МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Факультет компьютерного проектирования
Кафедра РЭС
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
НА ТЕМУ:
Разработка конструкции частотомера на базе УЦП
(универсального цифрового прибора)
Разработал:
Принял:
МИНСК 2002
Министерство Образования Республики Беларусь
Белорусский Государственный Университет
Информатики и Радиоэлектроники
Согласовано
Представитель Заказчика
_______________2001 г
Утверждаю
Представитель Исполнителя
_______________2001г
Техническое задание
на выполнение конструкторской работы на тему:
Разработка конструкции часов-таймера
Представитель Заказчика
1.Ведущий инженер
Представитель Исполнителя
1.Студент группы 710202
Минск 2001г
Разработка технического задания
1. Назначение.
Разрабатываемые часы-таймер (ЧТ) предназначены для индикации текущего времени, таймер с пряным и обратным отсчетом, будильник.
2. Основание для разработки.
Основанием для разработки ЧТ является задание на дипломное проектирование, приказ по университету от 5 Февраля 2001г. № 53-с.
3. Источники разработки.
ЧТ должен быть разработан на базе существующих схемных решений аналогичных устройств с использованием современной элементной базы.
4. Технические требования.
4.1. Состав изделия и принцип работы.
Функционально ЧТ состоит из следующих узлов:
PIC контроллер управляющий всей работой устройства;
модуль памяти;
индикатора;
клавиатуры;
Принцип работы ЧТ: в обычном 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. Технические параметры.
ЧТ должен иметь следующие параметры:
Напряжение питания,В 5
Номинальная выходная мощность на нагрузке (во время срабатывания будильника)(4Ом), 0.1
4.3.Требования к надежности.
Средняя наработка на отказ ЧТ должна быть не менее 4000 часов в нормальных условиях эксплуатации.
Среднее время восстановления ЧТ обслуживающим персоналом должно быть не более 1 часа. После восстановления работоспособности, по окончании ремонтно-восстановительных работ, ЧТ должен сохранять показатели назначения, изложенные в настоящем документе.
Средний срок службы ЧТ не менее 10 лет с учетом проведения ремонтно-восстановительных работ.
4.4. Конструкторско-технологические требования
Конструкция должна обеспечивать свободный доступ к составным элементам изделия при проведении пуско-наладочных и ремонтных работ.
Материалы и комплектующие изделия должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям на них.
Конструкция изделия должна обеспечивать сборку при изготовлении без создания и применения специального оборудования. Допускается применение специальных приспособлений.
Показатели технологичности конструкции изделия должны соответствовать ГОСТ 14.201-73.
Габариты – не более 120´80´17 мм.
ЧТ должны удовлетворять требованиям эргономики по ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78 и общим требованиям эстетики по ГОСТ 24750-81.
4.5. Условия эксплуатации
Должен быть рассчитан на эксплуатацию 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 к воздействию атмосферного давления от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм. рт. ст.), по стойкости к механическим и климатическим воздействиям должен соответствовать требованиям по ГОСТ 21552-84.
4.6. Требования к упаковке, маркировке, транспортированию и хранению
Маркировка должна соответствовать требованиям ГОСТ 21552-84. Она должна содержать:
полное торговое наименование по ГОСТ 26794-85;
торговый знак и (или) наименование предприятия-изготовителя;
месяц и год выпуска;
отметку ОТК предприятия изготовителя;
порядковый номер изделия по системе нумерации предприятия-изготовителя;
предупредительные знаки по ГОСТ 12.2.006;
дополнительные требования (определяет предприятие-изготовитель).
Место и способ нанесения маркировки устанавливаются в ТУ на проектируемое изделие.
Упаковка изделия должна производиться согласно требованиям ГОСТ 21552-84.
Упакованные транспортируют транспортом всех видов в
Упакованные следует хранить в условиях для группы 1 по ГОСТ 15150-69.
Срок хранения ¾ не более двух лет.
5. Экономические показатели
Тип производства — мелкосерийное. Предполагаемая программа выпуска — 5000 штук в год.
6. Порядок испытаний
Опытный образец изделия должен быть подвергнут предварительным и приемо-сдаточным испытаниям. Они должны проводиться на соответствие требованиям ТЗ по согласованным и утвержденным программе и методике.
Содержание
1. Расчёт надёжности проектируемого блока
2. Расчёт теплового режима блока в герметичном корпусе
Литература
Приложение
1. Расчёт надёжности проектируемого блока
По справочной литературе определим значения интенсивности отказов, соответствующие в среднем элементам каждой 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 обобщённого эксплутационного коэффициента, найденного по справочным таблицам для наземных стационарных условий [1], скорректируем величину lS
, учтя тем самым приближенно электрический 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*10-6
1/ч-1
Вероятность безотказной работы:
заданное время работы tз
=10000ч.
2. Расчёт теплового режима блока в герметичном корпусе
Исходные данные:
1. Габаритные размеры:
2. Давление окружающей среды:
3. Температура окружающей среды:
4. Коэффициент заполнения:
5. Мощность рассеиваемая в блоке:
6. Мощность рассеиваемая элементом:
7. Площадь поверхности элементов:
Расчёт теплого режима.
Рассчитывается поверхность корпуса блока:
Определяется условная поверхность нагретой зоны:
Определяется удельная мощность корпуса блока:
Рассчитывается удельная мощность нагретой зоны:
5. Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности корпуса блока [2]
6. Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности нагретой зоны
7. Находиться коэффициент, зависящий от атмосферного давления вне корпуса [2]
8. Находиться коэффициент, зависящий от атмосферного давления внутри корпуса блока
9. Определяется перегрев корпуса блока:
10. Рассчитывается перегрев нагретой зоны:
11. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:
12. Рассчитывается удельная мощность элементов:
13. Рассчитывается перегрев поверхности элементов:
14. Рассчитывается перегрев окружающей элементы среды:
15. Определяется температура корпуса блока:
.
16. Определяется температура нагретой зоны:
17. Определяется температура поверхности элементов:
18. Находиться средняя температура воздуха в блоке:
19. Находиться температура окружающей элементы среды:
Литература
1. С.М. Боровиков «Теоретические основы конструирования технологии и надёжности» Минск 1998г.
2. Л.Л. Роткоп «Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА» Москва 1976г.