объекта;

• краткие характеристики важнейших разделов;

• применяемое оборудование;

• основные проектные решения, их новизну и эффективность;

• указывают объём пояснительной записки и графической части в листах. Вставляют аннотацию перед содержанием проекта.

3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА

3.1 Введение

Отразить актуальность темы, выполнить краткий обзор и сравнительный анализ существующих конструкций. Указать роль цифровых устройств в технике и быту, назначение и область применения разрабатываемого устройства, выполняемые функции, особенности и недостатки конструкции, преимущества, которые дает использование современных цифровых систем новых поколений.

Кратко охарактеризовать цель и задачи, решаемые в проекте.

Цель работы определяется темой КП и техническим заданием на него и может быть такова: разработка конструкции цифрового устройства – решающая функция. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач, которые определяют содержание работ по теме проекта, а, следовательно, содержание ПЗ и комплекта конструкторской документации.

3.2 Обоснование технических решений

В пункте 1.1 Назначение изделия и описание условий эксплуатации данного раздела необходимо описать назначение устройства, выполняемые им функции, параметры. При этом следует обратить внимание на технические возможности устройства и особенности его работы, проанализировать состав основных функциональных каскадов. Описать условия эксплуатации: температура, относительная влажность, механические воздействия, которые будут заданы в проекте.

Пример: Цифровой измеритель температуры - этот прибор предназначен для измерения температуры воздуха, почвы и воды. Принцип работы изделия заключается в следующем: при подаче постоянного напряжения +5В начинает работать и т.д.

Разрабатываемое изделие будет эксплуатироваться в следующих условиях:

• рабочая температура -20 ºС до +40ºС;

• относительная влажность воздуха от 40 до 80%;

• частота вибрации 500Гц, при длительности импульса 1,2 мкс;

• атмосферное давление от 83 до 106 кПа.

В пункте 1.2 Анализ существующих конструкций и выбор прототипа следует рассмотреть аналогичные существующие цифровые устройства, описать принцип действия выбираемого прототипа.

Конструкция устройства должна обеспечивать доступ для быстрой и удобной сборки, удобство для замены элементов при проведении ремонта и профилактических работ. Все элементы устанавливаются на печатную плату навесным монтажом и соединяются печатными проводниками в схему. Плата – односторонняя, выполненная из гетинакса (стеклотекстолита). Элементы использовать стандартные, т.к. устройство должно быть доступно для широкого пользователя.

Пункт 1.3 Описание проектируемой конструкции изделия

Здесь следует выполнить описание конструкции разрабатываемого устройства. Например, конструктивно устройство представляет собой печатную плату размером 100х200мм с установленными навесными элементами. Все элементы устанавливаются на печатную плату и соединяются печатными проводниками. Плата односторонняя, выполнена из гетинакса (стеклотекстолита) толщиной 1,5 мм. покрытого медной фольгой толщиной 35мкм. Плата изготовлена комбинированным методом. Элементы располагаем правильными рядами, что способствует применению автоматической сборки. Конструкция печатного узла должна обеспечивать удобство монтажа, регулировки и ремонта

Описать работу устройства и принцип работы основных элементов схемы (микросхем, транзисторов), тип, наименование, диаграммы функционирования.

1.4 Выбор элементной базы

Исходя из функционального назначения, выбираем необходимые элементы. Выбор элементов осуществляется исходя из требований и принципа работы изделия, а также условий эксплуатации. Каждый элемент характеризуется совокупностью основных параметров:

• номинальные значения, мощность, рабочее напряжение в схеме;

• условия эксплуатации;

• технические требования к конструкции.

При выборе элементов необходимо придерживаться следующих рекомендации:

• применять стандартные и унифицированные ЭРЭ;

• количество типов и типоразмеров сводить к минимуму;

• допуски на ЭРЭ, если они не заданы, применять 10-20% допуски.

При ограниченных размерах изделия выбирать малогабаритные или миниатюрные ЭРЭ. Давать краткую характеристику применяемым элементам

При выборе резисторов учитывать:

• диапазон температур, давление, влажность;

• номинальное значение сопротивления и допустимые отклонения;

• мощность рассеивания;

• габаритные и установочные размеры;

При выборе конденсаторов учитывать:

• диапазон температур, давление, влажность;

• номинальное значение ёмкости и допустимые отклонения;

• напряжение в схеме и частоту;

• конструктивные размеры конденсатора и способ монтажа.

При выборе диодов учитывать:

• постоянное прямое напряжение и ток;

• максимальное обратное напряжение.

При выборе транзистора учитывать:

• максимальное значение тока коллектора;

• максимально допустимое значение напряжения коллектора – эмиттера;

• мощность, выделяемую на коллекторе;

• условия эксплуатации.

При выборе микросхем учитывать:

• напряжение питания;

• потребляемую мощность микросхемы;

• назначение выводов микросхемы;

• уровни напряжения входных и выходных сигналов.

В разрабатываемой конструкции применять различные элементы и указывать их полное обозначение в перечне элементов:

• резисторы постоянные С2-33 -0,125- 1кОм±10% ОЖО.467.173ТУ;

• резисторы постоянные С1-4-0,25-620Ом±10% АПШК.434110.001ТУ;

• переменные резисторы СП3-38б-0,125-33кОм±10% ОЖО.468.351ТУ;

• конденсаторы керамическиеК10-7а-Н90-33мкФ±10% ОЖО.410.172ТУ;

• конденсаторы электролитические К50-35-16В-220мкФ±20%ОЖО.464.214ТУ;

• микросхема К561ЛЕ бКО.348.457-05ТУ и т.д.

Правильно выбранная элементная база позволит обеспечить надежное функционирование составных частей и всего устройства.

Данные элементной базы должны быть сведены в таблицу1

Таблица 1 – Характеристики элементов

Позиция

ЭРЭ

Длина

(мм)

Ширина

(мм)

Установочная площадь

ЭРЭ(мм²)

Диаметр выводов

(мм)

Кол-во

элементов

R1- R4

6.5

2.5

21,125

0.6

4

1.5 Технические требования к изделию

Технические требования к изделию – это требования к его параметрам. Изделие должно сохранять свои параметры в пределах заданных значений, установленных требованиями, в течение срока службы, при воздействии внешних факторов.

Основные параметры изделия:

1. Напряжение питания;

2. Максимальный ток потребления;

3. Быстродействие;

4. Объём оперативной памяти;

5. Разрядность команд. и т.д.

Конструктивно-технологические требования – это требования к компоновке и изготовлению изделия.

Компоновка изделия – это размещение ЭРЭ на поверхности или в объёме с учётом функциональных, геометрических и механических связей между элементами.

