МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
/>ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Факультеткомпьютерного проектирования
Кафедра РЭС
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯЗАПИСКА
КЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
НА ТЕМУ:
Разработкаконструкции частотомера на базе УЦП
(универсальногоцифрового прибора)
Разработал:
Принял:
МИНСК 2002
МинистерствоОбразования Республики Беларусь
БелорусскийГосударственный Университет
Информатики иРадиоэлектроники
Согласовано
Представитель Заказчика
_______________2001 г
Утверждаю
Представитель Исполнителя
_______________2001г
Техническоезадание
на выполнениеконструкторской работы на тему:
Разработкаконструкции часов-таймера
Представитель Заказчика
1.Ведущий инженер
Представитель Исполнителя
1.Студент группы 710202
Минск 2001г
Разработкатехнического задания
1. Назначение.
Разрабатываемыечасы-таймер (ЧТ) предназначены для индикации текущего времени, таймер с пряными обратным отсчетом, будильник.
2. Основание дляразработки.
Основанием для разработкиЧТ является задание на дипломное проектирование, приказ по университету от 5Февраля 2001г. № 53-с.
3. Источникиразработки.
ЧТ должен быть разработанна базе существующих схемных решений аналогичных устройств с использованиемсовременной элементной базы.
4. Техническиетребования.
4.1. Состав изделия ипринцип работы.
Функционально ЧТ состоитиз следующих узлов:
PIC контроллер управляющий всей работойустройства;
модуль памяти;
индикатора;
клавиатуры;
Принцип работы ЧТ: вобычном режиме часы показывают текущее время, для перехода в режим ‘таймер’осуществляется клавишей ‘Т’, запуск производит клавишей ‘П’, остановка – ‘С’,для входа в режим будильника нажимают клавишу ‘Б’.
4.2. Техническиепараметры.
ЧТ должен иметь следующиепараметры:
Напряжение питания, В 5
Номинальная выходнаямощность на нагрузке (во время срабатывания будильника)(4Ом), 0.1
4.3.Требования кнадежности.
Средняя наработка наотказ ЧТ должна быть не менее 4000 часов в нормальных условиях эксплуатации.
Среднее время восстановленияЧТ обслуживающим персоналом должно быть не более 1 часа. После восстановленияработоспособности, по окончании ремонтно-восстановительных работ, ЧТ долженсохранять показатели назначения, изложенные в настоящем документе.
Средний срок службы ЧТ неменее 10 лет с учетом проведения ремонтно-восстановительных работ.
4.4.Конструкторско-технологические требования
Конструкция должнаобеспечивать свободный доступ к составным элементам изделия при проведениипуско-наладочных и ремонтных работ.
Материалы и комплектующиеизделия должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям наних.
Конструкция изделиядолжна обеспечивать сборку при изготовлении без создания и примененияспециального оборудования. Допускается применение специальных приспособлений.
Показателитехнологичности конструкции изделия должны соответствовать ГОСТ 14.201-73.
Габариты – не более 120´80´17 мм.
ЧТ должны удовлетворятьтребованиям эргономики по ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78 и общимтребованиям эстетики по ГОСТ 24750-81.
4.5. Условияэксплуатации
Должен быть рассчитан наэксплуатацию в условиях по ГОСТ 21552-84 (группа 3) при температуре от 5 до 40° С и относительной влажности 40-80%при 25° С. Должен быть устойчив квоздействию атмосферного давления от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм. рт. ст.),по стойкости к механическим и климатическим воздействиям должен соответствоватьтребованиям по ГОСТ 21552-84.
4.6. Требования купаковке, маркировке, транспортированию и хранению
Маркировка должнасоответствовать требованиям ГОСТ 21552-84. Она должна содержать:
полное торговоенаименование по ГОСТ 26794-85;
торговый знак и (или)наименование предприятия-изготовителя;
месяц и год выпуска;
отметку ОТК предприятияизготовителя;
порядковый номер изделияпо системе нумерации предприятия-изготовителя;
предупредительные знакипо ГОСТ 12.2.006;
дополнительные требования(определяет предприятие-изготовитель).
Место и способ нанесениямаркировки устанавливаются в ТУ на проектируемое изделие.
Упаковка изделия должнапроизводиться согласно требованиям ГОСТ 21552-84.
Упакованныетранспортируют транспортом всех видов в соответствии с требованиями ГОСТ15150-69 (климатическое исполнение УХЛ категория 4.2).
