Аналіз існуючих технічних рішень

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Зміст

Введение

1. Аналіз існуючих технічних рішень

1.1 Опис принципу роботи схем електронного годинника

1.2 Вибір технічного решения

2. Пристрій цифрових годинників

2.1 Принцип роботи електронного годинника

2.2 Опис схеми електричної принципової

2.3 Опис структурної схеми

3. Розрахунок схеми електричної принципової

3.1 Розрахунок параметричного стабілізатора

3.2 Розрахунок однофазного мостового випрямляча

3.3 Розрахунок надійності пристрою

4. Конструирование

4.1 Виготовлення макета друкарської платні

4.2 Розводка друкарської платы

4.3 Виготовлення корпуса

5. Техніко-економічне обгрунтовування

5.1 Розрахунок основних характеристик виробничого процса

5.2 Розрахунок собівартості цифрового годинника

6. Охорона труда

6.1 Основні вимоги по техніці безпеки при роботі на станках

6.2 Основні вимоги по техніці безпеки при хімічній обробці металів

6.3 Основні вимоги по техніці безпеки при проведенні електромонтажних робіт

Висновок

Список літератури

Додаток 1 Перелік елементів

Додаток 2 Схема електрична принципова

Додаток 3 Схема структурна

Додаток 4 Креслення друкарської платні

Додаток 5 Креслення передньої панелі

Введення

Цифрова техніка є областю, що швидко розвивається, імпульсній техніці. Вона підняла на новий якісний ступінь засобу зв'язку, радіолокацію, викликала появу автоматизованих систем управління підприємствами і цілими галузями народного господарства, комплексів для обробки різних видів інформації.

Особливо широке застосування знайшли цифрові пристрої в електронно-обчислювальній техніці. Зокрема, цифрові обчислювальні машини (ЦВМ) є в даний час самими універсальними. Всі вузли ЦВМ містять елементи цифрової техніки, за допомогою яких здійснюється запам'ятовування і зберігання інформації, управління обчислювальним процесом, введення і висновок інформації в ЦВМ. Успіхи в області розробки швидкодійних елементів цифрової техніки дозволили створити ЦВМ, виконуючі десятки мільйонів арифметичних операцій в секунду.

Принципово нові можливості відкриває застосування цифрових інтегральних схем в радіомовленні і радіозв'язку. Обробка сигналів цифровими методами дозволяє забезпечити високу точність, стабільність параметрів і отримати характеристики, не досяжні аналоговими методами.

Цифрова схемотехніка інтенсивно упроваджується в радіоприймальну апаратуру. Завдяки використовуванню цифрових пристроїв в радіомовних приймачах забезпечуються принципово нові споживацькі зручності – можливість відображення на дисплеї всієї інформації, необхідної для контролю і експлуатації апаратури

Вельми перспективно упровадження цифрової техніки в телебаченні. Цифрове телебачення дозволяє підвищити якість передачі сигналів завдяки істотному зменшенню накопичень спотворень в цифрових лініях зв'язку в порівнянні з аналоговими, а також за рахунок застосування спеціальних способів кодування, що знаходять і виправляючих помилки передачі інформації.

Крім радио- і телевізійних приймачів цифрова техніка починає швидко проникати в техніку магнітного запису, радіовимірювальну апаратуру, робототехнику, пристрої автоматики і в ігрові автомати.

Використовування цифрових методів радіовимірів дозволяє підвищити точність і автоматизувати процес вимірювань, забезпечити безпосереднє відображення результатів вимірювань в цифровій формі.

На базі цифрових пристроїв можна реалізувати прості автомати з широкими функціональними можливостями. Промисловістю у великих кількостях випускаються дешеві цифрові мікросхеми, окремі серії яких є надзвичайно надійними і не виходять з ладу практично при будь-яких помилках в монтажі радіопристрою. Це також є незаперечною перевагою цифрових інтегральних схем (ЦИС), обуславливающим їх широке застосування.

Тема випускної кваліфікаційної роботи – «Цифровий годинник» була вибрана, тому що:

1) годинник є необхідним предметом в кожному будинку;

2) цифровий годинник більш точний, ніж кварцовий і механічний, вони світяться в темноті, і їх немає необхідності заводити;

3) было бажання зібрати ексклюзивний ретро годинник, не поступливий по функціональності сучасному електронному годиннику;

4) темпи упровадження цифрової техніки у всі галузі науки ростуть нестримно швидко. Цифрові пристрої володіють поряд переваг в порівнянні з аналоговими: більш високою надійністю; стабільністю параметрів при дії чинників, що дестабілізували; високою точністю обробки інформації; значним скороченням трудомісткості і спрощенням операцій регулювання і настройки; можливістю створення мікросхем з дуже високим ступенем інтеграції.

