Методология системотехнического проектирования электронных и радиоэлектронных средств (в двух частях)

Продолжение таблицы

370

Продолжение таблицы

371

Продолжение таблицы

372

Окончание таблицы

373

Приложение 5

Пример оформления технического задания

Министерство науки и высшего образования РФ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры (КИПР)

УТВЕРЖДАЮ заведующий кафедрой КИПР

_____________Н.Н. Кривин «___»_____________2020 г.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на бакалаврскую работу (дипломный проект)

Тема работы: блок управления поливом.

Стадия разработки: технический проект. Исполнитель: студент группы _236-1_ К.В. Петрова,

оканчивающий университет по направлению подготовки 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств»

Приказ ректора от ______________________ № ____________________

Срок сдачи законченного проекта на кафедру «___» ___________2020 г.

Руководитель дипломного проекта доцент каф. КИПР, канд. техн. наук Чернышев А.А.

СОГЛАСОВАНО

Методист дипломного

проектирования каф. КИПР Е.В. Масалов профессор, д-р техн. наук

Томск 2020

374

1Наименование, шифр разработки, основание, исполнитель

исроки выполнения

1.1Наименование изделия – «Блок управления поливом».

1.2Шифр разработки – КИПР.468313.001.

1.3Основание для разработки – задание на дипломный проект,приказ № , ТУСУР, кафедра КИПР.

1.4Исполнитель – студент гр. 236-1 Петрова К.В.

2 Цель выполнения разработки, назначение и область применения

2.1Цель выполнения разработки – создание конструкции блока управления поливом, относящегося к сегменту рынка с минимумом цен при минимальном числе исполняемых функций.

2.2Назначение – автоматизированное управление работой насоса для полива растений в дачной или приусадебной теплице на основе контроля влажности воздуха.

2.3Область применения – бытовой прибор для использования на дачных либо усадебных участках, находящихся в частной собственности.

3 Технические требования к изделию

3.1 Состав изделия 3.1.1 Блок управления поливом должен быть выполнен в виде отдельного мало-

габаритного прибора в герметичном пластиковом корпусе.

3.2 Требования назначения

3.2.1Блок должен обеспечивать автоматизированное орошение теплицы путем включения оросительного насоса при понижении измеренной фактической влажности ниже величины, заданной установленным положением ручного многопозиционногопереключателя. Насос должен отключатьсяпри восстановлении заданной (установленной переключателем) величины влажности.

3.2.2Напряжение питания – сеть 220 В +10%, 50 Гц, 20 ВА.

3.2.3Масса изделия не более 400 г.

3.3 Требования к конструкции изделия

3.3.1Изделиедолжносоответствовать климатическомуисполнению и категории размещения УХЛ2 ГОСТ 15150-69 (умеренно-холодный макроклиматический район, эксплуатация под навесом, защита от вертикальных струй воды, допускается обрызгивание, попадание пыли).

3.3.2Степень защиты IP54 по ГОСТ 14254-96.

3.3.3Места подключения сетевого кабеля и кабеля управления насосом должны быть снабжены эластичными гермовводами.

375

3.3.4Электрическая схема изделия должна быть смонтирована на жесткой двусторонней печатной платекласса точности проводящегорисунка невыше2 поГОСТ

23751-86.

3.3.5На печатной платедолжны бытьпредусмотрены клеммы или клеммныеколодки для подключения внешних сетевых кабелей 220 В, 50 Гц.

3.3.6Допускается использовать как компоненты для поверхностного монтажа, так и электрорадиоэлементы (ЭРЭ) с проволочными выводами.

3.3.7При разработке изделия допускается использовать покупной корпус и при необходимости произвести его доработку.

3.4 Требования к надежности 3.4.1 Вероятность безотказной работы в течение 1000 ч не менее 0,92.

3.5 Требования электромагнитной совместимости 3.5.1 Изделие не должно вызывать электромагнитные помехи, мешающие нор-

мальному функционированию других технических средств.

3.6 Требования эргономики, обитаемости и технической эстетики 3.6.1 Изделие должно соответствовать общим требованиям эргономики и техни-

ческой эстетики по ГОСТ 20.39.108-85.

3.7Требования к эксплуатации, хранению, удобству технического обслуживания и ремонта

3.7.1Температура эксплуатации от +1 до +60 ºС (с учетом нагрева корпуса изделия солнечными лучами), влажность 100% при температуре 25 ºС.

3.7.2 При монтаже в теплице к блоку подводятся сетевой кабель и кабель управления оросительным насосом. Рекомендуется применение кабелей с двойной (шланговой) изоляцией.

3.7.3 При проведении монтажных работ должны соблюдаться общиетребования безопасности, предъявляемые к монтажу электротехнических изделий.

3.8Требования стандартизации и унификации

3.8.1 В изделии должны быть максимально использованы покупные составные части и типовые конструктивные решения.

3.9 Требования безопасности 3.9.1 Конструкция устройства должна соответствовать общим требованиям без-

опасности по ГОСТ 12.2.007.0-75.

3.10 Требования технологичности 3.10.1 В ходе проектирования должны быть проработаны следующие вопросы

технологичности конструкции:

а) выбор вариантов установки ЭРЭ с определением габаритных и установочных размеров по ГОСТ 29137-91;

б) возможность применения ЭРЭ иностранного производства; в) возможность замены ЭРЭ иностранного производства на отечественные ана-

логи;

376

г) определениенеобходимых диаметров монтажныхипереходных отверстий исходя из условий качественной пайки; минимизация количества типоразмеров отверстий печатной платы;

д) выбор формы и размеров контактных площадок исходя из варианта монтажа выводов (планарный или вотверстие)с учетомнеобходимой площади дляполучения качественной пайки;

е) определение расстояния между элементами проводящего рисунка исходя из технологических ограничений (класса точности), электрической прочности и допустимых паразитных емкостей;

ж) формирование пользовательской библиотеки ЭРЭ проекта;

з) настройка программ САПР Solid Works и Altium Designer, автоматизированное формирование конструкторских и технологических документов;

и)выбор припоя, защитныхпокрытий и маркировкипечатной платыи печатного узла изделия, корректировка конструкторских документов;

к) верификация и технологическая оценка качества разработки печатного узла.

