Технология диа гностики и ремонта материнской платы ноут бука (пк 230106. 402. 03. 14 00 пз)
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ НА ТЕМУ «ТЕХНОЛОГИЯ ДИА- ГНОСТИКИ И РЕМОНТА МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ НОУТ- БУКА (ПК 230106.402.03.14 00 ПЗ)» Титова П. А. АННОТАЦИЯ В дипломном проекте рассмотрена организация предприятия по ремон- ту материнских плат ноутбуков, ремонту вычислительной техники и уста- новки ПО. Рассмотрен полный экономический расчет эффективности созда- ваемого предприятия, цели и задачи предприятия, охрана труда на предприя- тии. Выполнен анализ работы принципиальной схемы, рассмотрена кон- струкция материнской платы ноутбука, представлен алгоритм поиска неис- правности цепей питания, рассмотрена технология ремонта и регулировки материнской платы. Данный дипломный проект выполнен в соответствии с требованиями ЕСКД и применением новых информационных технологий. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………….……4 1 Обоснование технических решений………………………………….…6 1.1 Назначение устройства………………………………...……..……..…6 1.2 Технические характеристики………………………….……………..12 1.3 Режимы работы устройства……………………...…………….……..16 1.4 Принцип работы по структурной схеме...…………………...………18 1.5 Описание микросхемы ШИМ-контроллера…………..……………..23 2 Диагностика и ремонт устройства………………………………….…27 2.1 Основные неисправности устройства и их причины………….…..27 2.2 Алгоритм поиска неисправностей устройства……………….…….32 2.3 Технические средства диагностики…………………………….……36 2.4 Ремонт устройства…………………………………………………….38 3 Технико-экономическое обоснование проекта………………..……..42 3.1 Охрана труда при выполнении ремонта устройства……………….42 3.2 Организация участка по ремонту устройства……………………...43 3.2.1 Характеристика предприятия ……………………………………..43 3.2.2 Расчет действительного фонда рабочего времени……………….45 3.2.3 Расчет численности работающих на предприятии……………….45 3.2.4 Расчет производственных площадей………………………………47 3.3 Экономические расчеты………………………………………….…..49 3.3.1 Расчет стоимости материалов……………………………………...49 3.3.2 Расчет стоимости покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий…………………………………………………………………………...50 3.3.3 Расчет фонда заработной платы…………………………..………..51 3.3.4 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования..52 3.3.5 Расчет общепроизводственных расходов……………………..….55 3.3.6 Расчет общехозяйственных расходов…………………………..….56 3.3.7 Расчет полной себестоимости и цены ремонта…………………...57 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 3 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ 3.4 Определение показателей экономической эффективности предприятия…………………………………………………………….………..58 3.4.1 Определение показателей экономической эффективности предприятия……………………………………………………………………...58 3.4.2 Технико-экономические показатели предприятия……………….59 Заключение………………………………………………………...……...60 Список использованных источников………………………………...….61 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 4 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ ВВЕДЕНИЕ Материнская плата – это основной компонент каждого компьютера, ко- торый управляет как внутренними устройствами, так и внешними. От ее ра- боты зависит стабильность всего компьютера в целом. Тип установленной материнской платы определяет общую производительность ноутбука. На материнских платах размещены все основные элементы ПК, линии их соединения и разъемы для подключения внешних устройств В настоящее время все большей популярностью пользуются ноутбуки. Они гораздо компактнее и практичнее компьютеров. Материнские платы для ноутбуков несколько отличаются от материн- ских плат для стационарных компьютеров. В стационарных компьютерах, как правило, используется модульная система, когда видеокарта, звуковая карта являются отдельными устройствами, которые можно легко заменить в случае неисправности, модернизировать в случае устаревания, и даже сама материнская плата стационарного компьютера может быть заменена в случае необходимости, на аналогичную или более совершенную. Материнская плата ноутбука представляет собой комплексное изделие, на котором смонтировано все периферийное оборудование компьютера: ви- деокарта, звуковая карта, модем, сетевая плата, картридер и т.п. В случае вы- хода из строя любого модуля, его не получится просто заменить на новый, приходится осуществлять ремонт материнской платы, с полным разбором ноутбука. Другой особенностью ноутбуков является то, что материнские платы не взаимозаменяемы, т.