- •1.2 Структура изделия.
- •1.3 Технические требования.
- •2.1. Сравнительный анализ аналогов.
- •2.2. Анализ работы электрической схемы
- •2.3 Оценка элементной базы.
- •3.1 Рациональный выбор компоновки блоков.
- •3.2. Выбор типа электрического монтажа.
- •3.3. Выбор способов защиты устройства от внешних воздействий.
- •3.4 Окончательная разработка конструкции
- •4. Конструкторские расчеты
- •4.1 Расчет рациональной формы блока.
- •Площади поверхности вариантов блоков
- •4.2 Расчет теплового режима.
- •4.2 Расчет геометрических параметров печатной платы.
- •4.2.2 Расчет по постоянному и переменному току.
- •4.2.3 Конструктивно-технологический расчет.
- •4.2.7 Объемно-компоновочный расчет.
- •4.3 Расчет плотности монтажа печатной платы.
ВВЕДЕНИЕ
Конструирование, являясь основной частью процесса разработки элементов автоматики и вычислительной техники, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных работ, при выполнении которых необходим учет разносторонних требований к конструкции изделия, знание современной технологии, схемотехники, надежности материалов и многих других дисциплин.
Задача курсового проекта - развитие и закрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, овладение методикой расчета и конструирования изделий ЭАВТ.
Цель курсового проекта - научиться использовать нормативно-техническую документацию при разработке акустического автомата, ознакомиться с порядком построения, изложения и оформления конструкторской документации.
Данная разрабатываемая конструкция – акустический автомат. В большинстве устройств световых эффектов применяют задающий генератор, частота которого регулируется переменным резистором. Скорость переключения ламп и гирлянд при этом не совпадает с темпом музыки, и приходится вручную перенастраивать генератор под каждую мелодию. Предложенный акустический автомат позволяет переключать гирлянды в соответствии с темпом музыки. При отсутствии звука лампы переключаются с минимальной частотой, устанавливаемой подбором резистора R11.
Проектирование данного устройства целесообразно экономическим критериям конструирования, изготовления и эксплуатации.
1. РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Назначение изделия.
Автомат кроме своей основной функции – включение – выключение четырех нагрузок по числу хлопков в ладоши, может управлять любым устройством световых эффектов. Его использование позволяет также конструировать светодинамическую установку.
1.2 Структура изделия.
Данное устройство состоит из следующих составных частей:
печатная плата, на которой собраны основные узлы акустического автомата;
плата индикации, на которой расположены четыре светодиода;
микрофона, воспринимающего звуковые сигналы.
В качестве источника питания часов используются батареи питания, например "Крона" или ей подобные (на 9 В).
1.3 Технические требования.
Технические требования следующие:
Условия эксплуатации:
температура окружающей среды от -60С до 40С;
относительная влажность окружающего воздуха до 80%;
атмосферное давление 86,7 - 106,7 кПа (650 – 8000 мм рт. ст.).
II. Конструктивные требования.
Элементная база - дискретно-интегральная.
Корпус автомата имеет разъемную конструкцию, что обеспечивает удобство обслуживания и безопасности эксплуатации. Масса, форма и габариты устанавливаются в процессе проектирования. Окраска в любой цвет.
Условия транспортирования:
упаковка блока транспортируется любыми видами транспорта. Необходима защита блока от дождя и снега.
Условия хранения.
Блок должен храниться при температуре окружающего воздуха от -5С до 40С и относительной влажности окружающего воздуха до 80% в помещении, не содержащем агрессивных газов, пыли и паров, вызывающих коррозию.
После хранения автомата в холодном помещении или после перевозки его в зимних условиях перед включением необходимо их прогреть до комнатной температуры в течение 3 – 4 часов.
Недопустимо располагать автомат около печей, радиаторов центрального отопления, в сырых местах.
Ориентировочная номенклатура конструкторской документации:
схема электрическая принципиальная ……………….А3;
спецификация…………………………………………..А4;
перечень элементов ……………………………………А4;
сборочный чертеж изделия ……………………………А3;
сборочный чертеж печатной платы …………………...А1.
2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ,
ОЦЕНКА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ.
2.1. Сравнительный анализ аналогов.
Данное устройство – акустический автомат – разрабатывается на основе аналога.
В таблице 1 приведены сравнительные характеристики аналога и разрабатываемого устройства.
Таблица 1
Характеристики |
Разрабатываемое устройство |
Аналог |
1. Необходимость применения задающего генератора, частота которого регулируется переменным резистором . |
не нужно
|
необходимо |
2. Скорость переключения ламп совпадает с темпом музыки. |
совпадает |
не совпадает |
3. Необходимость ручной перенастройки генератора под каждую мелодию. |
нет |
да |
4. При отсутствии звука лампы переключаются с минимальной частотой. |
да (частота устанавливается подбором резистора R1) |
нет (беспорядочное включение – выключение ламп) |
5. В схеме используется подстроечный резистор, который реагирует на музыку, но не переключает каналы коммутации нагрузок. |
используется |
не используется |
6. Можно отказаться от первого канала. |
можно |
нельзя |
7. Блок А1 можно использовать отдельно только для управления устройством световых эффектов. |
можно |
нельзя |
Из таблицы видно, что разрабатываемое устройство лучше аналога по конструктивным и техническим характеристикам.
Задача разработки данного устройства возникла в результате необходимости улучшения и упрощения конструкции и элементной базы устройства, что и является основным преимуществом разрабатываемого устройства.