Реализация приставки, для записи телефонных разговоров

Время экспонирования зависит от многих причин (тип и мощность лампы, расстояние от лампы до платы, толщина слоя фоторезиста, материал прижимного покрытия и другое.) и подбирается экспериментально. Однако в целом время экспонирования составляет обычно не более 10 минут даже при экспонировании под прямыми солнечными лучами. Проявление большинства фоторезистов осуществляется раствором едкого натра (NaOH) – 7 граммов на литр воды. Лучше всего использовать свежеприготовленный раствор, имеющий температуру 20 – 25градусов. Время проявления зависит от толщины пленки фоторезиста и находится в пределах от 30 секунд до 2 минут. После проявления плату можно подвергать травлению в обычных растворах, поскольку фоторезист устойчив к воздействию кислот. При использовании качественных фотошаблонов применение фоторезиста позволяет получить дорожки шириной вплоть до 0,15 – 0,2 миллииетра.

 

 

2.5.4 Травление 

 

 

 

Известно много составов для химического стравливания меди. Все они отличаются скоростью протекания реакции, составом выделяющихся в результате реакции веществ, а также доступностью необходимых для приготовления раствора химических реактивов. Ниже приведена информация о наиболее популярных растворах для травления.

Хлорное железо (FeCl3) – самый известный и популярный реактив. Сухое хлорное железо растворяется в воде до тех пор, пока не будет получен насыщенный раствор золотисто – желтого цвета (для этого потребуется порядка двух столовых ложек на стакан воды). Процесс травления в этом растворе может занять от 10 до 60 минут. Время зависит от концентрации раствора, температуры и перемешивания. Перемешивание значительно ускоряет протекание реакции. Также реакция ускоряется при подогревании раствора. По окончании травления плату необходимо промыть большим количеством воды, желательно с мылом (для нейтрализации остатков кислоты). К недостаткам данного раствора следует отнести образование в процессе реакции отходов, которые оседают на плате и препятствуют нормальному протеканию процесса травления, а также сравнительно низкую скорость реакции;

Персульфат аммония ((NH4)2S2O8) – светлое кристаллическое вещество, растворяется в воде исходя из соотношения 35 грамм вещества на 65 грамм воды. Процесс травления в этом растворе занимает порядка 10 минут и зависит от площади медного покрытия, подвергающегося травлению. Для обеспечения оптимальных условий протекания реакции раствор должен иметь температуру порядка 40 oC и постоянно перемешиваться. По окончании травления плату необходимо промыть в проточной воде. К недостаткам этого раствора относится необходимость поддержания требуемого температурного режима и перемешивания;

Раствор соляной кислоты (HCl) и перекиси водорода (H2O2). Для приготовления этого раствора необходимо к 770 миллилитров воды добавить 200 миллилитров 35 % соляной кислоты и 30 миллилитров 30 % перекиси водорода. Готовый раствор должен храниться в темной бутылке, не закрытой герметически, так как при разложении перекиси водорода выделяется газ. Внимание: при использовании данного раствора необходимо соблюдать все меры предосторожности при работе с едкими химическими веществами. Все работы необходимо производить только на свежем воздухе или под вытяжкой. При попадании раствора на кожу ее необходимо немедленно промыть большим количеством воды. Время травления сильно зависит от перемешивания и температуры раствора и составляет порядка 5 – 10 минут для хорошо перемешиваемого свежего раствора при комнатной температуре. Не следует нагревать раствор выше 50 градусов. После травления плату необходимо промыть проточной водой. Данный раствор после травления можно восстанавливать добавлением H2O2. Оценка требуемого количества перекиси водорода осуществляется визуально: погруженная в раствор медная плата должна перекрашиваться из красного в темно – коричневый цвет. Образование пузырей в растворе свидетельствует об избытке перекиси водорода, что ведет к замедлению реакции травления. Недостатком данного раствора является необходимость строгого соблюдения при работе с ним всех мер предосторожности.