Вибір технічного рішення

Електронний годинник, приведений в журналі В допомогу радіоаматору» випуск 106 володіють наступними недоліками:

1. Може трапитися, що елементи цифр індикаторів змонтованого годинника, що світяться, мерехтітимуть, а пьезокерамический дзвінок видавати безперервні безладні звуки. Причина тому – збудження мікросхеми К1016ХЛ1. Щоб усунути це явище, треба ланцюг живлення мікросхеми заблокувати керамічним конденсатором місткістю 0,047 або 0,068 мкФ, включивши його між її висновками 12 і 15 або паралельно виходу стабілізатора напруги (конденсатор C7).

2. Знайдений в роботі годинника, – помітний на слух звук невключеного пьезокерамического дзвінка. Його причина – недостатнє згладжування пульсацій струму на виході двухполупериодного випрямляча VD3‑VD6. Для усунення цього явища треба електролітичний конденсатор C3 замінити або підключити паралельно йому конденсатор місткістю 5…10 мкФ на напругу не менше 50 В.

3. Великі мимовільні втрати енергії джерела живлення. Річ у тому, що транзисторний перетворювач разом із стабілізатором напруги, що живить мікросхему і анодні ланцюги знакових індикаторів, споживає від джерела напругою 12 Через струм, не перевищуючу 15 мА, а нитки напруження всіх індикаторів – не більше 190 мА. Разом закруглено 200 міліамперів або, по потужності, 2,4 Вт. Але щоб напруга на нитках напруження індикаторів була в межах 0,85…1 Вт, живлення на них подається через резистор R18, що гасить надмірну напругу близько 11 В. Вот і виходить, що велика частина потужності, споживаної годинником від джерела живлення, марно розтрачується на нагрів цього резистора.

Як уникнути ці мимовільні втрати енергії джерела живлення? Якщо годинник передбачається експлуатувати в автомобілі і живити їх від його акумуляторної батареї, то на трансформаторі TS1 перетворювача можна передбачити додаткову вторинну обмотку, розраховану на безпосереднє живлення від неї ниток напруження знакових індикаторів. Резистор R18 виявляється зайвою деталлю, яку видаляють.

Для живлення годинника в домашніх умовах треба, звичайно, використовувати мережний блок, розрахований на роздільне живлення ланцюгів мікросхеми і ниток напруження індикаторів, що також дозволить виключити резистор R18.

В даному проекті не розглядалася схема вищезгаданого годинника, тому що вони володіють значно серйозними недоліками, усунути які вельми не просто. Крім того електрична принципова схема такого годинника складається з великого числа старих елементів, знайти які дуже важко.

Схема електронного годинника з календарем, приведена в журналі В допомогу радіоаматору» випуск 112, не розроблялася тому що, вона не допрацьована і не зрозуміла і, крім того, складається з великої кількості елементів, таких як транзистори, резистори і діоди.

Схема електронного годинника, з набору «Старий 7176» була вибрана, тому що: а) вона відповідає моєму первинному бажанню зібрати ретро годинник; би) основна схема перевірена в справності; в) годинник може володіти розширеними функціями управління і роботи.

Опис структурної схеми

Структурна схема годинника представлена на кресленні, по ній можна визначити принцип роботи годинника.

Почну опис з блоку живлення (БП). В цьому курсовому проекті блок живлення призначений для перетворення напруги в сіті (яке дуже високе) в потрібне для роботи індикатора. Для правильної роботи АЛЛИ коштує випрямляч і стабілізатор напруги.

Частотозадователь потрібен для забезпечення потрібної частоти імпульсів для АЛЛУ, де імпульси, наступні з періодом в одну хвилину, поступають на перший лічильник хвилинних імпульсів (<<единицы минут>>). Кожний імпульс його переповнювання збільшує вміст другого лічильника (<<десятки минут>>). Максимальне число в цих лічильниках складає <<59>>. З надходженням наступного хвилинного імпульсу ці лічильники обнуляються, і імпульс перенесення з другого лічильника записується в третій лічильник (<<единицы часов>>). Наступна одиниця буде записана в третій лічильник через годину. З третього лічильника кожні 10 годин імпульси перенесення заповнюють четвертий лічильник (<<десятки часов>>). Максимальне число в чотирьох лічильниках відповідає часу 23 години 59 хвилин. Що поступає після цього хвилинний імпульс викликає переповнювання всіх лічильників – встановлює їх в нуль, починається рахунок часу наступних діб.

Для управління АЛЛУ, в цьому годиннику є блок управління (БУ) за допомогою якого ведеться настройка і управління часом, будильниками і дозволяє використовувати годинник як таймер.

Для роботи генератора звуку зібраний помножувач напруги, який харчується від напруги індикатора і умножає його трохи більш ніж в 2 рази. Для роботи перетворювача стоїть випрямляч, який переводить із змінної напруги в постійну. Перетворювач напруги переводить з позитивної напруги в негативну від якого харчується генератор звуку. Для збудження ГЗ мікросхема передає імпульс.

