- •ВВЕДЕНИЕ
- •1 Структура предприятия
- •2 Анализ исходных данных и основных технических требований к разрабатываемой конструкции
- •3 Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции
- •4 Выбор и обоснование компоновочной схемы и метода конструирования
- •5 Обоснование выбора САПР при проектировании электронного средства
- •СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Факультет компьютерного проектирования
Кафедра электронной техники и технологии
Отчёт
О прохождении производственной практики в ООО «ТисАртСтрой» на тему
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДИСТАНЦИОННОГО УКАЗАТЕЛЯ ВОДЫ С МИКРОКОНТРОЛЛЕРОМ
STM32F
Студент группы № 790241 |
__________ Новик В. Д |
Проверил: к.т.н., доцент |
|
кафедры ЭТТ |
__________ Шахлевич Г.М. |
Минск 2021
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... |
3 |
|
1 |
Структура предприятия ................................................................................... |
4 |
2 |
Анализ исходных данных и основных технических требований к |
|
разрабатываемой конструкции ............................................................................ |
6 |
|
3 |
Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, |
|
установочных изделий и материалов конструкции.......................................... |
10 |
|
4 Выбор и обоснование компоновочной схемы и метода конструирования .. |
19 |
|
5 Обоснование выбора САПР при проектировании электронного средства .. |
23 |
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .......................................... |
25 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................................. |
27 |
2
ВВЕДЕНИЕ
В ходе выполнения данного проекта, будет разработано устройство «дистанционный указатель расхода воды с микроконтроллером STM32F».
Разрабатываемый прибор дистанционно дублирует показания бытовых счетчиков, фиксирующих расход холодной и горячей воды. Он особенно полезен при затрудненном доступе к приборам учета расхода воды, а в будущем – для организации автоматического мониторинга и сбора их показаний. В приборе применены два микроконтроллера. Один из них – PIC 12F675-I/P, а другой принадлежит к семейству STM32F и обладает более высокими техническими характеристиками, чем микроконтроллеры PIC или
AVR.
Важнейшее достоинство данного устройства – возможность расширения функций за счет обновления программного обеспечения. Установка внешней микросхемы EEPROM позволит решить задачу записи и повторного вывода показаний на ЖКИ.
Проект выполняется поэтапно:
1)производится разработка технического задания с точки зрения конструктора РЭС;
2)анализируются исходные данные и основные технические требования к разрабатываемой конструкции;
3)производится выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции;
4)производится выбор и обоснование компоновочной схемы и метода конструирования;
5)производится выбор и обоснование способов и средств обеспечения теплового режима, герметизации, виброзащиты и электромагнитной совместимости;
6)рассчитываются конструктивно-технологические параметры проектируемого электронного средства;
7)обосновывается выбор САПР при проектировании;
3
1 Структура предприятия
Компания ООО "ТисАртСтрой" – основана в 2004 году, в Минске, предлагает изготовление лестничным металлоконструкций, деревянных ступеней, лестничных ограждений с фурнитурой и иных услуг, связанных с лестницами в жилых домах.
Современная лестница – это не только самостоятельное сооружение, связывающее между собой помещения различных уровней, но и весьма важный элемент интерьера, от которого в большей степени зависит композиционная целостность и общее впечатление от убранства дома. Строгие и элегантные, изящные и воздушные, они могут быть уникальным украшением жилища, выполненным в любом стиле.
Широкие возможности для дизайна открываются благодаря комбинации различных материалов, использованию различных видов ограждений, поручней и перил, а также деталей оформления.
Какой вид лестницы выбрать решается в каждом случае индивидуально. Размер и форму лестницы нужно выбирать еще на стадии проектировки дома или квартиры.
Вот уже 18 лет коллектив нашего предприятия совершенствуется в исполнении различных лестничных конструкций, обеспечивая в первую очередь функциональность, удобство и безопасность лестниц.
Лестницы, спроектированные и изготовленные ООО "Тисартстрой" надежны, долговечны, элегантны, украсят любой интерьер. Компания производит полный цикл работ от разработки проекта до монтажа изделия и сдачи «под ключ», учитывая все пожелания заказчика.
Административно-организационное управление предполагает определение структуры организации, установление взаимосвязи и распределение функций между всеми подразделениями, предоставление прав и установление ответственности между работниками аппарата управления. Оперативное управление обеспечивает функционирование организации в соответствии с утверждённым планом. Оно заключается в периодическом или непрерывном сравнении фактически полученных результатов с результатами, намеченными планом, и последующей их корректировке.
Численность работающих на предприятии по состоянию на 01.12.2021 г. составляет 14 человек.
На сегодняшний день компания ставит перед собой такие задачи, как:
–оказание услуг, конкурентоспособных по качеству и цене на внутреннем рынке;
–повышение конкурентоспособности организации в целом;
–увеличение клиентской базы;
–оптимизация численности работающих;
4
–повышение профессионализма специалистов, работающих в компании;
–сокращение издержек (финансовых, материальных, трудовых).
5
2 Анализ исходных данных и основных технических требований к разрабатываемой конструкции
Дистанционный указатель расхода воды дублирует показания бытовых счетчиков, фиксирующих расход холодной и горячей воды. Особенностью данного устройства является то, что элементы DD1.1 и DD1.3 образуют одновибратор, при разомкнутом герконе уровень напряжения на выводе 2 элемента DD1.1 – высокий. R8C6 – дифференцирующая цепь. Ее постоянная времени (произведение сопротивления резистора на емкость конденсатора) – приблизительно t1 = 52 мс.