В конструкции изделия должна быть предусмотрена защита от воздействия климатических и механических факторов.

Производственные требования – это требования по обеспечению технологичности изделия.

Требования к компоновке изделия:

• паразитные связи между элементами не должны нарушать работоспособность изделия;

• тепловые режимы не должны ухудшать технические параметры изделия;

• компоновка элементов должна обеспечивать легкий доступ к ЭРЭ при регулировке и ремонте изделия.

К эксплуатационным требованиям относят применение в заданных условиях, простоту управления и обслуживания изделия, обеспечивающих профилактический контроль и наладку изделия.

3.3 Конструирование печатной платы

В пункте 2.1 Компоновочный расчёт печатной платы этого раздела надо отобразить следующую информацию.

Печатная плата – изоляционное основание с нанесенным на его поверхность печатным монтажом. Применение печатных плат повышает надежность аппаратуры, обеспечивает повторяемость электрических параметров, создает предпосылки для автоматизации производства. Печатная плата предназначена для электрического соединения элементов схемы. По конструктивному исполнению различают односторонние, двусторонние, многослойные, гибкие и проводные печатные платы. По точности выполнения элементов конструкции в соответствии с ГОСТ 23751-86 печатные платы делятся на пять классов точности. Указать и описать класс точности проектируемой платы.

Компоновка платы – это процесс размещения ЭРЭ на плоскости с учётом выполнения функций, обеспечения тепловых режимов, отсутствия паразитных связей.

После выбора элементов электрической принципиальной схемы, выполняем компоновочный расчёт печатной платы.

Площадь печатной платы складывается из суммы установочных площадей входящих радиоэлементов.

Установочная площадь элемента определяется следующим образом:

S_уcт=1,3* (А_maxB_max) или S_уcт = 1.3*S, (1)

где А_max –длина ЭРЭ;

B_max – ширина ЭРЭ;

1,3 – коэффициент использования площади;

S – площадь элемента круглого сечения.

Вычисляем установочную площадь каждого элемента, затем умножаем на количество элементов данного типа. Получаем установочную площадь элементов определённого типа

, (2)

где

_.

Ориентировочную площадь платы определяем как сумму произведений следующим образом:

(3)

где S_у – установочная площадь элементов определенного типа;

К_у – коэффициент заполнения, учитывающий вспомогательные зоны для установки других элементов и обеспечения зазора между корпусами ЭРЭ для отвода тепла. Берется равным 1,5÷3.

По полученной ориентировочной площади платы определяем размеры платы в соотношении сторон 3:1 или 2:1. Длина и ширина платы должны быть кратны шагу 1,25 или 2,5мм.

Выбираем длину и ширину платы из типовых предпочтительных рядов:

Ширина: 20;30;40;45;50;60;75;80;90;100;110;120;150;170.

Длина:30;40;60;75;80;90;100;140;150;160;170;180;200;280.

Разделив полученную на выбранную ширину, получим длину платы, при этом надо сохранять соотношение сторон. Записать полученные значения сторон платы.

L₁– длина платы (мм);

L₂– ширина платы (мм).

При выполнении компоновки изделия необходимо придерживаться следующих требований:

• обеспечивать минимальные паразитные связи между элементами;

• тепловые режимы не должны ухудшать технические параметры изделия;

• технология сборки должна обеспечивать легкий доступ к ЭРЭ при регулировке и ремонте изделия.

2.2 Выбор материалов для изготовления печатной платы

В практике проектирования электронных узлов в качестве материалов основания печатных плат наибольшее применение находят такие фольгированные и нефольгированные диэлектрики, как гетинакс, стеклотекстолит, полиимид.

Для проектирования функционального цифрового узла выбираем одностороннюю печатную плату, изготовленную комбинированным методом, т.к. данный метод широко применяется в производстве.

В качестве основания платы выбираем фольгированный стеклотекстолит толщиной 1,5мм., марки СФ-1-35-1,5ГОСТ10316-78. Стеклотекстолит обладает высокой механической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, низким влагопоглощением, хорошо обрабатывается резанием и имеет следующие характеристики:

• диапазон рабочих температур -60 до +105ºС;

• удельное поверхностное сопротивление 10¹⁰÷ 10¹¹ Ом;

• усилие отделения полоски фольги 3 ÷ 4Н.

Если в качестве основания платы выбираете гетинакс, то дайте характеристику гетинакса и обоснование его выбора.

2.3 Расчёт размеров элементов печатного монтажа

1. Исходя, из технологических возможностей производства выбирается и обосновывается метод изготовления и класс точности печатной платы.

Например, выбираем одностороннюю плату с толщиной фольги 35мкм и комбинированным методом изготовления, как наиболее применяемым в производстве. Выбираем 3-й класс точности печатной платы, что соответствует ширине печатных проводников и зазору между ними 0,25мм.

2.Определяем минимальную ширину проводника по постоянному току для цепей питания и заземления по формуле:

₍₄₎

где _max – максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках, изменяется от 50 до 70мА. Задаёмся значением максимального тока 70мА =0,07А.

_ДОП – допустимая плотность тока, зависит от метода изготовления. Для комбинированного метода принимаем_ДОП = 48 А /мм²;

t – толщина проводника, равна 35мкм=0,035мм.

3.Определяем минимальную эффективную ширину проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем по формуле:

₍₅₎

где– удельное объемное сопротивление меди:=0,0175 Ом∙мм²/м;

– длина проводника, принимаем равным10 см=0,1м;

U_доп – допустимое падение напряжения, определяется из анализа схемы электрической принципиальной и берётся не более 5% от напряжения питания: U_доп = 0,25 В.

4. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий по значению диаметров выводов ЭРЭ

(6)

где d_Э – максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ: для резистора d_Э равен 0,6мм (согласно таблицы1)

d_Н.О – нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, принять равным: d_Н.О = 0,05 мм;

r– разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ. Её выбирают в пределах

0,1 ÷ 0,4, принимаем r =0,1 мм., тогда:

Расчетное значение диаметра следует округлить в сторону увеличения до целых десятых долей миллиметра и выбрать из ряда предпочтительных диаметров отверстий.

Предпочтительному ряду диаметров соответствуют следующие диаметры отверстий: 0.4;0.5;0.6;0.7;0.8;0.9; 1.0; 1.1;1.2; 1.3;1.4; 1.5; 1.6;1.7;1.8;2.0;2.1;2.2;2.3;2.4;2.5мм.

Принимаем значение =0,8 мм из предпочтительного ряда.

Произвести расчёт для всех диаметров выводов ЭРЭ, указанных в таблице1.

