- •1 Общая часть
- •1.1 Анализ технического задания
- •1.3 Назначение и принцип работы тестера логических микросхем
- •1.4 Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной
- •2 Расчётно-конструкторская часть
- •2.1 Технико-экономическое обоснование выбора элементной базы
- •2.2 Расчёт надёжности
- •2.3 Расчёт печатной платы
- •2.4 Краткое описание конструкции
- •3 Технологическая часть
- •3.1 Анализ и расчёт технологичности конструкции
- •3.2 Нормирование сборочно-монтажных работ
- •4 Организационно-экономическая часть
- •4.1 Расчёт численности исполнителей и их фондов оплаты труда
- •4.5 Оценка рынка сбыта
- •5 Безопасность и экологичность
- •5.1 Техника безопасности при пайке
- •5.2 Влияние выбросов на атмосферу
- •6 Экспериментальная часть
Содержание
Введение 6
1 Общая часть 7
1.1 Анализ технического задания 8
1.2 Назначение и принцип работы тестера логических микросхем 5
1.3 Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной 10
2 Расчётно-конструкторская часть 11
2.1 Технико-экономическое обоснование выбора элементной базы 11
2.2 Расчёт надёжности 18
2.3 Расчёт печатной платы 23
2.4 Краткое описание конструкции 31
3 Технологическая часть 32
3.1 Анализ и расчёт технологичности конструкции 32
3.2 Нормирование сборочно-монтажных работ 39
4 Организационно-экономическая часть 45
4.1 Расчёт численности исполнителей и их фондов оплаты труда 45
4.2 Расчёт стоимости основных материалов и покупных комплектов
изделий 48
4.3 Расчёт себестоимости изготавливаемых изделий и нижнего предела
цены на него 50
4.4 Расчёт налогов, выплачиваемых предприятием, и рентабельности
изделия 52
4.5 Оценка рынка сбыта 55
5 Безопасность и экологичность 56
5.1 Техника безопасности при пайке 56
5.2 Влияние выбросов на атмосферу 63
6 Экспериментальная часть 71
Заключение 72
Список литературы 73
Приложение А Спецификация
Приложение Б Перечень элементов
Графическая часть
Приложение В Схема электрическая принципиальная
Приложение Г Плата
Приложение Д Сборочный чертёж
Приложение Е Экономический лист
1 Общая часть
1.1 Введение
В XXI цифровая техника заполонила весь мир электронных товаров: телевизоры, компьютеры, телефоны, радио, GPS-навигаторы, хотя бы те же самые наручные электронные часы. В большинстве случаев используют БИС и СБИС. Для уменьшения габаритов, увеличение быстродействия, понижения себестоимости изготовления устройства и так далее. Однако, какая бы не была сложная вычислительная цифровая техника, она всегда состоит из множества интегральных логических элементов: конъюнкторов, дизъюнкторов, элементов Пирса и некоторых других. А в случае применения данных элементов в схеме в дискретном виде следует естественно, заранее до установки их на плату, позаботится о проверке их на работоспособность и функциональность.
Проектируемое устройство предназначено для радиолюбителей, желающих сократить время на устранение ошибок и неполадок, возникающих вследствие установки на плату неисправной или неправильно функционирующей логической микросхемы. Проектируемый тестер так же будет полезен в качестве учебного пособия для показа «живой» функциональности ИМС.
Импортные дорогостоящие устройства с большим количеством функций, одну из которых можно использовать для проверки двухвходовых логических микросхем имеются в продаже, но не всякий радиолюбитель может позволить приобрести для себя подобное устройство.
1.1 Анализ технического задания
Разрабатываемый тестер должен иметь следующие характеристики:
- рабочее напряжение питания, В 5
- потребляемая мощность, Вт 10
- частота сети, Гц 50
Условия эксплуатации:
- диапазон рабочих температур, °C от 0 до + 40
- относительная влажность воздуха, % до 75
- атмосферное давление, мм. рт. ст. от 700 до 800
Требования, предъявляемые к проектируемому устройству:
- использование малогабаритной элементной базы, позволяющее значительно снизить габариты и потребляемую мощность устройства;
- использование электрорадиоэлементов с низкой стоимостью;
- удобство в эксплуатации.
1.3 Назначение и принцип работы тестера логических микросхем
Проектируемое устройство предназначено для тестирования микросхем КМОП серий, в корпусе 201.14-1 (DIP-14), состоящих из четырёх двухвходовых логических элементов. Изучаются логические состояния на каждом из восьми входов, которые в состоянии покоя соединены с «землёй». восемь рабочих кнопок переводят при необходимости соответствующие входы в состояние логической единицы. Идентификация уровня на входе осуществляется по восьми двухцветным светодиодам, а на выходе по четырём. В случае если светодиод светится зелёным цветом, то на этот вход подаётся логический нуль, в обратном случае светодиод светится красным.
Входные и выходные индикационные светодиоды и управляющие кнопки разделены на четыре группы для управления каждым элементов, то есть одна группа состоит из: двух управляющих кнопок, трёх индикационных светодиодах.
Микросхемы 74HC540 обозначенные на схеме как DD1, DD2 и DD3, состоят из 8 инвертеров и узла управления по входу (выводы один и девятнадцать), которые в данном случае достаточно соединить с «землёй», что бы активировать микросхему. Каждый отдельный логический элемент при тестировании использует два инвертора: пока кнопка не нажата, сигнал инвертируется один раз; зелёная подсветка двухцветного светодиода обозначает, что на входе инвертера состояние логического нуля. А когда кнопка нажата, светодиод светится красным цветом, это сигнализирует о том, что на вход инвертора подаётся логическая единица. Далее сигнал с входа второго инвертора после двойного инвертирования восстанавливает свою первоначальную полярность и подаётся на вход тестируемой микросхемы. Входная схема состоит из восьми одинаковых трактов, которые осуществляют индикацию и подачу сигналов на тестируемый образец.
Выходная схема функционирует точно таким же образом. Сигнал с каждого выхода инвертируется два раза и подаётся на соответствующий светодиод.
Схема питается напряжением в 5В. Данное напряжение легко получить используя в качестве входа питания USB порт от персонального компьютера.
Конденсатор C1 сглаживает низкочастотные пульсации напряжения питания и подключается параллельно разъёму питания платы. А конденсаторы C2, C3, C4 предназначены для сглаживания высокочастотных пульсаций микросхем DD1, DD2 и DD3 и подключаются параллельно выводам питания данных микросхем.