Исходные данные на конструируемое устройство – считывание данных расхода воды с помощью герконов SF1’ и SF1’’, электрическая принципиальная схема дистанционного указателя расхода воды, питание от источника напряжения Uпит = 12 В через разъем Х1, в качестве источника подойдет любой из всевозможных малогабаритных сетевых адаптеров с заданным выходным напряжением и допустимым током нагрузки не менее IH = 100 мА. Выходы счетчиков холодной и горячей воды соединены с указателем через разъем Х2. Электронное средство предназначено для измерения объема и объемного расхода жидких сред с вязкостью до 100 мм2/с (100 сСт) в различных технологических процессах и должно соответствовать следующим требования согласно ГОСТ 16604-98. Температурный режим устройства -20…+60 С в соответствии с ГОСТ 15150-69(УХЛ4). Габаритные размеры устройства не более 150х119х43 мм, масса изделия не более 3кг, требования к надежности в соответствии с ГОСТ 27.003-90. Специальных требований к устройству не предъявляется.
Анализ схемы электрической принципиальной:
Дистанционный указатель расхода воды с LCD дисплеем функционирует на микроконтроллере DD2, и модуле А1. Основные функции данных элементов:
1)обработка данных с герконов. При разомкнутых контактах герконов SF1’ и SF1’’, установленных в счетчиках воды, напряжение на выводах 2 и 6 микросхемы DD1 имеет высокий уровень, поддерживаемый резисторами R2 и R3. На выходах GP4 и GP5 устанавливаются высокие логические уровни;
2)проверка состояния входов GP0 и GP1;
3)формирование импульсов низкого логического уровня длительностью 3мс;
4)формирование двух раздельных выходных импульсов в ответ на совпадающие входные;
6
5)регулировка показаний через кнопки, подключенные к модулю А1;
6)вывод данных на ЖКИ дисплей HG1;
Анализ условий эксплуатации и дестабилизирующих факторов:
Дестабилизирующие факторы вызывают сложные физико-механические процессы, изменяющие физико-механические (расширение, размягчение, обезгаживание, деформацию, коробление, прогиб, скручивание) и электрофизические свойства материала основания (электропроводность, нагрузочная способность печатных проводников по току, диэлектрические свойства) и вызывающие отказы ЭА. Для данного класса ЭА (наземная) и для данного класса жесткости 1 при климатических воздействиях допустимы следующие значения воздействующих факторов: [1]
Таблица 2.1 Обобщённые значения механических воздействующих факторов для класса наземной ЭА
Воздействующий фактор |
Класс ЭА |
|
|
|
Наземная |
|
|
Вибрация: |
|
-частота, Гц |
10…70 |
-ускорение, g |
1.4 |
|
|
Многократные удары: |
|
-ускорение, g |
10…15 |
-длительность, мс |
5...10 |
|
|
Одиночные удары: |
|
-ускорение, g |
50…1000 |
-длительность, мс |
0,5...10 |
|
|
Линейное ускорение, g |
2…5 |
|
|
Акустические шумы: |
|
-уровень, дБ |
85…125 |
-частота, Гц |
50…1000 |
|
|
Важную роль для разработки играет не только учёт механических воздействий, но и климатических. Для данной группы жёсткости при климатических воздействиях допустимые значения факторов приведены в таблице.
Таблица 2.2 Допустимые значения климатических факторов
Температура, К |
Верхнее значение 307 |
|
Нижнее значение 227 |
|
|
7
Относительная влажность, % |
|
80 при температуре до 307 К |
|
|
|
|
|
Перепад температур, К |
|
от 227 до 307 |
|
|
|
|
|
Атмосферное |
давление, |
Па |
700 мм рт. ст. |
(мм.рт.ст) |
|
|
|
|
|
|
|
Влияние дестабилизирующих факторов во время использования и способы предотвращения их влияния на этапах конструирования и производства представлено в следующей таблице.
Таблица 2.3 Влияние дестабилизирующих факторов.
Воздействующий |
Ускоряемые |
Способы предотвращения |
фактор |
деградационные |
влияния воздействующих |
|
процессы |
факторов на этапе |
|
|
конструирования и |
|
|
производства |
|
|
|
Высокая температура |
Расширение, |
1.Применение |
|
размягчение, |
нагревостойких материалов. |
|
обезгаживание, |
2. Выбор минимальных |
|
деформация: |
размеров. |
|
коробление, прогиб, |
|
|
|
|
|
скручивание |
|
|
Уменьшение |
1. Увеличение ширины и |
|
электропроводности, |
толщины проводников. |
|
нагрузочной |
2.Применение материалов с |
|
способности |
низкими диэлектрическими |
|
проводников по току, |
|
|
потерями |
|
|
ухудшение |
|
|
|
|
|
диэлектрических |
|
|
свойств |
|
|
Перегрев концевых |
Выбор гальванического |
|
контактов, |
покрытия со стабильными |
|
увеличение их |
переходными |
|
переходного |
сопротивлениями при |
|
сопротивления |
|
|
нагреве |
|
|
|
|
|
|
|
|
Высыхание и |
Выбор покрытия, |
|
растрескивание |
устойчивого к высокой |
|
защитных покрытий |
температуре |
8
Низкая температура |
Уменьшение |
1. Увеличение ширины и |
|
электропроводности, |
толщины проводников. |
|
нагрузочной |
2. Выбор материалов, |
|
способности по току, |
устойчивых к низким |
|
ухудшение |
температурам. |
|
диэлектрических |
|
|
свойств вследствие |
|
|
конденсации влаги, |
|
|
деформация, сжатие, |
|
|
хрупкость; |
|
|
электрохимическая |
|
|
коррозия |
|
|
проводников |
|
9