5. Определяем максимальный диаметр просверленного монтажного отверстия по формуле

(7)

где Δd – допуск на отверстие: Δd=0,1 мм;

d_i–номинальные значения диаметров монтажных отверстий, полученных в пункте 4.

Выполнить расчёт для всех отверстий, рассчитанных в пункте 4.

6. Определяем минимально эффективный диаметр контактной площадки D_min1 по формуле:

, (8)

где – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки: =0,035мм для 3-го класса;

и – допуски на расположение отверстий и контактных площадок: = 0,08мм и = 0,2 мм;

– максимальный диаметр просверленного отверстия, равен 1.0мм.

Выполнить расчёт для всех контактных площадок

7. Минимальный диаметр контактных площадок определяют по формуле:

= (9)

8. Определяем максимальный диаметр контактных площадок:

(10)

= 1,71+0,04 = 1,75 мм.

9. Определяем минимальную ширину печатных проводников при фотохимическом способе изготовления для односторонних печатных плат (ОПП)

(11)

где b_1min – минимальная эффективная ширина проводника. Для 1,2 и 3 класса точности b_1min =0,18мм;

t – толщина фольги, равная 0,035мм.

b_min =0,18+0,05 =0,23мм.

10. Максимальную ширину проводников определяем по формуле:

(12)

= 0,23+0.02= 0,25мм

11. Определяем минимальное расстояние между элементами проводящего рисунка по формулам:

а) минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой определяется по формуле

(13)

где L₀ – расстояние между центрами рассматриваемых элементов: L₀=2,5мм; = 0,2 мм;

δL – допуск на расположение проводников: δL=0,1.

б) минимальное расстояние между двумя контактными площадками определяем по формуле:

(14)

в) минимальное расстояние между проводниками определяем по формуле

(15)

2.4 Расчёт паразитных ёмкостей и индуктивностей печатных проводников

1. Определяем взаимную ёмкость параллельных проводников первого типа линий связи для одностороннего печатного монтажа по формуле:

(16)

(17)

εr ==5

_r – диэлектрическая проницаемость среды;

_cт – диэлектрическая проницаемость стеклотекстолита равна 6;

_л – диэлектрическая проницаемость лака равна 4;

– длина проводников связи, равна 85÷95см.Принимаем равным 0,9м;

t – толщина фольги, равная 0,035мм;

b – ширина проводника, равная 0,25мм.

=1,1пФ.

2 Взаимную индуктивность для линий первого типа определяем по формуле:

(18)

M= = 0,0015мГн.

3 Определяем сопротивление изоляции между проводниками

(19)

Где- удельное поверхностное сопротивление для стеклотекстолита, равно 510⁹ Ом.

4 Определяем паразитную ёмкость между проводниками:

С = С_пог(20)

С_пог– ёмкость погонная, определяется как:

С_пог= к_n (21)

С = 0,75

L = L_пог

L_пог –определяется в зависимости от печатного проводника, принимаем равным 0,017мкГн/см. Тогда, при _{=0,09м =9см, получим:}

L =0,017

В разделе 3.4 Анализ технологичности, надёжности и оценка качества конструкции.

В пункте 3.1 Оценка технологичности отображается следующая информация:

Технологичность конструкции – совокупность свойств конструкции изделия, определяющих её приспособленность к оптимальным затратам производства для получения заданного качества.

Необходимо конструировать так, чтобы при изготовлении, эксплуатации и ремонте выполнялись оптимальные затраты труда, средств и времени.

Различают следующие показатели технологичности:

1. Качественные показатели:

• регулируемость изделия;

• собираемость и взаимозаменяемость;

• контролепригодность.

Качественные показатели оценивают на ранних стадиях проектирования изделия.

2. Основные показатели технологичности:

• трудоёмкость изготовления;

• технологическая себестоимость;

• комплексный показатель технологичности.

Технологичность изделия оцениваем с помощью комплексного показателя технологичности, который определяется по следующей формуле:

(22)

где к_i– базовый показатель технологичности конструкции, получают путём расчёта, характеризует значение параметра;

φi – коэффициент весомости базового показателя технологичности. Для каждого базового показателя имеет свои конкретные значения на основании практического опыта;

i – порядковый номер показателя;

n – количество базовых показателей и коэффициентов весомости.

Рассчитываем базовые показатели технологичности конструкции:

1. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа рассчитывается по формуле:

(23)

где H_ам – количество контактных соединений, выполненных механизированным способом, например,H_ам =31;

H_м– общее количество соединений, например, H_м= 37.

К

Коэффициент весомости базового показателя технологичности для данного показателя: φ_i=1.

2. Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу рассчитывается по формуле

(24)

где H_мп.эрэ– количество ЭРЭ, подготовленных с помощью механизации и автоматизации. Например,H_мп.эрэ=10;

H_эрэ– общее количество ЭРЭ. Например ,H_эрэ=14.

.

Коэффициент весомости базового показателя подготовки ЭРЭ

равен: φ_i=0,8.

3. Коэффициент повторяемости ЭРЭ рассчитывается по формуле

(25)

где H_{m. эрэ}– количество типов элементов. H_m.эрэ=4

– общее количество элементов.

Коэффициент весомости базового показателя равенφ_i=0,3.

4. Коэффициент применяемости ЭРЭ рассчитывается по формуле:

(27)

где H_{т.ор.эрэ}– число типоразмеров оригинальных ЭРЭ:

H_{т.ор.эрэ}=11;

– общее количество элементов.

Коэффициент весомости базового показателя технологичности для данного показателя φ_i=0,2.

5. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей рассчитывается по формуле

(28)

где Д_пр – число деталей, изготавливаемых прогрессивными методами. Д_пр =2;

Д –общее число деталей. Д=5.

Коэффициент весомости базового показателя технологичности для данного показателя φ_i=0,1.

6. Коэффициент автоматизации контроля и настройки

(29)

– число операций контроля и настройки, выполняемых автоматически;

– общее число операций настройки и контроля.

Коэффициент весомости равенφ_i=1,0

Полученные значения базовых показателей и коэффициентов весомости представим в виде таблицы 2.

Таблица 2 – Показатели технологичности.

Наименование базовых

показателей

Обозначение базовых

показателей

Значение

Коэффициент

весомости базового

показателя φ_i

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа

0,837

1,0

Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу

0,714

0,8

Коэффициент повторяемости ЭРЭ

0.715

0,3

Коэффициент применяемости ЭРЭ

0,215

0,2

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

0,4

0,1

Коэффициент автоматизации контроля и настройки

0,57

1,0

Комплексный показатель технологичности равен 0,67, что соответствует нормативным данным на электронные блоки.