Всі команди під час настройки, управління і взагалі робота годинника виводиться на электроннолучевой індикатор який є звичайним табло що складаються з чотирьох вісімок розділяючих на дві групи чисел двома миготливими крапками.

Конструювання

Конструювання апаратури на цифрових мікросхемах включає наступні основні етапи: створення макета друкарської платні, розробку топології виготовлення друкарської платні, конструювання корпусу приладу, в якому повинна бути розміщений друкарська платня. Значення етапу конструювання при побудові апаратури на мікросхемах дуже велике, тому що саме такі елементи конструкції як друкарська платня, елементи кріплення і інші, значною мірою визначають об'єм, масу і надійність апаратури.

Виготовлення корпусу

Корпус для цифрового годинника виготовлений з органічного скла. На передній панелі годинника знаходиться блок семисегментного індикатора і кнопкові перемикачі для управління годинником.

Друкарська платня повинна встановлюватися в корпус приладу так, щоб забезпечувалося їх стійке положення в ньому. Не можна допускати того, щоб платня «бовталася» усередині корпусу.

Охорона праці

Радіомонтажник, виконуючи ті або інші роботи, повинен пам'ятати основні правила техніки безпеки. Знання цих правил дозволяє так організувати свою працю, щоб виключити або зробити мінімальною дію несприятливих чинників відносно себе і оточуючих. Перш за все потрібно дотримуватися особливої обережності при роботі за верстатом, при роботі з паяльником, з горючими і легкозаймистими рідинами і токсичними речовинами.

Висновок

Процес виконання дипломного проекту складається з декількох етапів:

1. Теоретичний етап – це ознайомлення з принципом роботи цифрового годинника, тобто ознайомлення із структурною і електричною принциповою схемами, з функціональними елементами схеми.

2. Розрахунковий етап – це розрахунок схеми електричної принципової і розрахунок економічної частини дипломного проекту (основних характеристик виробничого процесу і собівартості цифрового годинника).

3. Практичний етап – це виготовлення макетного зразка друкарської платні, розводка і збірка друкарської платні і установка платні в корпус.

4. Регулювальний – настроювальний етап або стадія включає метод послідовно контролю, який полягає в послідовній перевірці проходження сигналу від блоку до блоку, від каскаду до каскаду до виявлення несправності. Цифровий годинник складається з декількох блоків – блоку генератора імпульсів, блоку, що складається з ланцюжка послідовно включених лічильників і блоку на транзисторних ключах, службовця для гасіння нуля в розряді десятків годинника.

Регулювальний – настроювальна стадія відрізняється особливою складністю і трудомісткістю виробничого процесу виготовлення радіоелектронної апаратури і вимагає особливої уваги.

Результатами проведеної роботи є знання за принципом ознайомлення, виготовлення і перевірки цифрового годинника відповідно до електричної принципової схеми.

Список літератури

1. Бельовцев А.Т. «Монтаж радіоапаратури і приладів». Москва. <<Высшая школа>> 1982 рік.

2. Браммер Ю.А., Пащук І.Н. «Імпульсні і цифрові пристрої». Москва. <<Высшая школа>>. 2003 рік.

3. Веніамінов В.Н., Лебедев О.Н., Мірошніченко А.І. «Мікросхеми і їх застосування». Москва. <<Радио і связь>> 1989 рік.

4. Верховцев О.Р., Лютов До. П. «Практичні поради майстру – любителю» (Електроніка. Електротехніка. Матеріали і їх застосування). Санкт – Петербург. <<ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ>>. 1991 рік.

5. Ганенко А.П., Лапсарь М.І. «Оформлення текстових і графічних матеріалів при підготовці дипломних проектів, курсових і письмових екзаменаційних робіт» (Вимоги ЕСЬКД). Москва. ACADEMA. 2003 рік.

6. Чаклунів А.З. «Азбука радіоаматорства» (Тому 1, Цифрова техніка). Москва. СОЛОН – Прес. 2003 рік.

7. Мамедов О.Ю. «Сучасна економіка». Ростов – на – Дону. <<Феникс>>. 1995 рік.

8. Новіцкий Н.І. «Організація виробництва на підприємствах». Москва. <<Финансы і Статистика>> 2004 рік.

9. Пухальській Р.І., Новосельцева Т.Я. «Проектування дискретних пристроїв на інтегральних мікросхемах» (Довідник). Москва. <<Радио і связь>>. 1990 рік.

10. Тарабрін Б.В. «Інтегральні мікросхеми» (Довідник). Москва. <<ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ>>. 1985 рік.

11. Уїльямс А. (переклад з англійського під редакцією Теплюка І.Н.). «Застосування інтегральних схем». Москва. <<Мир>> 1987 рік.

12. Ярочкина Р.В. «Радіоелектронна апаратура і прилади: монтаж і регулювання». Москва. <<ПрофОбрИздат>> 2002 рік.

Додаток

Схема роботи електронного годинника