ВВЕДЕНИЕ
1.КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение изделия
1.2 Технические характеристики
1.3 Описание конструкции и принципа действия (по схеме электрической принципиальной)
1.4 Обоснование выбора элементной базы
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет ПП
2.1.1 Расчет площади ПП
2.1.2 Расчет параметров металлизированных отверстий
2.2 Обоснование компоновки ПП
2.3 Обоснование трассировки ПП
2.4 Расчет надежности
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1Технология сборки и монтажа устройства
3.2 Обоснование выбора способов установки элементов
4. ОХРАНА ТРУДА
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
4.2 Оценка санитарных норм условий труда при пайке
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В производстве изделий приборостроения, средств вычислительной техники и бытовой электрорадиоаппаратуры широко применяются печатные платы как средство, обеспечивающее автоматизацию монтажно-сборочных операций, снижение габаритных размеров аппаратуры, металлоемкости и повышения ряда конструктивных и эксплутационных качеств изделия.
При изготовлении печатных плат в зависимости от их конструктивных особенностей и масштабов производства применяются различные варианты технологических процессов, в которых используются многочисленные химико-технологические операции и операции механической обработки.
Электронные вычислительные машины являются одним из наиболее важных средств автоматизации производства и повышения качества продукций, а также служат основой наиболее перспективных технологий. Эффективное использование современных вычислительных и управляющих машин определяет уровень научно-технического прогресса во всех отраслях промышленности, сельском хозяйстве, научных исследованиях и др.
Получение высоконадежных ЭВМ, содержащих большое число схемных деталей, решается путем отказа от использования дискретных элементов и замены их интегральными схемами.
Для организации массового производства средств вычислительной техники была разработана Единая система электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ). Она реализована на микроэлектронной базе, что обеспечивает высокие эксплуатационные показатели и представляет собой семейство программно-совместимых машин. Серийный выпуск машин ЕС ЭВМ был начат в 1972 г.
В качестве элементной базы используют сверхбольшие интегральные микросхемы, для разработки которых требуются мощные системы автоматического проектирования.
Основной особенностью производства ЭВМ является использование большого количества стандартных и нормализованных элементов, интегральных схем, радиодеталей и др. Выпуск этих элементов в больших количествах и высокого качества — одно из основных требований вычислительного машиностроения. Важным вопросом, решаемым в настоящее время, является массовое производство стандартных блоков с использованием новых элементов. Унификация отдельных элементов создает условия для автоматизации их производства.
Другой особенностью является высокая трудоемкость сборочных и монтажных работ, что объясняется наличием большого числа соединений и сложностью их выполнения вследствие малых размеров контактных соединений и высокой плотности монтажа.
Повышение качества и экономичности производства во многом зависит от уровня автоматизации технологического процесса. Предпосылки для широкой автоматизации производства элементов и блоков ЭВМ обеспечиваются высоким уровнем технологичности конструкции, широким внедрением типовых и групповых технологических процессов, а также средств автоматизации.
Цель проекта: приобретение опыта проектирования устройств вычислительной техники.
Задачи проекта:
Разработать печатную плату устройства управления питания компьютерной системы, произвести выбор и обоснование технологического процесса изготовления печатной платы, с исходными данными к проекту: схема электрическая принципиальная.
Объём и содержание расчётно-пояснительной записки и графических работ произвести согласно техническому заданию. Документация на проектирующее устройство должна быть оформлена в соответствии с ЕСКД.
1. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение изделия
УУ питанием компьютерной системы предназначена для автоматизации процесса включения и выключения периферийных устройств вместе с компьютером
Данная схема была разработана с целью упрощения управлением питания компьютера. Благодаря ей включение и выключение системного блока, а также всех дополнительных устройств ввода и вывода информации (монитора, принтера, сканера, звуковой колонки и т.д и т.п) имеющие отдельные линии питания будут включаться и выключаться дистанционно ( с подставки под манитор и расположенного в отдельном месте выносного пульта.
Так же она упростит визуальное наблюдение за компьютером (светодиоды на лицевой панели системного блока) и доступ к USBвходам.
1.2 Технические характеристики
1. Напряжение питания, не более 5 В +-10%
2. Потребляемая мощность, не более 0,5 Вт;
3. Масса устройства не более, 0,3кг;
4. Среднее время наработки на отказ не менее 30000 ч.
Условия эксплуатации – нормальные климатические:
1.Температура окружающей среды 200+-5
2. Атмосферное давление 84– 107кПа;
3. Относительная влажность 60±15%;
1.3 Описание конструкции и принципа действия
уменьшен по сравнению с исходным, чтобы обеспечить высокую скорость нарастания и спада напряжения Vcc. Светодиод HL3 – индикатор наличия этого напряжения.