3.2 Ориентировочный расчёт надёжности устройства

Надёжность – свойство изделия выполнять заданные функции в течение заданного времени, сохраняя параметры.

К основным причинам отказа изделия можно отнести:

• нарушение работоспособности элементов;

• повреждение механических узлов и конструкции;

• нарушения, связанные с условиями эксплуатации и технологии изготовления.

При ориентировочном расчёте надёжности изделия, интенсивность отказов элементов берется из таблиц для каждого элемента, при условии, что элементы работают в нормальных условиях. Интенсивность отказов радиоэлементов необходимо взять из Приложения Д и представить в табличном виде согласно применяемых элементов. (см. Таблица3)

Таблица3 – Интенсивность отказов элементов

Количество

элементов

Интенсивность отказа элемента

,1/ч

Суммарное значение интенсивности отказа

,1/ч

Резистор R1-R4

4

0,01

0,04

Конденсатор С1-С3

3

0,15

0,45

Определяем интенсивность отказа изделия расчётом,как сумму произведений интенсивности отказа элемента, взятого из таблицы на количество элементов данного типа.

(30)

интенсивность отказа конкретного элемента, взятого из таблицы 3;

n_i – количество конкретных элементов, входящих в изделие.

При заданном времени работы(t) определяем вероятность безотказной работы и среднее время исправной работы

Р(t)=e^-λизд·t (31)

(32)

3.3 Оценка качества

Качество изделия характеризуется системой показателей:

• массой;

• объёмом;

• энергопотреблением;

• надёжностью;

• трудоёмкостью изготовления.

Рассчитаем следующие показатели качества:

1 Коэффициент использования физического объёма определяется по формуле:

_, (34)

где V_n – объём входящих микросхем и элементов;

V – общий объём изделия.

2 Общая масса изделия:

(35)

масса входящих элементов;

масса соединений;

масса несущей конструкции;

масса теплоотводящих устройств.

3 Общая площадь устройства

S =S_пл (36)

4 Объём устройства:

V = V_N + V_C +V_K + V_ТУ (37)

где V_N – общий объём элементов, входящих в устройство;

V_C – объём соединений;

V_K– объём несущей конструкции;

V_ТУ – объём теплоотводящих устройств.

5 Надёжность устройства:

Надёжность устройства характеризуется вероятностью безотказной работы и среднем временем исправной работы:

Р(t)=e^-λизд·t (38)

(39)

В з.5 Заключение. В нем подводится итог всей работы над курсовым проектом, отмечаются наиболее важные и интересные решения, полученные в разных частях проекта, указываются возможные пути дальнейшего совершенствования разработанного варианта, делается вывод о соответствии результатов, полученных в проекте, заданию на курсовое проектирование. Объем – 1-2 листа машинописного текста.

В 3.6 Список использованных источников. Должен содержать перечень тех книг, журнальных статей, нормативно - технических документов, которые использованы при работе над курсовым проектом. На указанные в перечне работы должны быть сделаны ссылки по тексту пояснительной записки. Во внутри текстовых ссылках проставляется номер литературы по приведенному списку в квадратных скобках, например 3. Литературу в списке нумеруют арабскими цифрами. Список литературы оформляется по ГОСТ 7.1-84.

В 3.7 Приложения. Могут содержать следующие документы (в зависимости от тематики КП): спецификации, перечень элементов к принципиальной электрической схеме, инструкции по проведению лабораторных работ; инструкции по эксплуатации устройства и т.д.

4 Общие требования к оформлению текста

При изложении и оформлении материала пояснительной записки необходимо придерживаться основных требований и рекомендаций по выполнению текстовых документов (ЕСКД ГОСТ 2.105-95).

Текст должен быть напечатан машинным способом чернилами (пастой) черного цвета на одной стороне листа белой бумаги формата А4

(210 х 297 мм) через полтора межстрочных интервала. Машинописный шрифт должен быть четким, высотой не менее 2,5 мм. Рамку наносят сплошной основной линией на расстояниях 20 мм от левой границы формата и 5 мм от остальных границ формата. От рамки до границ текста в начале строк оставлять 5 мм, в конце строк – не менее 3 мм, сверху и снизу – не менее 10 мм. Абзацы в тексте начинают отступом, равным 15 - 17 мм (5 ударам).

Расстояние между строками текста должно быть 8 мм. Слова «СОДЕРЖАНИЕ», «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ», «СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ» записываются в виде заголовка симметрично тексту прописными буквами и не нумеруются. Наименования подразделов, включенные в содержание, записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы.

Разделы нумеруются в пределах всего документа арабскими цифрами без точки и записываются с абзацного отступа.

Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделённых точкой. В конце номера подраздела точка не ставится. Пункты и подпункты нумеруются соответственно в пределах подраздела или пункта. Если пункт или подпункт содержит перечисления, то перед каждой позицией перечисления ставится дефис или, при необходимости ссылки в тексте документа на одно из перечислений, строчную букву, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации перечислений необходимо использовать арабские цифры, после которых ставится скобка, а запись производится с абзацного отступа.

Пример

а)__________________

б) __________________

1) _____________

2) _____________

в) ___________________

На титульном листе, листе задания и аннотации номера листов не проставляются. Начинают нумерацию с листа «Содержание», устанавливая номер 3.

Разделы и подразделы должны иметь заголовки. Заголовок раздела следует печатать прописными буквами без точки в конце, не подчеркивая. Заголовок подраздела следует печатать с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Переносы слов в заголовках не допускаются. Расстояние между заголовком и текстом – 15мм (3-4 интервала). Расстояние между заголовками раздела и подраздела – 8мм (2 интервала). Каждый раздел текстового документа рекомендуется начинать с нового листа (страницы).

Нумерация страниц пояснительной записки – сквозная, начиная с титульного листа курсового проекта, включая и приложения, и должна быть в правом нижнем углу основной надписи. Содержание при необходимости может иметь продолжение на следующих листах.

Рисунки, схемы, диаграммы помещают в тексте ПЗ для установления свойств или характеристик объекта. На графический материал должна быть ссылка в тексте. Допускается нумерация графического материала в пределах раздела. Номер рисунка состоит в этом случае из номера раздела и порядкового номера рисунка, разделенных точкой. Иллюстрации при необходимости могут иметь наименование и пояснительные данные. Слово «Рисунок» и наименование помещают после пояснительных данных и располагают следующим образом: Рисунок 1.1 – График зависимости тока от напряжения.

