Регулятор температуры и влажности в погребе

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2015 в 11:25, курсовая работа

Описание работы

В ходе выполнения курсового проекта необходимо разработать комплект конструкторской документации для устройства «Регулятор температуры и влажности в погребе», а так же выполнить расчеты электрических параметров печатного проводника, расчет технологичности конструкции. Разработать чертежи: сборочный чертеж, чертеж печатной платы конструкции.

Скачать архив (676.44 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

1-6пункт.docx

— 699.93 Кб (Скачать файл)

 

1.ВВЕДЕНИЕ

Данная тема курсового проекта «Регулятор температуры и влажности в погребе».

Датчиком влажности и температуры в разработанном регуляторе служит SHT21D. Текущая информация о температуре и относительной влажности воздуха в погребе, о состоянии исполнительных устройств (нагревателя и вентилятора) выводятся на двухстрочный символьный ЖКИ регулятор, а по запросу передается в компьютер по интерфейсу RS-485. В энергозависимую память прибора в 00:00 записываются сведения о температуре и влажности и в 06:00 тех же суток.

В ходе выполнения курсового проекта необходимо разработать комплект конструкторской документации для устройства «Регулятор температуры и влажности в погребе», а так же выполнить расчеты электрических параметров печатного проводника, расчет технологичности конструкции. Разработать чертежи: сборочный чертеж, чертеж печатной платы конструкции.

 

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

2.1 Микросхема DD1. Изображение корпуса приведено на рисунке 1.

Рисунок 1

 

Вид монтажа:

DIP;

Напряжение питания:

4.5-5.5 В;

Напряжение батареи:

2-3.5 В;

Температурный диапазон

От -40 ° C до +85 ° C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Микросхема DD2. Изображение корпуса приведено на рисунке 2

Рисунок 2

 

Маркировка:

SN75176BD;

Вид монтажа:  

DIP;

Напряжение питания:

4.75-5.25 В;

Диапазон рабочих температур:

От 0 ° C до +70 ° C.


 

 

2.3 Микросхема DD3. Изображение корпуса приведено на рисунке 3

 

Рисунок 3

Маркировка:

ATmega8L;

Напряжение питания

4.5-5.5 В;

Тактовая частота

0-16 МГц.




 

2.4 Микросхема DS1. Изображение корпуса приведено на рисунке 4

 

Рисунок 4

Маркировка:

AT24C64;

Структура памяти:

EEPROM;

Объем памяти:

64 Кбит;

Организация памяти:

8кх8;

Скорость:

100КГц,400КГц;

Напряжение питания:

2.5-5.5 В;

Рабочая температура:

От 0° C до 70° C. 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Микросхема  DA1. Изображение корпуса приведено на рисунке 5

Рисунок 5

Маркировка:

LM7805CT;

Напряжение питания:

5 В;

Ток выходной:

1A;

Рабочая температура: 

От минус 40°C до +125°C.


 

 

 

2.6 Микросхема DA2. Изображение корпуса приведено на рисунке 6

Рисунок 6

 

Маркировка:

LM7812CT;

Напряжение питания:

12 В;

Выходной ток:

1А;

Рабочая температура: 

От минус 40°C до +125°C.

   

2.7 Микросхема DA3. Изображение корпуса приведено на рисунке 7

 

Рисунок 7

 

Маркировка:

REG1117-3.3;

Входное напряжение:

4.8-10 В;

Выходное напряжение

3.3 В;

Макс.выходной ток:

800mA;

Ток потребления:

4mA;

Рабочая температура:

От минус 40° C до +125° C. 