 

 

2.5.5 Очистка заготовки, сверловка,  нанесение флюса, лужение

 

 

 

После завершения травления и промывки платы необходимо очистить ее поверхность  от защитного покрытия. Сделать это  можно, каким – либо органическим растворителем, например, ацетоном.

Далее необходимо просверлить все  отверстия. Делать это нужно остро  заточенным сверлом при максимальных оборотах электродвигателя. В случае, если при нанесении защитного  покрытия в центрах контактных площадок не было оставлено пустого места, необходимо предварительно наметить отверстия (сделать это можно, например, шилом).

Прижимное усилие в процессе сверления  не должно быть слишком большим, чтобы  на обратной стороне платы не образовывались бугорки вокруг отверстий. Обычные электродрели практически не подходят для сверления плат, поскольку, во – первых, имеют низкие обороты, а во – вторых, обладают достаточно большой массой, что затрудняет регулирование прижимного усилия. Удобнее всего для сверления плат использовать электродвигатели типа ДПМ – 35Н и им подобные с насаженным на их вал небольшим цанговым патроном.

После сверловки нужно обработать отверстия: удалить все зазубрины  и заусенцы. Сделать это можно  наждачной бумагой. Следующим этапом является покрытие платы флюсом с последующим лужением. Можно использовать специальные флюсы промышленного изготовления (лучше всего смываемые водой или вообще не требующие смывания) либо просто покрыть плату слабым раствором канифоли в спирте.

Лужение можно производить двумя способами: погружением в расплав припоя либо при помощи паяльника и металлической оплетки, пропитанной припоем. В первом случае необходимо изготовить железную ванночку и заполнить ее небольшим количеством сплава Розе или Вуда. Расплав должен быть полностью покрыт сверху слоем глицерина во избежание окисления припоя. Для нагревания ванночки можно использовать перевернутый утюг или электроплитку. Плата погружается в расплав, а затем вынимается с одновременным удалением излишков припоя ракелем из твердой резины.

Рассмотрев этапы изготовления печатных плат, для платы разрабатываемого устройства был выбран ручной способ нанесения дорожек и химический способ травления в растворе хлорного железа. Данный способ получения печатной платы был выбран в связи с его простотой и быстрой реализацией. Топология печатной платы и расположение элементов показаны на листе графики 4.

 

 

2.6 Составление перечня элементов  схемы

 

 

 

Перечень элементов которые  используются при построении приставки  для записи телефонных разговоров а так же количество каждых элементов приведены в таблице 9.

 

 

Таблица 9 – Перечень элементов

 

Поз. обозначение	Наименование	Кол	примечание
1	2	3	4
	транзисторы
VT1	КП501	1
VT2 – VT5	КТ315	4
VT6	КТ3102	1
VT7	КТ3107	1
VT8	ГТ404	1
VT9	ГТ402	1
	резисторы
R1, R2, R8	1 кОм	3
R4, R3	3 МОм	2
R5	300 кОм	1
R6	1 М	1
R7	7,5 кОм	1
R9	180 кОм	1
R10	3 кОм	1
R11	68	1
R12	33 кОм	1
R13	2 кОм	1
	конденсаторы
C1	10мк 63 В	1
C2	8200	1
C3, С7	100 мк 10 В	2
C4	0,047 мк
C5, С6	0,15 мк	2
C8	10 мк 16 В	1
	диоды
VD1	КД243	1

Продолжение таблицы 9

 

1	2	3	4
VD2	КЦ407	1
VD3 – VD5	Д20	3

 

 

2.7 Описание работы схемы

 

 

 

Когда телефонная линия свободна, в диагонали моста VD2 действует постоянное напряжение около 60 вольт (40 вольт для некоторых импортных АТС). Транзисторы VT2 – VT5, к которым приложено это напряжение через диод VD1 и резистор R4, играющих роль микромощных стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 24 – 32 вольта, причем 6 – 8 вольт приходится на долю транзистора VT5. в этой ситуации напряжение между затвором и истоком транзистора VT1 (разность напряжения на транзисторе VT5 и напряжения батареи GB1) отрицательно и транзистор VT1 закрыт. Усилитель звуковой частоты на транзисторах VT6 – VT9 обесточен, ток от батареи GB1 не потребляется.