Таблицы необходимо сопровождать тематическими заголовками. Таблицы нумеруются арабскими цифрами. На каждую таблицу должна быть ссылка в тесте, нумерация по тексту – сквозная. Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. Название таблицы и ее номер пишутся слева направо следующим образом:

Таблица 1 – Характеристики элементов.

Формулы по тексту записки должны быть вписаны аккуратно, иметь обязательное обозначение и расшифровку входящих в нее элементов с указанием единиц измерения. Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой. Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него.

Пример – Плотность каждого образца, кг/м³ , вычисляют по формуле:

=m/V,( 5)

где m– масса образца, кг;

V – объём образца, м³.

Нумерация формул должна быть сквозная. Нумерация выполняется арабскими цифрами с правой стороны на уровне формул в круглых скобках. Допускается нумерация формул в пределах раздела. Следует обратить внимание на порядок обозначения основных, дополнительных и производных единиц измерения физических величин. В пояснительной записке должны применяться единицы международной системы единиц СИ. Ссылки в тексте на порядковые номера формул дают в скобках, например, в формуле (5).

Материал, дополняющий текст документа, допускается помещать в приложениях. Приложения могут быть обязательными и информационными.

Информационные приложения могут быть рекомендуемого или справочного характера.

Приложения располагаются в порядке ссылок на них в тексте документа. Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова «Приложение А» и его обозначения, а под ним в скобках для обязательного приложения пишут слово «обязательное», а для информационного – «рекомендуемое» или «справочное».

Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой. Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением букв Е,З,Й,О, Ц, Ы,Ь,Ъ.

Иллюстрационный материал, формулы, таблицы приложений нумеруются также в пределах каждого приложения. Перед номером ставится обозначение этого приложения. Пример – Таблица Б.1.

Список использованных источников оформляется в следующем порядке:

а) для книг – фамилия автора, инициалы, название книги, часть, выпуск, место издания, издательство, год, число страниц;

б) для журнальных статей – фамилия автора, инициалы, заголовок статьи, название журнала, год, том, число страниц.

5 Правила оформления графических документов

Графическая часть курсового проекта включает в себя основные чертежи, определенные руководителем в задании на проект. Обязательными чертежами в курсовом проекте могут быть:

• схемы электрические функциональные и структурные;

• схемы электрические принципиальные;

• чертёж печатной платы;

• сборочный чертёж платы.

Все элементы графической части выполняются в соответствии с требованиями ЕСКД. Основным форматом листа является формат А1 размером 594841мм.

5.1 Чертежи и схемы графической части могут выполняться простым карандашом или с использованием САПР. На рис. 1. показаны основные форматы чертежей.

Рисунок 1 – Форматы чертежей (ГОСТ 2.301–68)

Все чертежи должны выполняться на листах бумаги стандартного формата. Форматы листов бумаги определяются размерами внешней рамки чертежа. Она проводится сплошной тонкой линией(рекомендуется выполнять всё в электронном виде).

Рисунок 2 – Оформление рамки формата чертежа.

Линия рамки чертежа проводится сплошной толстой основной линией на расстоянии 5 мм от внешней рамки. Слева для подшивки оставляют поле шириной 20 мм. На выбранном формате следует вычертить рамку на расстоянии 20 мм от левого края и на 5 мм – от остальных сторон. Толщина основных линий чертежа 0,5-1,4мм, а выносных и размерных в 2раза тоньше.

Каждый чертеж должен иметь основную надпись конструкторского документа, расположенную в правом углу поля документа. Спецификации и перечни элементов помещаются в приложении пояснительной записки.

Общие правила выполнения чертежей изложены в стандартах третьей группы ЕСКД (ГОСТ 2.301-68 и др.).

Как текстовые, так и графические КД оформляются основной надписью рисунок 3. Основная надпись по форме а) выполняется на чертежах и схемах, по форме б) – на первом заглавном листе текстовых документов (пояснительной записки, спецификации, перечня элементов), по форме в) – на последующих листах всех видов текстовых документов.

Обозначение изделий и конструкторских документов принято следующим образом:

ХХ. ХХ. ХХ. ХХ. ХХХ. ХХ. ХХ. ХХ. ХХ,

ПК. 09. 02. 01. 306. 10. 16. 00. Э3

где ХХ – ПК (приборостроительный колледж); далее - ХХХХХХ – код выпускающей специальности; ХХХ – номер группы студента; ХХ – порядковый номер студента по журналу; ХХ – год выполнения КП; ХХ– 00; ХХ – буквы (условное обозначение конструкторских документов – ВО – чертеж общего вида, СБ – сборочный чертеж, ПЗ – пояснительная записка, Э3 – схема электрическая принципиальная).

Например: ПК.09.02.01.306.10.16.00 ПЗ – конструкторский документ курсового проектирования, выполненный в ПК- приборостроительном колледже по специальности 09.02.01, группы КС-306, порядковый номер 10 по журналу, год сдачи документа 2016, ПЗ – документ, представляющий собой пояснительную записку.

Рисунок 3 – Основная надпись текстовых и графических документов.

Форма, размеры и содержание граф основной надписи установлены гост 2.104—68. В основной надписи указывают: в графе 1 – наименование изделия; в графе 2 – обозначение чертежа; в графе 3 – материал детали; в графе 4 – проставляют литеру чертежа (можно ставить "у").

В левом верхнем углу чертежа, в рамке размером 14 х 70записывается обозначение чертежа, данное в графе 2 рамки основной надписи, повернутое на 180°.

На форматах, больших А1, основная надпись может быть расположена как по короткой, так и по длинной стороне. При расположении основной надписи вдоль короткой стороны повернутое обозначение чертежа располагается в правом верхнем углу по длинной стороне листа.

5.2 Оформление электрических схем

Схема – это документ, в котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними.

Электрические схемы составляются на всех стадиях разработки конструкторской документации.

Классификация электрических схем по ГОСТ 2.701-76 приведена в таблице 4.

Таблица4–Классификация электрических схем.

Структурная

Функциональная

Принципиальная

Соединений

Подключения

1

2

3

4

5

Э1

Э2

Э3

Э4

Э5

Общая

Расположения

Прочие

Объединенная

6

7

8

0

Э6

Э7

Э8

Э0

Шифр схемы состоит из буквы, определяющей вид схемы (Э), и цифры, определяющей тип схемы.

Основные правила выполнения электрических схем изложены в

ГОСТ 2.702-75.

Каждый тип электрических схем оформляется в виде самостоятельного конструкторского документа. Однако допускается выполнение совмещенных схем. Совмещенные электрические схемы могут объединять следующие типы: принципиальная и соединений, соединений и подключений. Наименование и шифр совмещенной схемы присваивают по типу схемы, имеющей меньший порядковый номер.