4 Технико-экономические требования

4.1 Провести расчет стоимости покупных изделий, входящих в состав блока.

5 Требования к документации

5.1Конструкторские документы разрабатываемого изделия должны соответствовать действующим стандартам ЕСКД.

5.2Комплектность конструкторской документации, подлежащей разработке в рамках данного проекта.

5.2.1 Чертеж общего вида. 5.2.2 Спецификация. 5.2.3 Сборочный чертеж.

5.2.4 Схема электрическая принципиальная. 5.2.5 Перечень элементов.

5.2.6 Ведомость покупных изделий. 5.2.7 Ведомость технического проекта. 5.2.8 Спецификация печатного узла. 5.2.9 Сборочный чертеж печатного узла. 5.2.10 Чертеж печатной платы.

5.2.11 Чертеж составной части корпуса.

5.3Перечень обязательных расчётов.

5.3.1Расчет массы изделия.

5.3.2Расчет стоимости покупных изделий (п. 4.1 настоящего ТЗ).

5.3.3Расчет надежности изделия.

377

6 Порядок выполнения и приёмки этапов разработки

6.1Срок сдачи полностью укомплектованного и оформленного проекта

2020 г.

6.2На экспертизу и последующую защиту проекта представляется пояснительная записка с комплектом конструкторских документов на изделие согласно п. 5.2 настоящего ТЗ.

6.3Материалы проекта проверяются на соответствие настоящему ТЗ, ОС ТУСУР 01, стандартам ЕСКД (в частности, ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.109, ГОСТ 2.413,

ГОСТ2.417,ГОСТ2.702),ГОСТ 23751-86, ГОСТ 29137-91.

6.4Приемка (оценка) проекта проводится с учетом качества разработанных конструкторских документов и степени сформированности практических навыков работы с системами Altium Designer и Компас-3D.

7 Источники разработки

7.1Настоящее ТЗ разработано на основе следующих документов и информационных материалов.

7.2Контроллеры влажности. URL: https://radiostorage.net/4680-kontroller- vlazhnosti-v-teplice-skhema-808h5v6-lm3914.html.

7.3ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам;

7.4ГОСТ15543.1-89Изделияэлектротехническиеидругиетехническиеизделия. Общие требования в части стойкости кклиматическим внешним воздействующим факторам.

7.5Кобрин Ю.П. Информационные технологии проектирования радиоэлектронных средств: учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию для студентов очного и заочного обучения. – 2016.

378

Приложение 6

Характеристика и отличительные признаки операций Коллера

1.Излучение (испускание) – поглощение. Излучение будем соотносить с ис-

точникомэнергии,вещества илиинформации, поглощение–состоком(местомвпа- дения) энергии, вещества или информации (сигналов). Эти две основные операции, противоположные друг другу, представляют собой необходимое условие для созданияилиликвидациипотока (вещества, энергииилиинформации). Источникии стоки могут быть природные и искусственные (например, источники – солнце, топливо, генераторы, датчики; стоки – звукопоглощающее покрытие, заземление, нагрузка и т.п.). Источниками являются также все естественные источники энергии, вещества или сигналов. В технических системах стоком в большинстве случаев служит природная окружающая среда. Для практического конструирования ТО обе эти операции, по мнению Р. Коллера, обычно имеют сравнительно небольшое значение.

2.Проводимость – изолирование. Для возникновения потока, кроме наличия источника и стока, требуется, чтобы между ними было проводящее пространство, обеспечивающее движение или распространение потока от источника к стоку (здесь не имеется в виду специальная организация потока, например с помощью трубопровода).

Примеры проводящего пространства: воздушное пространство, электролит и т.п.: примеры изолирования: непрозрачные шторки, изолятор, стенка и т.п.

3.Сбор (концентрация) – рассеяние. Основная операция «сбор» служит для того, чтобы поток (ресурсы) энергии, вещества и сигналов, распространяющийся по всем направлениям (рассредоточенный в пространстве или движущийся широким фронтом), заставить протекать в одном направлении или сосредоточиться (сфокусироваться) в одной точке. Операцию «сбор» осуществляет, например, параболическая антенна, фокусирующая линза и т.п.

Операция «рассеяние» служит для того, чтобы имеющийся сконцентрированный или упорядоченный поток рассеять, распространить по всем направлениям или направить более широким фронтом. Операцию «рассеяние» осуществляет, например, антенна радиопередатчика, наконечник пневматического распылителя, рассеивающая линза и т.п.

Отметим различия между операциями «сбор–рассеяние» и «излучение–погло- щение». Операции «излучение» и «поглощение» соответствуют первому (начальному) и последнему(конечному) участкам в потоке энергии, вещества или информации. До и после этих участков, можно сказать, нет организованного потока. Операции «сбор»и «рассеяние»соответствуют промежуточным участкам потока; до

ипосле этих участков также существует организованный поток.

4.Проведение (несвободное движение) – непроведение (свободное движе-

ние). Операция «проведение» обеспечивает движение сконцентрированного потока по заданному пути (траектории) с помощью технических средств, например трубопровода, электропровода, шарнира. Непроведение означает, что на естественное

379