Содержание

Введение	3
1 Общая часть	5
1.1 Анализ технического задания	5
1.2 Описание схемы электрической принципиальной устройства термометр – стабилизатор температуры в овощехранилище	5
1.3 Особенности микроконтроллера AT89C4051P	7
2 Исследовательская часть	10
2.1 Обоснование выбора элементов	10
2.1.1 Обоснование выбора конденсаторов	10
2.1.2 Обоснование выбора резисторов 2.1.3 Обоснование выбора диодов	10 11
2.1.4 Обоснование выбора транзисторов	12
2.1.5 Обоснование выбора микросхем	13
3 Расчетная часть	14
3.1 Расчет надёжности	14
3.2 Расчет теплового сопротивления корпуса ИС микросхемы DD1	21
3.3 Расчёт узкого места	25
4 Конструкторская часть	28
4.1 Обоснование разработки трассировки печатной платы радиоприемника 4.2 Обоснование разработки компоновки печатной платы 4.3 Описание конструкции термометра – стабилизатора температуры	28 37 40
5 Технологическая часть	43
5.1 Технология изготовления печатных плат	43
5.2 Наладка и настройка термометра-стабилизатора температуры	45
6. Организационная часть	46
6.1 Организация рабочего монтажника радиоаппаратуры	46
7 Экономическая часть	49
7.1 Расчёт себестоимости термометра – стабилизатора температуры	49
8 Охрана труда	57
8.1 Мероприятия по охране труда при проведении монтажных работ	57
Заключение	63
Литература	64
Приложение	65

Введение

Устройство, рассматриваемое в данном дипломном проекте называется – термометр-стабилизатор температуры в овощехранилище. Оно представляет собой автоматическую систему управления температурой в небольшом погребе.

Система управления — систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей.

Техническая система управления — устройство или набор устройств, для манипулирования поведением других устройств или систем.

Объектом управления может быть любая динамическая система или её модель. Состояние объекта характеризуется некоторыми количественными величинами, изменяющимися во времени, то есть переменными состояния.

В естественных процессах в роли таких переменных может выступать температура, плотность определенного вещества в организме, курс ценных бумаг и т. д.

Для технических объектов это механические перемещения (угловые или линейные) и их скорость, электрические переменные, температуры и т. д. Анализ и синтез систем управления проводится методами специального раздела математики — теории управления.

Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов:

• объект управления

• управляющее устройство

Объект управления — изменение состояния объекта в соответствии с заданным законом управления. Такое изменение происходит в результате внешних факторов, например вследствие управляющих, или возмущающих воздействий.

Системы дискретного действия или автоматы (торговые, игровые, музыкальные).

Системы стабилизации - уровня звука, изображения, температуры или магнитной записи. Это могут быть управляемые комплексы летательных аппаратов, включающие в свой состав системы автоматического управления двигателя, рулевыми механизмами, автопилоты и навигационные системы.

1 Общая часть

1.1 Анализ технического задания

Напряжение питания, В …………………………………….……........220

Мощность лампы (нагревателя), Вт………………………………..…250

Шаг настройки температуры, °С...…………………………………….0,5

Напряжение питания вентилятора, В ………………………………….12

Управление и настройка устройства кнопки …………………..SB1-SB4

Отображение температуры ……………………………………….….HG1

Индикация превышения температуры ………………………………HL1

Основа устройства микроконтроллер AT89C4051P

Целью дипломного проекта является разработка схемы электрической принципиальной с анализом технических параметров, а так же трассировка печатной платы и сборочный чертеж на нее.

По схеме электрической принципиальной произвести обоснование выбора радиоэлементов по их электрическим параметрам: резисторов, конденсаторов и микросхем, а также обосновать разработку печатной платы и сборочного чертежа и произвести следующие расчеты – расчет надежности, расчет узкого места, расчет теплого сопротивления, расчет себестоимости данного устройства. В дипломном проекте необходимо провести обзор разделов по технологической, организационной части и по технике безопасности.

1.2 Описание схемы электрической принципиальной устройства термометр – стабилизатор температуры в овощехранилище

Схема термометра-стабилизатора температуры показана на рисунке 1. В данном приборе использованы следующие детали: микроконтроллер АТ89С4051, сдвоенный семиэлементный светодиодный индикатор HDSP-K121 и дат­чик температуры DS1620. Последний назван разработчиком (фирмой Dallas-Maxim) термометром-термостатом, оформлен в виде восьмивыводной мик­росхемы и способен самостоятельно поддерживать заданную температуру, формируя сигналы управления нагре­вательной или холодильной установ­кой. Нужно лишь запрограммировать его, подав соответствующие команды по трехпроводному интерфейсу — ли­ниям установки датчика в исходное состояние, синхронизации и данных. По тому же интерфейсу можно получить текущее значение температуры окру­жающей среды, прочитать необходи­мую служебную информацию.

Рисунок 1 – Схема электрическая принципиальная устройства

термометр – стабилизатор температуры

Микроконтроллер DD1 настраивает, а затем периодически опрашивает дат­чик ВК1, получает от него информацию о температуре и выводит ее значение на индикатор HG1 в динамическом режиме, одновременно сканируя кноп­ки SB1—SB4. Микросхема DD2 и тран­зисторы VT1, VT2 усиливают формируе­мые на относительно маломощных вы­ходах микроконтроллера сигналы уп­равления индикатором. DA1 — стабили­затор напряжения питания.

Узел из оптрона U2 и симистора VS1 управляет инфракрасной лампой-на­гревателем EL1 по сигналу, формируе­мому датчиком ВК1. Пороговые значе­ния температуры, при которых нагрева­тель должен быть включен и выключен, заранее загружены в датчик микроконт­роллером. О достижении этих значений сигнализирует двуцветный светодиод HL1. Его красное сведение означает, что температура выше верхнего предела, зеленое — ниже нижнего. Когда темпе­ратура в норме, светодиод погашен. Если с разъемом Х1 соединить вентиля­тор на 12 В постоянного тока, при превышении верхнего порога температуры он будет включаться.