Элементы схем изображаются в виде условных графических обозначений (УГО) согласно ГОСТ 2.721-74... ГОСТ 2.759-82 в условном масштабе. Увеличение или уменьшение размеров элементов осуществляется произвольно, но пропорционально для всех элементов данной схемы.

Расстояние между отдельными графическими обозначениями не должно быть менее 2 мм.

Линии электрической связи изображают в виде горизонтальных и вертикальных отрезков, имеющих наименьшее число изломов и пересечений. Допускается применять наклонные линии связи по возможности небольшой длины.

В общем случае толщина линий связи и графических обозначений одинакова (рекомендуемая толщина 0,3...0,4 мм). Утолщенными линиями изображают линии групповой связи (линии, условно изображающие группу линий электрической связи: жгутов, кабелей, шин, следующих в схеме в одном направлении). Толщина линий групповой связи вдвое больше принятой для изображения линий связи и УГО толщины.

Расстояние между линиями связи не менее 3 мм. Если линии связи затрудняют чтение схемы, их можно оборвать, закончив стрелкой, и указать обозначение или наименование, присвоенное этой линии (например, номер провода, наименование сигнала, условное обозначение буквой, цифрой).

Около графических обозначений (справа или сверху) или на свободном поле схемы, по возможности над основной подписью, допускается помещать различные технические данные (например, номинальные значения параметров элементов, диаграммы, таблицы, текстовые указания).

5.2.1 Оформление принципиальных электрических схем

Схема электрическая принципиальная (Э3) определяет полный состав элементов и связи между ними и дает детальное представление о принципах работы изделия. На ней изображают все элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии электрических процессов, все электрические связи между ними, а также элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Основные требования к выполнению принципиальных электрических схем.

Принципиальные электрические схемы выполняются для изделий, находящихся в отключенном состоянии.

Элементы схем показывают условными графическими обозначениями, установленными стандартами ЕСКД (ГОСТ 2.721... 2.759-82). Элементы и устройства изображают на электрических схемах совмещенным или разнесенным способом.

По совмещенному способу составные части элементов (например, контакты реле) изображают совместно, в непосредственной близости друг к другу.

При разнесенном способе элемент изображается по частям в различных частях схемы. Использование разнесенного способа изображения элементов упрощает начертание схем и их чтение.

Если элементы в схеме используются не полностью, то допускается изображение только задействованных частей.

На схеме электрической принципиальной указывают обозначения выводов (контактов) элементов или устройств, нанесенные на изделие (обозначение выводов трансформатора) или установленные в их документации (обозначения выводов интегральных схем). Однако при изображении одинаковых элементов (устройств) обозначения выводов допускается указывать лишь на одном из них. Допускается сливать в одну линию несколько электрически не связанных линий (рисунок 6). В этом случае каждую линию в месте слияния, а при необходимости на обоих концах, помечают условными обозначениями (цифрами, буквами или сочетаниями букв и цифр). Для обозначения условий эксплуатации около УГО элементов помещают соответствующие надписи, знаки или символы. Если эти надписи и обозначения должны быть нанесены на изделие, то их заключают в кавычки (например, надписи «Сеть», «127В», «220В»). На схеме указывают характеристики входных цепей изделий (частоту, напряжение, силу тока, сопротивление и т.п.), а также параметры, подлежащие измерению на контрольных точках.

Рисунок 4 – Способ изображения схем.

Характеристики входных и выходных цепей, а также адреса их внешних подключений, рекомендуется записывать в таблицы по форме, приведенной на рисунке 7. Адрес внешнего соединения “=А1 - Х1 : 3”, записанный в таблице, означает, что выходной контакт изделия должен быть соединен с третьим контактом соединителя Х1 устройства А1.

Рисунок 5 – Способ изображения схем.

Таблицы помещают вместо условных графических обозначений входных и выходных элементов – соединителей, плат и т.д. Таблицам присваивают позиционные обозначения элементов, которые они заменяют (рисунок 6)

Рисунок 6 – Способ изображения схемы.

Если на схеме несколько таких таблиц, головку таблицы можно приводить только один раз. Порядок расположения контактов в таблице определяется удобством построения схемы. На поле принципиальной электрической схемы допускается помещать указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей, соединяющих элементы, устройства, функциональные группы, а также указания о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.

При отсутствии тех или иных сведений из таблицы могут быть исключены соответствующие графы (например, адрес на рисунке 6) и введены дополнительные графы.

Всем элементам, устройствам и функциональным группам изделия, изображенным на схеме, присваиваются позиционные обозначения, содержащие информацию о виде элемента (устройства, функциональной группы) и его порядковом номере в пределах данного вида.

В первой части указывают вид элемента (устройства, функциональной группы) одной или несколькими буквами согласно ГОСТ 2.710-81 (например, R – резистор, C– конденсатор, BS– звукосниматель), во второй части – порядковый номер элемента (устройства, функциональной группы) в пределах данного вида (R1, R2,..., R15; С1, С2, ... , С12).

Порядковые номера присваивают, начиная с единицы, в пределах группы с обозначениями в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме, считая сверху вниз в направлении слева направо.

Позиционные обозначения проставляют рядом с условным графическим обозначением элементов с правой стороны над элементом или непосредственно над элементом

Перечень элементов

Все сведения об элементах, входящих в состав схемы электрической принципиальной, записывают в перечень элементов, который помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа на листе формата А4.

В первом случае перечень оформляют в виде таблицы (рисунок 7 а), как правило, над основной надписью, на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение перечня помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы.

Во втором случае (рисунок 7 б) перечень элементов выполняют на формате А4 с присвоением шифра, состоящего из буквы П (перечень) и шифра схемы, к которой выпускается перечень (ПЭЗ – перечень элементов к схеме электрической принципиальной).

Рисунок 7 – Перечень элементов.

В графах перечня указывают следующие данные:

- в графе «Поз. обозначение»– позиционное обозначение элемента, устройства или функциональной группы;

- в графе «Наименование»– наименование элемента (устройства) в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, а также обозначение этого документа (ГОСТ, ТУ);

- в графе «Примечание»– указание технических данных элемента, не содержащихся в его наименовании;

- в графе «Зона»– обозначение зоны, если поле схемы разбито на зоны.

Элементы записывают в перечень группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров.

Элементы одного типа с одинаковыми электрическими параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку. В этом случае в графу «Поз. обозначение» вписывают только позиционные обозначения с наименьшими и наибольшими порядковыми номерами (например, С8,..., С12), а в графу «Кол.»–общее количество таких элементов.

