Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Факультет

Кафедра Защиты информации

Дисциплина: Проектирование программно-управляемых электронных средств

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

на тему:

«Разработка конструкции высотометра»

БГУИР КП 1-39 02 02 107* ПЗ

Студент:

гр. 990241 Петушок И.М.

Руководитель:

старший преподаватель кафедры ЗИ

Смирнова Н.А.

Минск 2023

(задание)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………….…….………………… 4

1 Техническое задание…………………………………………………………… 5

2 Патентный поиск……………………………………………………………… 8

3 Анализ исходных данных и основных технических требований к разрабатываемой конструкции………………………………………………… 12

3.1 Анализ схемы электрической принципиальной……………………. 12

3.2 Анализ условий эксплуатации и дестабилизирующих факторов…. 15

4 Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции……………………...…… 19

5 Выбор и обоснование компоновочной схемы и метода конструирования… 29

6 Выбор и обоснование способов и средств обеспечения теплового режима, герметизации, виброзащиты и электромагнитной совместимости………….. 33

7 Расчёт конструктивно-технологических параметров проектируемого электронного средства…………………………………………………………… 39

7.1 Компоновочный расчёт печатной платы……………………………. 39

7.2 Компоновочный расчёт электронного средства……………………. 43

7.3 Расчёт конструктивно-технологических параметров печатной платы. Выбор и обоснование метода изготовления печатной платы………… 47

7.4 Оценка теплового режима и выбор способа охлаждения…………. 52

7.5 Расчёт механической прочности и системы виброударной защиты 56

7.6 Обеспечение электромагнитной совместимости…………………… 58

7.7 Расчёт надёжности…………………………………………………… 60

7.8 Обеспечение требований эргономики и инженерной психологии….62

8 Обоснование выбора САПР при проектировании электронного средства 65

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………. 66

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………… 67

Приложение…………………………………………………………………….. 68

Введение

При контрольных запусках таймерной авиамодели полезно иметь на ее борту прибор, позволяющий измерять высоту полета, достигнутую в момент принудительной остановки ее двигателя, а также максимальную высоту, набранную моделью в течение всего полета - это прибор для измерения высоты – высотомер, или альтиметр. Считывая после приземления модели показания этого прибора, можно объективно оценить влияние регулировок и изменений, вносимых в конструкцию модели при ее совершенствовании.

Этот прибор предназначен для установки на авиамодель класса F1-C, оснащенную электронным таймером, но может быть применен на авиамоделях и других классов, а также на моделях ракет, воздушных шаров, и прочих летательных аппаратов. В отличие от других подобных устройств, выполненных на основе микроконтроллеров, описываемый высотомер собран на аналоговых и цифровых микросхемах малой и средней степени интеграции. Максимальную высоту подъема авиамодели в воздух показывает управляемая сервоприводом стрелка, установленная на модели. Это упрощает и снижает стоимость эксплуатации высотомера. Для работы с ним не требуются компьютер и программное обеспечение.

Принцип действия прибора основан на фиксации изменения атмосферного давления с высотой. Измеряя разность атмосферного давления в месте старта авиамодели и на высоте ее полета, можно определить высоту подъема модели в воздух относительно места старта.

В ходе курсового проектирования решаются следующие задачи:

• проводится разработка технического задания с точки зрения конструктора ИЭТ;

• анализируется схема электрическая принципиальная;

• обосновываются элементная база и материалы проектируемого изделия;

• проводится выбор базовой несущей конструкции;

• производится компоновочный расчет;

• на этапе разработки конструкции печатной платы выполняется расчет проводящего рисунка. Оценивается помехоустойчивость платы;

• анализируется тепловой режим;

• оценивается виброзащищенность и устойчивость конструкции в отношении механических воздействий;

• проводится расчет надежности;

• разрабатывается комплект конструкторской документации.