Чтобы превратить программатор в законченное изделие, в него добавлен встроенный сетевой блок питания (плавкая вставка FU1, трансформатор Т1, выключатель SA1, диодный мост VD1-VD4). Емкость конденсатора С1, ставшего сглаживающим, увеличена до 470 мкФ.
Некоторые панели для программируемых микросхем на ней совмещены, поэтому при установке микросхем следует быть особенно внимательным. Панели XS2– XS5 предназначены для МК PICmicroс соответствующим числом выводов. Панель XS6 – для восьмивыводных МК серии PIC12, а XS7 – для МК серии PIC10. В панель XS8 устанавливают для программирования микросхемы РПХУ.
Розетка XS1 DB-9Fнаходится на конце кабеля, которым программатор подключают к вилке порта СОМ на системном блоке компьютера. Провода на втором конце этого кабеля зачищены от изоляции и припаяны к соответствующим контактным площадкам на плате. Вилка XP1 – двухрядная десятиконтактная IDC-10М, применяемая на компьютерных платах.
1.4 Обоснование выбора элементной базы
1.4.1 Обоснование выбора резисторов
Применяемые в устройстве гальванической развязки непроволочные постоянные резисторы (С2-33Н), предназначены для работы в цепях постоянного, переменного токов и в импульсных режимах, содержат резистивный элемент в виде очень тонкой (десятки доли микрометра) металлической плёнки, осаждённой на основании из керамики, стекла, слоистого пластика, ситалла или другого изоляционного материала. Непроволочные постоянные резисторы менее стабильны по сравнению с проволочными, но на ряду с этим имеют меньшие габариты, их сопротивление менее зависит от частоты и напряжения, они значительно дешевле. Поэтому в аппаратуре непроволочные резисторы применяются значительно чаще, чем проволочные.
Минимальный срок сохраняемости - 25 лет.
Диапазон рабочих температур –от-60ºС до +70ºС.
Следовательно, непроволочные постоянные резисторы типа С2-33Н подходят для использования в проектируемом устройстве.
1.4.2 Обоснование выбора конденсаторов
В устройстве применены электролитические конденсаторы К53-4А, предназначенные для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов.. Электролитические конденсаторы К53-4А рассчитаны на широкий диапазон ёмкостей и рабочих напряжений. Имеют цилиндрическую форму и выпускаются в трёх конструктивных вариантах – с гибкими проволочными выводами одинаковой длины (неполярные), с выводами разной длины (короткий вывод плюсовой) и с запрессованными в пластмассу лепестковыми выводами.
В первых двух вариантах торцы заливают герметиком, в третьем вставляют пластмассовую крышку. Во всех случаях цилиндры у торцов закатывают по внешней поверхности, по сравнению с другими конденсаторами, конденсаторы типа К53-4А, более низковольтные и имеют широкий диапазон номинальной ёмкости.
Минимальная наработка на отказ, ч 10 000
Срок сохраняемости, лет 15
Диапазон рабочих температур от-60ºС до +85ºС
Исходя из параметров данные конденсаторы подходят для применения их в устройстве.
1.4.3 Обоснование выбора диодов
Для устройства выбраны кремниевые диоды из серии 2Д512А. Диоды
являются импульсными, предназначены для работы в радиотехнических устройствах, изготовлены в стеклянном корпусе. Диоды предназначены для автоматизированной и ручной сборки (монтажа) аппаратуры.
Минимальная наработка на отказ, ч 80 000
Срок сохраняемости, лет 25
Диапазон рабочих температур от -60ºС до +125º
1.4.4 Обоснование выбора оптопар АОД130А
Основное назначение оптопар диодных - использование в качестве элементов гальванической развязки в высоковольтной электротехнической и радиоэлектронной аппаратуре. Оформление – в пластмассовом корпусе. Материал – излучатель на основе арсенида галлия – алюминия и кремниевый фотоприемник. Оптопары предназначены для автоматизированной и ручной сборки (монтажа) аппаратуры.
Максимально допустимый входной ток, мА 20
Входное напряжение, В 1,5
Обратное входное напряжение, В 3,5
Обратное выходное напряжение, В 30
Время нарастания (спада) выходного сигнала, нс, не более 100
Минимальная наработка на отказ, ч 35 000
Срок сохраняемости, лет 12
Диапазон рабочих температур от -60ºС до +50ºС