Наименование одинаковых элементов и документов, на основании которых эти элементы применены, записывают в виде общего заголовка один раз на каждом листе перечня и подчеркивают.

Наименование элементов, устройств или функциональных групп записывают в перечень, начиная с наименования устройства (функциональной группы), которое подчеркивают. В графе «Кол.»указывают количество одинаковых устройств (функциональных групп), изображенных на схеме.

Позиционные обозначения элементов, параметры которых подбираются при регулировке, отмечают на схеме и в перечне звездочкой (например, R*), на поле схемы помещают запись: «Подбирают при регулировании». В перечне указывают наименование и параметр элемента, близкого к расчетному.

1. 2. 2. Схемы цифровой и вычислительной техники. Требования

ГОСТ 2.70881 и 2.74382

Всем линиям связи схемы (входящим и выходящим) присваиваются буквенно-цифровые, буквенные или цифровые обозначения, которые записываются над линиями или на уровне линий. На электрической принципиальной схеме изделия ЦВТ размещаются двоичные логические элементы, которые реализуют функцию или систему функций алгебры логики. Ими могут быть, например, интегральные схемы.

Логические элементы изображают в виде условных графических обозначений (УГО) по ГОСТ 2.74382 (табл. 3). Размеры УГО даны в ГОСТ. В основном поле, в первой строке помещают обозначение функции, выполняемой элементом. Функции элементов и их производные находятся в таблице 2, во второй строке – полное или сокращенное наименование или тип, или код элемента, устройства (например, тип микросхемы).

Таблица 3 – Логические элементы

В дополнительных полях помещают информацию о функциональном назначении выводов. В точках входа на контурах УГО наносят указатели, характеризующие свойства выводов (рис. 8).

а – прямой статический, б – инверсный статический, в – прямой динамический, г – инверсный динамический, д – не несущий логической информации

Рисунок 8 – Указатели выводов (входов).

Размеры УГО определяются по высоте: количеством линий выводов, интервалов, строк информации в основном и дополнительных полях; количеством знаков, помещенных в одной строке УГО; размером шрифта.

Расстояние между выводами должно быть не менее (и кратным) 5 мм при ручном выполнении и не менее интервала между строками при автоматизированном выполнении.

Ширина дополнительного поля должна быть не менее 5 мм при ручном выполнении и не менее ширины одного символа печатающего устройства при автоматизированном выполнении.

Надписи внутри УГО выполняют прописными буквами (ГОСТ 2.30481); при автоматизированном выполнении – шрифтом, имеющемся в печатающем устройстве.

6 Программы, применяемые для выполнения курсового проекта

1) Sprint-Layout 6.0 – это утилита для трассировки двусторонних и многослойных печатных плат. Сегодня эта программа считается наиболее удобной и простой среди приложений, предназначенных для рисования и полуавтоматической разводки плат. Именно поэтому многие радиолюбители отдают ей предпочтение.

Основное поле интерфейса этой программы представлено в виде сетки – это рабочее пространство – место для прокладки контактов под элементы. Слева расположена панель инструментов, содержащая все необходимое. Стоит отметить, что разводка связей может быть выполнена в полуавтоматическом режиме – утилита предлагает пользователю возможные связи, а он сам решает оставить или сменить их. Для построения дорожек можно применить команду «Автотрасса». Следует помнить, что пересечение печатных проводников недопустимо. При разработке трассировки печатной платы следует учитывать необходимость проложения печатных проводников по линиям координатной сетки или под углом 45º к ним. Это нужно для облегчения автоматизированного получения рисунка печатной платы. Шаг координатной сетки применять 1.25 мм или 2,5мм. Также следует учитывать выдерживание необходимого расстояния между печатными проводниками, для платы третьей класса точности минимальная ширина проводника t и зазора между ними равно 0.25 мм.

2) sPlan 7.0– популярная программа черчения схем. Разработана специально для черчения электрических и электронных схем, однако с большим успехом применяется для создания другого рода схем (сборочных чертежей, гидравлических, кинематических, пневматических) и рисунков. Проста в обращении и не требовательна к ресурсам компьютера. В настоящее время для программы sPlan7.0 создано большое количество библиотек элементов, как по зарубежному, так и по отечественному стандарту.

7 Защита курсового проекта

Завершенный курсовой проект предоставляется руководителю. После просмотра и одобрения курсового проекта руководитель подписывает его.

Структура доклада к курсовому проекту:

•  объект исследования;

• принцип работы изделия;

• описать конструкцию изделия;

•  какие расчёты выполнены в процессе работы над курсовым проектом;

•  выводы и предложения по анализируемой проблеме.

Общее время доклада не более 5-10 мин.

Для защиты необходимо подготовить графический материал, который был выполнен в ходе курсового проекта

Рекомендуемый доклад студенту:

Я, Петров Владимир Дмитриевич студент группы КС-304

Тема курсового проекта «Проектирование цифрового генератора». Изделие предназначено генерировать прямоугольные импульсы частотой 500кГц. Изложить принцип действия изделия, привести основные параметры по схеме электрической принципиальной. Описать конструкцию изделия (марку материала основания платы, размеры платы, метод изготовления, особенности навесных элементов). В процессе работы над проектом я определил размеры платы, рассчитал печатный монтаж платы,

и выполнил трассировку печатных проводников. Определил паразитную ёмкость и индуктивность печатных проводников. Выполнена оценка технологичности путём расчёта комплексного показателя технологичности, который равен 0,46. Проведен ориентировочный расчёт надёжности устройства P(t)= 0,97; Tср =10000ч. и выполнена оценка качества изделия.

Студент Петров доклад закончил.

Порядок защиты курсового проекта:

• краткое  выступление студента;

•  вопросы студенту по окончании доклада

•  результаты защиты объявляются в день защиты после всех представленных в этот день курсовых проектов.

При выставлении окончательной оценки по результатам защиты курсового проекта учитываются: оценка научного руководителя, качество подготовки доклада, умение устно доложить результаты исследования и ответить на поставленные вопросы.

Список использованных источников

1.Парфенов, Е.М. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры.: Учеб. пособие для вузов – М.: Радио и связь,2010.-272с.

2.Пирогова, Е.В. Проектирование и технология печатных плат. – М.: Форум, Инфра-М,2005.-560с.

3.Билибин, К.И. и др. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры.: Учебник для вузов – М.: МФТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. -528с.

4.Фрумкин, Г.Д. Расчёт и конструирование радиоэлектронной аппаратуры. – М.:Высш.шк.2008.-258с.

