Заготовка диплома Гук. 1техническое задание 3 1 Наименование, шифр, и основание для выполнения дп 3

• Название: 1техническое задание 3 1 Наименование, шифр, и основание для выполнения дп 3
• Анкор: Заготовка диплома Гук.docx
• Дата: 09.09.2018
• Размер: 0.95 Mb.
• Имя файла: Заготовка диплома Гук.docx
• Тип: Реферат; #24300
• страница: 5 из 9

3.2 Разработка схемы электрической принципиальной

4 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНОГО УЗЛА

Элементы, которые содержит разрабатываемый модуль управления приведены в Таблице 4.1 – Габаритные размеры микроконтроллеров.
Таблица 4.1 – Габаритные размеры микроконтроллеров

Наименование элемента	Количество, шт	Габаритные размеры, мм	Площадь, мм2
LCD (TFT 1.8)	1	80x31	2480
Микросхема MSP430FR5723	1	12,6х8,3	104,58
Микросхема CC2540	1	6,15х6,15	37,8225
Датчик HDC1000	4	1,62х2,07	13,4136
Микросхема FT232R	1	7,62х5	38,1

Далее приведём габаритные размеры резисторов, конденсаторов и других элементов схемы в Таблице 4.2 – габаритные размеры элементов резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, кнопок, кварцевых кристаллов.

Таблица 4.2 – габаритные размеры элементов резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, кнопок, кварцевых кристаллов

Продолжение таблицы 4.2
Наименование элемента	Количество, шт	Габаритные размеры, мм	Площадь, мм2
Резисторы С1-4 10кОм	12	6,2х2,3	171,12
Резисторы С1-4 33кОм	2	6,3x2,3	28,98
Резисторы С1-4 56кОм	1	7,1x2,4	17,04
Конденсаторы 18пФ	2	6x15	180
Конденсаторы 15пФ	2	6x10	120
Конденсаторы 12пФ	2	4x9	72
Конденсаторы 1пФ	3	4x9	108
Конденсаторы 470нФ	2	5x8	80
Конденсаторы 100нФ	1	6x8	48
Конденсаторы 10нФ	1	5x9	45
Конденсаторы 1мкФ	1	2x1,25	2,5
Кварцевый резонатор 32 768 Гц	2	8x3	48
Кнопки	2	6x4	48
Катушки индуктивности 3нГн	1	6х10	60
Катушки индуктивности 2нГн	2	6х10	120
Катушки индуктивности 1нГн	1	6х10	60
Антенна	1
USB-разъем	1
FB-5 разъем	1	18х6,5	117
Ферритовые бусины	1	6х10	60

Общая площадь, занимаемая всеми компонентами с учётом припусков вокруг каждого элемента, обусловленных шириной контактных площадок равна 6713 мм²

Теперь необходимо подобрать такой типоразмер печатной платы в соответствии со стандартом 23751-86, чтобы была возможность обеспечить коэффициент заполнения платы не менее 0,7. Этому требованию удовлетворяет типоразмер 100х160мм с площадью S = 16 000 мм². В этом случае обеспечивается коэффициент заполнения 0,53.

Выбору типоразмеров печатной платы придаётся весьма важное значение, поскольку на этом этапе проектирования закладываются потенциальные возможности достижения высокой плотности компоновки и обеспечения конструктивной и электрической совместимости. При выборе типоразмеров печатной платы учитываются прежде всего, функциональные и конструктивно-технологические требования. Первые – выражаются плотностью компоновки (3U, 4U или 6U), вторые – отражают технологические возможности производства печатных плат. Как описывалось выше, в данный момент был выбран типоразмер печатной платы 100х160мм. При выборе типоразмера учитывались функциональные требования, выражающие плотность компоновки. Математическое представление оптимизации представляет собой коэффициент заполнения платы, который равен отношению площади, занятой элементами к общей площади печатной платы.

Решение задачи топологического синтеза с помощью пакета САПР Altium Designer 15.0 и Circuit Design Suite 13.0 сводится к получению топологии печатных плат в соответствии с созданной схемой электрической принципиальной. При этом необходимо учитывать необходимые технологические ограничения на печатный узел, оговоренные в техническом задании данного дипломного проекта. Для задания технологических ограничений средствами Design/Rules необходимо произвести конструкторско-технологический расчёт печатного монтажа.

Конструкторско-технологический расчёт печатных плат проводится с учётом производственных погрешностей рисунка проводящих элементов, фотошаблона, базирования, сверления. Граничные значения основных параметров печатного монтажа, которые могут быть обеспечены при конструировании и разработке для различных классов точности будут приведены в Таблице 4.3 - Граничные значения размеров основных параметров печатного монтажа.
Таблица 4.3 - Граничные значения размеров основных параметров печатного монтажа

Наименование элемента	Условное обозначение	Размеры элементов для класса точности печатного монтажа
		1	2	3
Ширина проводников, мм	t	0.75	0.45	0.25
Расстояние между проводниками, контактными площадками, проводником и контактной площадкой, проводником и металлизированным отверстием, мм	s	0.75	0.45	0.25
Ширина пояска контактной площадки, мм	b	0.3	0.2	0.1
Отношение диаметра отверстия к толщине печатной платы		0.4	0.33	0.33

Толщину печатной платы индикаторного устройства и блока сигнализации определяем по следующей формуле:

(1)

где и - толщина фольгированного и изолированного слоя;

I, j – число фольгированных и изолирующих слоёв.

При выполнении двух сигнальных слоёв на двусторонней печатной плате индикаторного устройства, толщина составит

= 1,5 мм.

Печатную плату будем проектировать в соответствии с третьим классом точности, т.к. данный класс наиболее оптимально подходит с точки зрения конструктивных и технологических параметров для обеспечения требуемого коэффициента заполнения при минимальном числе слоёв печатной платы.

Электрические параметры микросхем будут описаны в таблице 4.4 – Электрические параметры микросхем ИКМП.

Таблица 4.4 – Электрические параметры микросхем ИКМП

Микросхема	Iпот, мА
ATMEGA48	10
ATMEGA64	4.1
BMP085	1
DHT11	2.5
DS18B20	1
DS1307	1.5
24LC08	3
1117 3.3V	1
NRF24L01	12,5
LCD 20x4	1,5

После выбора электрических параметров микроконтроллеров модуля управления климатом следует выбрать средства автоматизированного проектирования, которые будут указаны в следующем разделе дипломного проекта.