Как только трубка подключенного к  линии телефонного аппарата будет  снята, напряжение в диагонали моста  уменьшится до 8 – 22 вольт (норма – 12 вольт). Транзисторы VT2 – VT5 выйдут из состояния обратимого пробоя, ток через них прекратится. Через резистор R3 положительное напряжение батареи GB1 поступит на затвор транзистора VT1. этот транзистор будет открыт, замыкая цепь питания усилителя звуковой частоты. Ток, потребляемый усилителем, не превышает 2 миллиампер.

Необходимая для нормальной работы телефонной линии гальваническая развязка между ней и записывающим устройством реализована с помощью трансформатора T1.

Поскольку собственный голос в  телефонной линии звучит обычно громче голоса удаленного собеседника, усилитель  оснащен не сложной системой автоматической регулировки усиления на транзисторе VT6, диодах VD4, VD5, резисторах R6, R8, R12, R13 и конденсаторах C5, C6. при слишком сильном сигнале выпрямленное диодами VD4, VD5 напряжение на конденсаторах C8 достигает 0,7 – 1,5 вольт, достаточных для открытия транзистора VT6. участок коллектор – эмиттер шунтирует по переменному току вход усилителя звуковой частоты, в результате чего напряжение на его выходе уменьшается. Использование германиевых а не кремниевых  диодов VD4, VD5 повышает чувствительность системы автоматического регулирования усиления.

 

3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

 

3.1 Экономическое обоснование   целесообразности проекта

 

 

 

Данный дипломный проект целесообразен. Целесообразность заключается в  том, что разрабатывается приставка, при помощи которой можно производить запись разговора на жесткий диск компьютера, являющаяся альтернативным вариантом вместо голосового факс – модема.

 

 

3.1.1 Расчет зарплаты на внедрение  дипломного проекта

 

 

 

Для данного вида работ используется повременная форма оплаты труда. Для определения расходов на заработную плату, необходимо, помимо затрат труда знать тарифную ставку. Основу оплаты труда составляет тарифная сетка. Для расчета затрат на заработную плату предприятиями используется Единая тарифная сетка, в которую вписан весь каталог действующих профессий и должностей по разрядам. Отнесение работников к той или иной квалификационно – должностной группе основывается в сетке на сложности их труда.

На выполнение дипломного проекта  требуется 1 специалист с квалификацией техник – электроник, со средним специальным образованием и со стажем работы в сфере информационных технологий около 2 – 3 лет.

Согласно Единой Тарифной Сетки Республики Казахстан техник – электроник категории G – 11 с коэффициентом должностных окладов – 1,72 имеет оклад, который рассчитывается по формуле:

 

                              Оклад = МЗП * К_тар                                               (1)

 

где МЗП – минимальная заработная плата (10515тенге);

К_тар – тарифный коэффициент, который устанавливается в соответствии с Единой Тарифной Сеткой Республики Казахстан.

 

Согласно данной формуле, оклад  техника – электроника составляет:

 

Оклад =  10515 * 1,72 = 18086 тенге.

 

Для расчета времени, затраченного на реализацию дипломного проекта необходимо рассчитать трудоемкость дипломной работы, которая показана в таблице 10.

 

Таблица 10 – Расчет трудоемкости дипломного проекта

 

Выполняемые действия	Количество затраченных часов
Выполнение графической части	12
Рассмотрение и анализ аналогичных устройств для записи телефонных разговоров	10
Анализ выбора элементной базы разрабатываемого устройства	25
Предварительная сборка устройства для  определения её стабильной работы	25
Окончательная сборка устройства на печатной плате	20
Тестирование устройства	15
Итого	107