Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 35 листах. В проекте выполнена разработка конструкции электронного индикатора. Проектируемая система электронного индикатора является самостоятельным устройством, предназначенным для тренажеров по правилам дорожного движения.
Выполнен анализ технического задания и постановка задач проектирования изделия ЭС. Произведен конструкторский анализ электрической принципиальной схемы ЭС.
Индикатор выполнен на микросхемах серии К176, транзисторов структуры п-р-п и тринисторов. В нем предусмотрен режим мигания зеленого и красного света перед включением. Генератор импульсов собран на элементах типа DD1.1 и DD1.2, работающих с частотой 0,1...1 Гц. С генератора импульсы поступают на счетчик микросхемы DD2. Одновременно импульсы генератора направляются на один из входов элемента DD1.3, а на другой вход сигналы поступают с выхода счетчика DD2. В результате на выходе элемента DD1.3 формируются пакеты импульсов для режима мигания красного и зеленого света. Микросхема DD3 также получает сигнал с выхода счетчика, который подается через элементы ИЛИ на электронные ключи, состоящие из транзисторов VT1-VT3 и тринисторов VSI-VS3. Лампы индикатора включены в анодные цепи тринисторов. Индикатор питается от однополупериодного выпрямителя на диоде VD12. Сглаживающий фильтр C4R12C3 с параметрическим стабилизатором на стабилитроне VD11 установлен на выходе выпрямителя.
Рассмотрена конструкция аналога устройства ECBautomat. Проведена разработка и расчет варианта компоновки печатной платы заданной ЭС.
Печатная плата является конструктивно законченным элементом. С ее помощью обеспечивается электрическое и механическое соединение различных электрорадиоэлементов, интегральных микросхем и электрических соединений, которые расположены на ней. Шаг установки ИС равен 2,5 мм, 1,25 мм, 0,625 мм. На плате имеется две зоны: установки ИС и ЭРЭ и технологическая. Расположение ИС выполнено по рядам (линейно). Расстояние между ними по торцам должно быть не менее 1,5 мм и по бокам не менее 1,2 мм.
Определены геометрические параметры печатной платы:
Наименование |
Тип |
Кол-во |
Размеры |
Установочная площадь |
Суммарная площадь |
||
Длина |
Ширина |
Высота |
|||||
Микросхемы |
К176ЛЕ5 |
2 |
20,3 |
6,3 |
4,55 |
154,28 |
308,56 |
Конденсаторы |
МБМ(С1) |
1 |
9 |
5,6 |
5,6 |
50,4 |
50,4 |
Резисторы |
МЛТ 0,25 |
10 |
7 |
3 |
4 |
27 |
270 |
Диоды, стабилитроны. |
Д223 |
11 |
10 |
5 |
10,3 |
50 |
550 |
Транзисторы |
КТ315Б |
3 |
7 |
6 |
3 |
42 |
126 |
Установлен размер печатной платы, равный 100 х 90 мм. На ней размещены ЭРЭ и ИМС с шагом 2,5 мм. Коэффициент заполнения равен 0,72.
Проведен расчет помехоустойчивости функционирования изделия ЭС. Вычислены значения: паразитная емкость 4,2 пФ, паразитная взаимоиндукция и индуктивность 40 нГн и 0,105 мкНг, сопротивления изоляции печатных цепей 2,85 ГОм. По результатам установлено, что помехоустойчивость микросхем серии К176 превышает рассчитанное напряжение помехи.
Выполнен расчет теплового режима с изделия ЭС. В качестве элемента с повышенным тепловыделением взят транзистор КТ315Б. Определен средний перегрев основания радиатора в первом приближении 14,79 К, во втором – 12,34 К. Площадь основания радиатора равна 10-5 м2.
В ходе расчета надежности вычислена суммарная интенсивность отказов 4,8326 ×10-6(1/ч) и вероятность безотказной работы при ресурсе 200000 ч - 0,91.
В ходе работы спроектирована конструкция электронного индикатора и разработан комплект конструкторской документации на него.
Спецификация – 2 листа (и на чертежах)
В программе: AvtoCAD