Упакованные следуетхранить в условиях для группы 1 по ГОСТ 15150-69.
Срок хранения ¾ не более двух лет.
5. Экономическиепоказатели
Тип производства —мелкосерийное. Предполагаемая программа выпуска — 5000 штук в год.
6. Порядок испытаний
Опытный образец изделиядолжен быть подвергнут предварительным и приемо-сдаточным испытаниям. Онидолжны проводиться на соответствие требованиям ТЗ по согласованным иутвержденным программе и методике.
Содержание
1. Расчёт надёжности проектируемого блока
2. Расчёт теплового режима блока в герметичном корпусе
Литература
Приложение
1. Расчётнадёжности проектируемого блока
По справочной литературеопределим значения интенсивности отказов, соответствующие в среднем элементамкаждой группы [1]:Группа элементов Количество элементов в группе n
Интенсивности отказов />
Произведение />
Конденсаторы К10У-1±5%
ОЖО.460.052 ТУ 4 0,05 0,2 Конденсаторы МБГ±10% 16В Гост 7112-54 2 0,25 0,5
Микросхема К1816ВЕ31
УЖ3.322.071 ТУ 1 0,45 0,45 Микросхемы по УЖ3.322.033 ТУ 8 0,4 3,2 Светодиод АЛ324А аАО.806.002 ТУ 2 0,27 0,54 Светодиод АЛ102 аАО.436.601 ТУ 1 0,7 0,7
Резисторы ОМЛТ-0.25Вт±10%
ГОСТ 7113-26 10 0,15 1,5 Транзистор К342А ФЫО.336.201 ТУ 1 0,4 0,4
Кварцевые генераторы по
ТУ.04.226.014 ТУ 2 0,37 0,74 S – – 8,23
С помощью обобщённогоэксплутационного коэффициента, найденного по справочным таблицам для наземныхстационарных условий [1], скорректируем величину lS, учтя тем самым приближенноэлектрический режим и условия работы элементов блока.
Примем Кэ=1,1(помещение с регулируемой теплотой и влажностью).
lS(v)= lS* Кэ
lS(v)=1.1* 8.23*10-6=9,053*10-61/ч-1
Вероятность безотказнойработы:
/>
/>
заданное время работы tз=10000ч.
2. Расчёттеплового режима блока в герметичном корпусе
Исходные данные:
1. Габаритные размеры:
/>
/>
/>
2. Давление окружающейсреды:
/>
/>
3. Температура окружающейсреды:
/>
4. Коэффициентзаполнения:
/>
5. Мощность рассеиваемаяв блоке:
/>
6. Мощность рассеиваемаяэлементом:
/>
7. Площадь поверхностиэлементов:
/>
Расчёт теплого режима.
Рассчитываетсяповерхность корпуса блока:
/>
/>
Определяется условнаяповерхность нагретой зоны:
/>
/>
Определяется удельнаямощность корпуса блока:
/>
/>
Рассчитывается удельнаямощность нагретой зоны:
/>
/>
5. Находится коэффициентв зависимости от удельной мощности корпуса блока [2] />
6. Находится коэффициентв зависимости от удельной мощности нагретой зоны />
7. Находитьсякоэффициент, зависящий от атмосферного давления вне корпуса [2] />
8. Находитьсякоэффициент, зависящий от атмосферного давления внутри корпуса блока />
9. Определяется перегревкорпуса блока:
/> />
10. Рассчитываетсяперегрев нагретой зоны:
/>
/>
11. Определяется среднийперегрев воздуха в блоке:
/>
/>
12. Рассчитываетсяудельная мощность элементов:
/>
/>
13. Рассчитываетсяперегрев поверхности элементов:
/>
/>
14. Рассчитываетсяперегрев окружающей элементы среды:
/>
/>
15. Определяетсятемпература корпуса блока:
/>. />
16. Определяетсятемпература нагретой зоны:
/>
/>
17. Определяетсятемпература поверхности элементов:
/>
/>
18. Находиться средняятемпература воздуха в блоке:
/>
/>
19. Находитьсятемпература окружающей элементы среды:
/>
/>
Литература
1. С.М. Боровиков «Теоретические основы конструированиятехнологии и надёжности» Минск 1998г.
2. Л.Л. Роткоп «Обеспечение тепловых режимов приконструировании РЭА» Москва 1976г.