 

 

 

 

 

 

2.8 ЖК дисплей HG1. Изображение корпуса приведено на рисунке 8

Рисунок 8

Маркировка:

WH1602B;

Напряжение питания:

3 В;

Разрешение:

16 х 2;

Тип дисплея:

Символьный;

Рабочая температура:

От минус 20° C до + 70° C


 

2.9 Выпрямительные диоды. VD1-VD2. Изображение корпуса показано на рисунке 9

Рисунок 9

 

 

 

Маркировка:

1N4004;

Материал:

Крмений;

Максимальное постоянное обратное напряжение:

100 В;

Максимальный прямой ток:

1 А;

Максимальное прямое напряжение:

1.1 В;

Рабочая температура:

От минус 65° C до +150° C;


 

2.10 Транзисторы VT1-VT2. Изображение корпуса показано на рисунке 10

Рисунок 10

Маркировка:

2N7002;

Проводимость:

N-канал;

Цоколевка:

SOT-23;

Напряжение сток-исток макс.:

60 В;

Напряжение сток-затвор макс.:

60 В;

Напряжение затвор-исток макс.:

20 В;

Ток стока макс. при t=25°С:

115 мА;

Диапазон рабочих температур:

От минус 65° C до +150° C.


 

 

 

 

2.11 Транзисторы VT3-VT4. Изображение корпуса показано на рисунке 11

Рисунок 11

Маркировка:

IRF1503S;

Проводимость:

N-канал;

Напряжение пробоя сток-исток:

30 В;

Максимальное напряжение затвора:

20 В;

Сопротивление в открытом состоянии:

3 мОм;

Ток затвора:

190 А;

Рассеиваемая мощность:

200 Вт.


 

2.12 Резисторы R1-R10,R13-R16. Изображение корпуса показано на рисунке 12

Рисунок 12

 

Тип:

МЛТ;

Номинальная мощность, Вт :

0,125 (60);

Диапазон номинального сопротивления, Ом:

8.2…3 х 106.


 

 

 

2.13 Резистор R11. Изображение корпуса показано на рисунке 13

Рисунок 13

Тип:

МЛТ;

Номинальная мощность, Вт :

0,25;

Диапазон номинального сопротивления, Ом:

8.2…5.1 х 106.


 

2.14 Резистор R12. Изображение корпуса показано на рисунке 14

Рисунок 14

 

Маркировка:

СП3-19А;

Номинальное сопротивление, Ом:

10...106.


 

2.15 Кварц ZQ1. Изображение корпуса показано на рисунке 15

Рисунок 15

Маркировка:

DT381;

Частотный диапазон:

15-150 кГц;

Сопротивление:

60кОм;

Диапазон рабочих температур:

От минус 10° C до +60° C.


 

 

 

2.16 Кнопка. Изображение корпуса показано на рисунке 16

Рисунок 16

Маркировка:

TC-0101;

Сила нажатия:

100±30 г;

Ход:

0.25±0.1 мм;

Напряжение:

12 В.


 

 

2.17 Конденсатор. Изображение корпуса показано на рисунке 17

Рисунок 17

Маркировка:

K53-4;

Номинальное напряжение:

6.3-20 В;

Номинальная емкость:

0.47-100 мкф;

Диапазон рабочих температур:

От минус 60° C до +85° C.

 

 

 

 

 

 


2.18 Конденсатор. Изображение корпуса показано на рисунке 18

Рисунок 18

Маркировка:

КД-2;

Пределы номинальных емкостей:

1-24 пф;

Диапазон рабочих температур:

От минус 25° C до +85° C.


 

2.19 Конденсатор. Изображение корпуса показано на рисунке 19

Рисунок 19

Маркировка:

К10-17;

Номинальное напряжение:

50 В;

Пределы номинальных емкостей:

680пФ-0.1мкФ;


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.20 Разъем. Изображение корпуса показано на рисунке 20

Рисунок 20

Маркировка:

PLS-xxR;

Сопротивление контакта:

20мОм max;

Диапазон рабочих температур:

От минус 40° C до +85° C.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

 

3.1 Определение  требований к печатной плате

Исходными данными курсового проекта является cсубтрактивный метод изготовления печатной платы. Исходя из этого, в качестве материала печатной платы выбираем стеклотекстолит  фольгированный (СТФ-2-35), который имеет следующие параметры:

    1. толщина фольги, мкм       35;
    2. толщина материала, мм       1.0;
    3. Поверхностное сопротивление, Ом     1*1012;
    4. удельное объемное сопротивление, Ом      2*1012;
    5. прочность отделения 3 мм полоски фольги от  
      диэлектрического основания, Н     4.5;
    6. водопоглощение, % мг менее       15;
    7. стойкость к воздействию ванны для пайки °С/°с     260/30.