5. Белянин Л.Н. Конструирование печатного узла и печатной платы. Расчёт надёжности.: Учебное методическое пособие. – Томск: ТПУ,2008.-77с.

6 Романычева Э.Т. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА.: Справочник – М.: Радио и связь,2010.-448с.

ПриложениеА.

АДМИНИСТРАЦИЯ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ТАМБОВСКОЕ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

«СОГЛАСОВАНО»

Зам. директора по УПР

_________Т.Н. Мешкова

« ___ » __________ 2016г.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по профессиональному модулю

ПМ.01Проектирование цифровых устройств

Тема: Цифровой тахометр

Студент: Петров Денис Сергеевич

Группа: КС - 306

Специальность:09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

Обозначение курсового проекта: ПК. 09.02.01.306.10.16.00ПЗ

Руководитель

__________ В.А.Зарапин

^{подпись, инициалы, фамилия}

« ___ » ________ 2016 г.

Студент

_________ Д.С.Петров

^{подпись, инициалы, фамилия}

«___»__________2016г.

Работа защищена с оценкой

«___» (__________________)

« ____» _______ 2016 г.

2016

Приложение Б

АДМИНИСТРАЦИЯ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ТАМБОВСКОЕ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

«УТВЕРЖДАЮ»

Зам. директора по УПР

_________ Т.Н. Мешкова

« ___ » __________ 2016г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по профессиональному модулю

ПМ.01Проектирование цифровых устройств

Студент: Петров Денис Сергеевич

1 Группа: КС - 306Специальность:09.02.01Компьютерные системы и комплексы

2 Тема: Цифровой тахометр

3 Срок предоставления проекта к защите: «____»___________2016г.

4 Исходные данные для проектирования: схема электрическая принципиальная.

5 Перечень разделов пояснительной записки:

Введение__________________________________________________________

Анализ существующих конструкций_и выбор прототипа_________________

Конструирование печатной платы устройства___________________________

Анализ технологичности, надёжности и оценка качества конструкции______

Заключение________________________________________________________

Список используемых источников.____________________________________

Приложение А Перечень элементов___________________________________

Руководитель __________________________14.01.2016г.__В.А.Зарапин

^{подпись, дата, инициалы, фамилия}

Председатель цикловой комиссии _______ 14.01.2016г.___Т.М.Кульша

^{подпись, дата, инициалы, фамилия}

Задание принял к исполнению____________14.01.2016г.___Д.С.Петров

Приложение В

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………..4

1 Обоснование технических решений………………………………………………….5

1.1 Назначение изделия и описание условий эксплуатации.….………………………..5

1.2 Анализ существующих конструкций и выбор прототипа………………………….6

1.3 Описание проектируемой конструкции изделия.……..……………………………9

1.4 Выбор элементной базы...…………………………………………………………10

1.5 Технические требования к изделию……………………………………………….13

2 Конструирование печатной платы устройства ..…………………………………….14

2.1 Компоновочный расчёт печатной платы…………………………………………...14

2.2 Выбор материалов для изготовления печатной платы.…………………………. 15

2.3 Расчёт размеров элементов печатного монтажа…………………………………16

2.4 Расчёт паразитных ёмкостей и индуктивностей печатных проводников……….19

3 Анализ технологичности, надёжности и оценка качества конструкции…………20

3.1 Оценка технологичности…………………………………………………………20

3.2 Ориентировочный расчёт надёжности устройства………………………………21

3.3 Оценка качества.………………………………………………………………….23

Заключение……………………………………………………………………………25

Список используемых источников.…………………………………………………..26

Приложение А Перечень элементов.…………………………………………………27

Приложение Г

Зона

Поз.

обозна

чение

Наименование

Кол.

Приме-

чание

Конденсаторы КД – 1 ОЖО.460.205 ТУ

Конденсаторы КТ4 – 23 ОЖО.460.133 ТУ

Конденсаторы К10 – 7В ОЖО. 460. 208 ТУ

Конденсаторы К22 – 5 – ОЖО.464.115 ТУ

Конденсаторы К10 – 7а ОЖО. 460. 172 ТУ

С1

КД – 1- М75-3,3пФ ±10%

1

С2

К10-7а-Н90-33мкФ±10%

1

С3

КД – 1- 5,8пФ±0,5пФ – М75 - 3

2

С5

С4

К10 – 7В –Н90 – 0,01мкФ ⁺⁸⁰_-20

1

С6

К22 – 5 – М47-220пФ ± 10%

1

С7

КТ4 – 23 – М47-33мкФ±10%

1

DA1

Микросхема 142ЕН бКО.348.064ТУ

1

DD2

Микросхема 561ЛА7 бКО.348.457-11ТУ

1

HL1

Индикатор единичный AЛ307НМ аАО.336.076ТУ

1

LL1

Катушка индуктивности ПК 230113.304.08.14.01

1

ПК 09.02.03.306.10.16.00 ПЭЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Разраб.

Петров

Цифровой тахометр

Перечень элементов

Литераа

Лист

Листов

Провер.

Зарапин

1

2

Н.конт.

Зороастрова

Утв.

Мешкова

Зона

Поз. обозна

чение

Наименование

Кол.

Приме-

чание

Резисторы С1- 4 АПШК 434110.001 ТУ

R1

С1 – 4 – 0,125 – 100 кОм ± 10% - Б

3

R2- R3

R4

С1 – 4 – 0,125 – 390 Ом± 10% - Б

1

R5

С1 – 4 – 0,125 – 4,7 кОм± 10% - Б

1

R6

С1 – 4 – 0,125 – 390 Ом± 10% - Б

1

R7

С1 – 4 – 0,125 – 2,2кОм± 10% - Б

1

R8

С1 – 4 – 0,125 – 100 кОм ± 10% - Б

1

R9

С1 – 4 – 0,125 – 68 кОм ± 10% - Б

1

R10

С1 – 4 – 0,125 – 22 кОм ± 10% - Б

1

R11

С1 – 4 – 0,125 – 680 Ом± 10% - Б

1

R12

С1 – 4 – 0,125 – 1,8 кОм ± 10% - Б

1

VD1

Диоды KD521B DD3 362 038ТУ

2

VD2

VD3

Диоды KD103A TT3 362 062ТУ

2

VD4

VT1

Транзистор КТ315Б ЖК3.365.200ТУ

4

VT2.. VT3

XP1-4

Kонтакт ПК.230113.303.09.14.05

2

XS1-4

Kонтакт ПК.230113.303.09.14.06

2

ПК.09.02.03..306.10.16.00ПЭЗ

Лист

2

Изм

Лист

№докум.

Подп

Дата

Приложение Д