3.3 Принципиальная схема

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

На схеме допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.

Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении. В технически обоснованных случаях допускается отдельные элементы схемы изображать в выбранном рабочем положении с указанием на поле схемы режима, для которого изображены эти элементы.

Элементы и устройства, условные графические обозначения которых установлены в стандартах Единой системы конструкторской документации, изображают на схеме в виде этих условных графических обозначений.

Элементы или устройства, используемые в изделии частично, допускается изображать на схеме не полностью, ограничиваясь изображением только используемых частей или элементов.

Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу. При разнесенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно. Разнесенным способом допускается изображать все и отдельные элементы или устройства.

Выводы (контакты) неиспользованных элементов (частей) изображают короче, чем выводы (контакты) использованных элементов (частей).

Порядковые номера элементам (устройствам) следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов (устройств), которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, R1, R2, R3 и т.д., C1, C2, С3 и т.д. Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо.

При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса. При внесении изменений в схему последовательность присвоения порядковых номеров может быть нарушена.

Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов и (или) устройств с правой стороны или над ними.

На схеме изделия, в состав которого входят устройства, не имеющие самостоятельных принципиальных схем, допускается позиционные обозначения элементам присваивать в пределах каждого устройства.

Если в состав изделия входит несколько одинаковых устройств, то позиционные обозначения элементам следует присваивать в пределах этих устройств. При изображении на схеме элемента или устройства разнесенным способом позиционное обозначение элемента или устройства проставляют около каждой составной части.

Если поле схемы разбито на зоны или схема выполнена строчным способом, то справа от позиционного обозначения или под позиционным обозначением каждой составной части элемента или устройства допускается указывать в скобках обозначения зон или номера строк, в которых изображены все остальные составные части этого элемента или устройства).

На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы и устройства, входящие в состав изделия и изображенные на схеме.

При выполнении условных графических обозначений элементов следует пользоваться ГОСТ (ЕСКД) [3], [4], [5], [6], [7], [8]. Пример выполнения принципиальной схемы показан в приложении К. Некоторые примеры изображения радиоэлементов показаны в приложении П.

3.4 Перечень элементов

Данные об элементах должны быть записаны в перечень элементов. При этом связь перечня с условными графическими обозначениями элементов должна осуществляться через позиционные обозначения. Наименования элементов должны располагаться в алфавитном порядке.

Пример оформления принципиальной электрической схемы перечня элементов показан в приложении Л.

3.5 Печатная плата

Чертежи печатных плат выполняются в соответствии с [9]. Пример чертежа печатной платы показан в приложении М.

3.6 Сборочный чертёж

В некоторых работах по указанию преподавателя, необходимо сделать сборочный чертёж. Пример его показан в приложении Н.

4 ИЗГОТОВЛЕНИЕ И НАСТРОЙКА УСТРОЙСТВА

4.1 Разводка печатной платы

В данной курсовой работе возможно использование готовой схемы устройства, взятой из литературы, сети internet, либо просто заданной преподавателем. В этом случае иногда можно найти рисунок печатной платы, часто публикуемый в том же источнике. В этом случае просто используется готовый рисунок платы.

Кроме того, по согласованию с преподавателем, допускается не изготавливать печатную плату, а собирать схему навесным монтажом. Для этого можно купить макетную плату с набором дорожек и переходных отверстий, например такую, как показано на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Пример макетной платы

Обычно такие платы относительно универсальны и подходят для любых элементов. Тем не менее, желательно убедиться, что она подойдёт для данной схемы, особенно при наличии интегральных микросхем (тем более, что такие платы обычно стоят относительно дорого).

Однако – лучше, конечно, реализовать схему на печатной плате. Это повысит её надёжность и уменьшит трудоёмкость монтажа, особенно учитывая, что студенты обычно не имеют хороших навыков пайки.

В настоящее время практически не применяется разводка платы вручную рисованием прямо на текстолите – используется способ распечатывания чертежа платы на лазерном принтере (см. далее). Поэтому необходим чертёж платы в электронном виде.

Разводку (трассировку) печатной платы можно производить несколькими способами.

Первый способ – рисование чертежа вручную при помощи любого графического редактора. Он не очень удобен и используется редко.

Второй способ – использование специальных программ для ручной разводки плат. Распространённая программа для этого – SprintLayout (можно использовать разные версии). Это более удобно по сравнению с первым способом, так как есть возможность установки стандартных корпусов микросхем и других радиоэлементов из библиотек и не приходится рисовать их вручную. Кроме того, есть возможности задания толщины дорожек, диаметров переходных отверстий, возможность разводки двухсторонних плат и пр. Именно этот способ рекомендуется для несложных схем, в частности - в данной курсовой работе.

Третий способ – использование специальных программных пакетов систем автоматизированного проектирования (САПР) для проектирования электронных схем, например – PCAD или ORCAD. В этом случае плата трассируется в автоматическом режиме.

Для начинающих электронщиков ручная разводка платы представляет собой непростую задачу, и третий способ кажется наиболее привлекательным. Однако у него есть свои недостатки:

1) Программы САПР достаточно сложны для освоения и за время, которое понадобится, чтобы в них разобраться, иногда можно уже развести плату вручную.

2) В библиотеке программы может не оказаться всех нужных элементов (да и найти их с непривычки не так-то просто). А если в библиотеке нет хотя бы одного элемента, то автоматическая разводка платы невозможна – так как трассировщику неизвестны конструктивные размеры элемента.

3) Схемы и чертежи в этих программах часто не соответствуют отечественным стандартам, и приходится потом перерисовывать их другим способом.