е. если, например, нужна материнская плата для но- утбука Toshiba L30, то придется искать только точно такую плату, либо ре- монтировать неисправную, установить материнскую плату от другого ноут- бука не получится в силу того, что все корпуса в ноутбуках разные, и каждая новая модель обычно представляет собой и новый дизайн корпуса и новую конфигурацию платы под этот корпус. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ В настоящее время в связи с растущими технологиями производства как самих ноутбуков, так и материнских плат для них актуальным становится разработка методики диагностики и ремонта этих устройств. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ 1 Обоснование технических решений 1.1 Назначение и конструкция устройства Конструктивно материнская плата представляет собой многослойную печатную плату со специфической конфигурацией, на которой установлены основные компоненты ноутбука. Она конструктивно объединяет все узлы в единое целое и координирует работу всех функциональных комплектующих ноутбука – процессора, контроллеров различных узлов, видеочипа, ОЗУ, за- грузочного ПЗУ и т.д. Материнская плата имеет первостепенное значение в любом компью- тере, так как является связующим звеном в работе практически всех основ- ных систем. Рассмотрим более подробно ее конструкцию. Рисунок 1 - Конструкция материнской платы (вид сверху) Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ Рисунок 2 - Конструкция материнской платы (вид снизу) 1. Разъем (Socket) центрального процессора – это гнездовой или щеле- вой разъём, предназначенный для установки центрального процессора. 2. Северный мост – микросхема, отвечающая за взаимодействие наибо- лее производительных компонентов компьютера на х86 платформе: процес- сора (подключенного через шину FSB), оперативной памяти, видеоадаптера.. Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность): системной шины и, косвенно, про- цессора, оперативной памяти, подключенного видеоадаптера. Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ Express) системы. В свою очередь, северный мост соединён с остальной ча- стью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Ко- гда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современ- ные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования инди- видуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощ- ного блока питания. 3. Видеочип – предназначен для вывода изображения на экран и пред- ставляет собой интегральную микросхему с огромным количеством диодов и транзисторов. 4. Микросхемы видеопамяти – предназначены для хранения информа- ции, отображаемой на экране дисплея и др. 5. Южный мост – микросхема с функциями организации взаимодей- ствия устройств ввода-вывода (связанные южным мостом компоненты явля- ются «медленными» относительно связки северного моста). Северный и юж- ный мосты образуют ChipSet, который представляет собой набор микросхем. Данные микросхемы включают в себя контроллеры прерываний, контролле- ры прямого доступа к памяти и шину. Также одна из микросхем включает в себя часы реального времени с CMOS-памятью. В современных моделях в состав микросхем стали включать и контроллеры внешних устройств. Визу- ально данные микросхемы по размеру уступают только центральному про- цессору. 6. Дроссели импульсных преобразователей напряжения – преобразуют напряжение одного уровня в напряжение другого уровня, накапливают энер- гию в магнитном поле при прохождении тока. 7. Батарейка CMOS – это батарейка на материнской плате ноутбука служит для сохранения установок BIOS в полупостоянной памяти CMOS, функционирования отсчета времени при выключенной системе. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 9 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ 8. Разъемы модулей памяти – разъемы, в которые устанавливаются мо- дули памяти. На материнских платах предусмотрена установка различных типов па- мяти от старых форматов SIMM и DIMМ, до новых DDR, DDR2, DDR3. С 1996 года наибольшее распространение получила память DIMM, называемая SDRAM (Synchronous DRAM), широко применяемая в течение 5 лет. Далее появились модули DDR, основным отличием которых стало то, что передача данных осуществлялась дважды за один такт. Слоты DDR2, появившиеся уже в 2003 году, благодаря конструктив- ным доработкам смогли функционировать на большей тактовой частоте. Слоты DDR3 отличаются технологическим процессом и позволяют экономить до 40% электроэнергии благодаря использованию улучшенной технологии производства. 