Определим общую требуемую площадь печатной платы. Для этого рассчитаем площади всех установленных элементов:

  1. SDD1 =(4.98x6.20)х1=30.88 мм2;
  2. SDD2 =(8.26х10.16)х1=83.92 мм2;
  3. SDD3 =(5.10х5.10)х1=26.01 мм2;
  4. SDS1=(10.16x8.26)x1=83.92 мм2;
  5. SDA1 = (4.5x9.9)х1=44.55 мм2;
  6. SDA2=(4.5x9.9)х1=44.55 мм2;
  7. SDA3=(6.7x7.3)x1=48.91 мм2;
  8. SHG1=(80x30)x1=2880 мм2;
  9. SR1-R10,R13-R16=(6x2.2)x14=184.8 мм2;
  10. SR11=(3х7)x1=21 мм2;
  11. SR12=(6.3x6.3)x1=39.6 мм2;
  12. SVT1-VT2=(3х2.5)x2=15 мм2;

 

  1. SVT3-VT4=(4.83x10.67)x2=103.08 мм2;
  2. SSB1-SB5=(6x6)x5=180 мм2;
  3. SVD1-VD2=(4.1x2)x2=16.4 мм2;
  4. SXT1=(2.54x4x0.5)х1=10.66 мм2;
  5. SXP1=(2.54x4x0.5)х1=10.66 мм2;
  6. S XT2, XT3,XT,4 =(2.54x2x0.5)х3=16.74 мм2;
  7. SZQ1-ZQ2=(32)x2=18 мм2;
  8. SC1,С2,С4,С7,С8,С11-С13=(6.8x4.6)x8=250.24 мм2;
  9. SC3,C5,С10,С14 =(4х13)x4=208 мм2;
  10. SC6,С9=(5х2.5)x2=25 мм2.

 

Общая площадь установленных элементов определяется по формуле

S=∑Sэл-ов;          (1)

S=30.88+83.92+26.01+83.92+44.55+44.55+48.91+2880+184.8+21+39.6+15+103.08+180+16.4+10.66+10.66+16.74+18+250.24+208+25=4341.92 мм2;

Для определения окончательно требуемой площади печатной платы умножим площадь элементов на коэффициент заполнения. Коэффициент заполнения может лежать в интервале от 1,5 до 3.

Выберем значение К=3 для оптимального заполнения и теплоотвода.

S=SппxK=4341.92x3≈13025.76мм2;

На основании данной площади рассчитаем размеры сторон печатной платы. На основании п.5.1.2 ГОСТ Р 53.429-2009 «Печатные платы. Основные параметры конструкции» стороны должны быть кратны 5,0 мм, следовательно, стороны равны 90x155.

 

 

 

 

 

На основании расчетов ширины печатных проводников, диаметров отверстий, приведенных в п. 4.1ПЗ, и ГОСТ Р53.429-2009«Платы печатные. Основные параметры конструкции» устанавливаем 2-й класс точности печатной платы.

Для второго класса точности устанавливаем:

  1. Расстояние между проводниками, мм       0,45;
  2. Предельное отклонение размеров проводящего рисунка, мм      ±0,15;
  3. Позиционный допуск расположения печатного проводника, мм   0,15;
  4.   Предельные отклонения диаметров отверстий:

   – до 1 мм             +0.. -0,10;

   – свыше 1 мм            +0,05.. -0,15;

  1. Гарантийный поясок меди контактной площадки, мм    0,20;
  2. Предельные отклонения ширины печатного  
    проводника, контактной площадки, концевого  
    печатного контакта          ±0,05 мм;
  3. Значения допустимых рабочих напряжений между  
    между элементами проводящего рисунка, расположенных:  
    – в соседних слоях печатной платы      50 В;
  4. Допустимую токовую нагрузку на элементы  
    проводящего рисунка          100 А/мм2.

Информация о работе Регулятор температуры и влажности в погребе