9. Разъемы периферийных устройств – разъемы, к которым подключа- ются ПУ. Порт USB Данный интерфейс (Universal Serial Bus – универсальная последова- тельная магистраль) также предназначен для подключения внешних устройств и получил широчайшее распространение в последнее время. До- пускается подключение до 127 устройств к одному USB-каналу (используя принцип общей шины), скорость обмена по интерфейсу составляет 12 Мбит/с. 10. Разъёмы питания – разъемы, которые служат для зарядки ноутбука. 11. Мультиконтроллер – микросхема, обеспечивающая мониторинг напряжений и температур, работу с периферийными устройствами. Такими устройствами могут быть клавиатура, мышь, кнопка включения, датчик за- крытия крышки и т.п. Мультиконтроллер управляет включением ШИМ- контроллеров, вырабатывающих необходимые для работы узлов ноутбука напряжения, ключами, коммутирующими эти напряжения. Через мульти- контроллер по протоколу Firmware HUB или SPI подключена микросхема Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 10 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ flash c программным обеспечением. В состав мультиконтроллера могут вхо- дить контроллеры часов реального времени, жестких дисков, USB, интегри- рованный аудиоинтерфейс, интерфейс LPC. 12. Микросхемы ПЗУ по способу программирования, т. е занесения в них информации, подразделяют на три группы ПЗУ, однократно программи- руемые изготовителем по способу заказного фотошаблона (маски), масочные ПЗУ (ПЗУМ, ROM); ПЗУ, однократно программируемые пользователем по способу пережигания плавких перемычек на кристалле (ППЗУ, PROM); ПЗУ, многократно программируемые пользователем, репрограммируемые ПЗУ (РПЗУ, EPROM) пользователем. Конструктивно в микросхеме ПЗУ (ROM), чаще всего размещается BIOS. Данное программное обеспечение представляет собой базовую систему ввода-вывода, оно доступно без обращения к жесткому дис- ку. BIOS заключает код, требуемый для управления портами, клавиатурой, дисками и иными устройствами. 13. Контроллеры сети, аудио, Wi-fi – это управляющие устройства, ко- торые на аппаратном уровне отрабатывают алгоритмы, заложенные пользо- вателем. Обслуживанию и правильной эксплуатации ноутбука следует уделять особое внимание. Высокая температура легко приводит к перегреву системы охлажде- ния, и, как следствие – процессора. При повышенной температуре ускоряется окисление контактов и могут выти из строя микросхемы. При работе с ноутбуком нужно придерживаться определенных правил эксплуатации. Нужно помнить, что он не любит пыли. Для работы в запыленных по- мещениях существуют специальные модели. Для чистки поверхности ноутбука надо использовать специальные чи- стящие средства. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ Можно протереть поверхность ноутбука слегка влажной, не ворсистой тряпкой. При этом не нужно прилагать усилий. Кроме того, желательно ис- пользовать обычные меры такие же, которые используются и в стационарных компьютерах. Например, не тянуть за провода, не прилагать больших усилий при вставке вилки в разъем, не совать посторонние предметы в отверстия но- утбука и т.д. Не желательно подвергать ноутбук действию прямых солнечных лучей, оставлять рядом с нагревательными приборами, подвергать воздействию электромагнитных излучений, особенно не следует попадать под дождь или оставлять его в сильно увлажненном помещении. Не следует его бросать и подвергать сильным ударам, класть на него какие-либо предметы. Ноутбук, также как и компьютер имеет внутри детали, которые при ра- боте требуют охлаждения. На корпусе ноутбука, по бокам и в нижней части имеются отверстия для вентиляции, а внутри корпуса установлен кулер, ко- торый втягивая воздух, охлаждает центральный процессор, видеокарту и чипсет. Поэтому нельзя долго держать ноутбук на кровати, или на коленях, так как в этих случаях, вентиляционные отверстия могут быть перекрыты. Без охлаждения, любая из выше перечисленных частей, может перегреться и выйти из строя. Более прогрессивной в этом плане является охлаждающая подставка для ноутбука. Нельзя использовать ноутбук при температуре ниже 0 ° С или выше 50 ° С. Очень вредно для аккумулятора, если шнур зарядного устройства все- гда подсоединен к сети. Из-за такой эксплуатации эффективность аккумуля- тора снизится. Полного заряда аккумулятора будет хватать на 10-15 минут. Нельзя включать ноутбук после сильного охлаждения (во избежание образования конденсата). Иначе образовавшийся внутри устройства конден- сат может замкнуть токопроводящие дорожки на печатных платах и разру- шить паяные соединения. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ В ноутбуке со временем скапливается пыль, которая препятствует охлаждению деталей. Необходимо периодически ее удалять. Для электронной техники важно стабильное электропитание. Для за- щиты ноутбука от перепадов напряжения следует использовать стабилизатор напряжения, а для защиты от внезапного отключения электроэнергии - ис- точник бесперебойного питания (ИБП). 1.2 Технические характеристики материнской платы ноутбука Техническими характеристикамиявляются форм-факторы материнских плат и их совместимость, сокет, чипсет, слоты для подключения модулей оперативной памяти, охлаждение компонентов материнской платы, разъемы, порты, расположение компонентов, поддержка технологий, производители. Форм-факторы материнских плат. Форм-фактор материнской пла- ты— это стандарт, определяющий размеры материнской платы для ПК, ме- ста ее крепления; расположение на ней интерфейсов шин, портов вво- да/вывода, сокета центрального процессора и слотов для оперативной памя- ти, а также тип разъема для подключения блока питания. В последних верси- ях форм-фактора определяются и требования к системе охлажде- ния компьютера. Форм-факторы для материнских плат: - Advanced Technology eXtended (ATX. Системные платы форм фактора ATX имеют размеры 30,5x24,4 см. В настоящее время большинство системных плат, корпусов и блоки питания на базе процессоров Intel и AMD выпускаются в формате ATX; - micro ATX – уменьшенный стандарт ATX. Он используется в основном в офисных машинах, где не требуется много слотов для наращива- ния конфигурации. Стандарт mATX имеет размеры 24.4x24.4 см и поддержи- вает 4 слота расширения. Материнская плата стандарта mATX имеет основ- ной разъем для подключения блока питания, содержащий 20 или 24 контакта. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 13 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ Практически все новые модели, начиная с 2003 г. имеют 24-контактный разъем; - mini-ITX – стандарт электрически и механически совместимый с форм-фактором ATX. Форм-фактор mini-ITX разработан компанией VIA Technologies и имеет небольшие размеры (170х170 мм). Одной из особенно- стей материнских плат формата mini-ITX является наличие впаянного про- цессора, что удешевляет общую стоимость компьютера. Благодаря относи- тельно низкому тепловыделению на многих материнских платах mini- ITX используется пассивная система охлаждения; - nano-ITX – форм-фактор материнских плат, предложенный кор- порацией VIA Technologies. Основан на использовании фирмен- ныхпроцессоров и чипсетов VIA. Отличие систем на базе Nano-ITX в том, что в них сочетается приемлемая скорость работы и функциональность с низким энергопотреблением и малыми размерами (120x120 мм). - pico-ITX — форм-фактор системных плат для PC, анонсирован- ный VIA Technologies в январе 2007 и продемонстрированный в том же году на CeBIT Также материнская плата характеризуется: - типом поддерживаемого процессора. - типом чипсета; - дополнительными функциями, поддерживаемыми материнской платой; - производителем. Процессор определяет надежность и производительность ноутбука. Ха- рактеризуется: - тактовой частотой процессора (MHz) - характеристика, позволя- ющая определить количество операций, выполняемых процессором в секун- ду; - моделью процессора. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 14 ПК.230106.402.03.14.00 ПЗ Чипсет или набор системной логики– связующийкомпонент в работе основных элементов системы ноутбука. В дословном переводе с английского означает «набор микросхем». Этим набором микросхем на системной плате являются чипы, отвечающие за взаимодействие основных компонентов - процессора, памяти, портов ввода-вывода и т.д. На ранних этапах развития компьютерных технологий это были целые группы отдельных микросхем. С момента появления шины PCI микросхемы чипсета стали называть мостами, а именно, северным и южным. Чипсет, состоящий из двух мостов, принято называть «двухмостовым», также существуют «одномостовые» чипсеты, где два моста объединены в одном чипе. |