Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2011 в 20:49, курсовая работа
Одна из основных задач данного курсового проекта состоит в том, чтобы подобрать необходимую элементную базу, произвести синтезирование, анализ и расчёт электрический принципиальных схем различных узлов, и соединив воедино, получить полноценную систему сбора данных.
Но помимо разработки самой схемы, в данную работу будет включена проектировка печатной платы, создание программы инициализации различных узлов системы сбора данных, а так же произведена разработка корпуса устройства.
Задание……………………………………………………………………………….4
Введение……………………………………………………………………………..5
1 Обзор вариантов решения технической задачи и выбор метода расчета……7
2 Обоснование выбора микроконтроллеров MicroChip………………………….11
3 Разработка схемы электрической принципиальной и перечня элементов.....11
3.1 Основные системы микроконтроллера ………….………………………….13
3.1.1 Схема тактирования ………….………….………….………….……. ……..11
3.1.2 Схема сброса ………….………….…………………………………………..15
3.1.3 Последовательный внутрисхемный интерфейс программирования …….17
3.2 Цепь сопряжения аналоговых датчиков с микроконтроллером .……….…20
3.3 Часы реального времени…...25
3.4 Внутренний последовательный интерфейс……………………………..…..27
3.5 Система стабилизации питания…….……………………...………….…......29
3.6 Система управления светодиодной индикацией…………………………….31
3.7 Реализация работы клавиатуры…………………………………….………….37
4 Расчёт потребляемой мощности……………………………………..………….39
5 Разработка печатной платы устройства ……………………………………….43
Вывод……………………………………………………………………………….45
Список литературы……………………………………………………..………….46
5
Разработка печатной платы устройства
Печатная
плата устройства будет изготавливаться
из фольгированного
Диаметр отверстий под микросхемы и конденсаторы выберем равным 0,8 мм, диаметр отверстий для установки разъемов будет равен 1,3 мм. Учитывая это, выберем толщину печатной платы 2,5 мм.
Зная толщину
Минимальная ширина печатных проводников:
; (8)
Ширина печатных проводников для делителя частоты:
Найдем минимально допустимые размеры контактных площадок для отверстий с зенковкой. Расчет выполним по формуле:
dк=dз+С+2b, (9)
где dк — диаметр контактной площадки;
dз — диаметр зенковки;
С — суммарный коэффициент, учитывающий изменение диаметров отверстий, контактных площадок, межцентрового расстояния и смещение слоев в процессе изготовления платы;
b — ширина контактной площадки (гарантийный поясок).
Найдем минимально допустимые размеры контактных площадок для отверстий диаметром 0,8 мм:
dк=0,8+0,4+0,1=1,3 мм
Найдем минимально допустимые размеры контактных площадок для отверстий диаметром 1,3 мм:
dк=1,5+0,4+0,2=2,1 мм
Переходные
отверстия выполняются
Отверстия для крепления печатной платы выполняются диаметром 4 мм, зенковка и металлизация этих отверстий не требуется. Так же на плате присутствуют отверстия диаметром 3мм для крепления портов.
Шаг координатной сетки для отверстий составляет 2,5 мм. Шаг координатной сетки для печатных проводников 1,25 мм.
Трассировка печатных плат производлась в среде P-CAD PCB с использованием автотрассировщика Specctra v16.2. Полученные в данном разделе требования к печатной плате указываются в DO-файле перед запуском автотрассировщика.
Для схемы выполнен
чертеж печатной платы с указаниями по
изготовлению печатной платы, а так же
схема размещения компонентов устройства
на печатной плате выполнена одном листе
формата А1. В приложении имеется таблица
условных обозначений.
6.
Разработка корпуса устройства.
Разработка корпуса проводится уже после разработки печатной платы. Так как нам уже известны габариты печатной платы, высота её самых крупных элементов, а так же расположение ЖКИ и кнопок, то необходимо создать панель индикации и управления устройства, в точном соответствии с расположение элементов.
Согласно заданию, устройство должно иметь шесть клавиш. В нашем случае их девять. Добавлены клавиши «сброса», «включения» и «включения подсветки».
Все
кнопки расположены справой стороны
корпуса для удобства управления.
С левой стороны корпуса можно
поместить таблицу с
Результат
проведённой работы можно увидеть
на рисунке 12
Рисунок 12 Корпус устройства
На
днище корпуса расположены
Крышка крепится к корпусу посредством плотной усадки, т.е. за счёт сил трения, так называемого демпфера.
Помимо
прочего, на крышке корпуса имеется
отверстие для регулировки
Работа над конструированием корпуса проводилась в программном пакете системы автоматизации проектных работ SolidWorks 2011. Что позволило быстро и качественно произвести конструирование корпуса.
При
помощи SolidWorks был примерно подсчитан
и вес корпуса. Его масса составляет немногим
менее 100 грамм
Вывод
В данном курсовом проекте была разработана система данных. Согласно заданию она содержит необходимое количество клавиш, имеет на своём «борту» ЖКИ и шесть аналоговых датчиков. Были найдены и реализованы большое количество методов изученных в ходе данной дисциплины.
Была
разработана схема
По готовой схеме была спроектирована печатная плата согласно стандартам класса Б. Были проведены все необходимые расчёты.
Согласно спроектированной плате, был разработан корпус устройства.
Результатом
работы над курсовым проектом являются
данная пояснительная записка, содержащая
все расчёты и пояснения, три листа
формата А1 со схемами и чертежами.
Список
литературы
1. Справочник по среднему семейству микроконтроллеров PICmicroTM DS33023A //ООО “Микро-Чип” Москва - 2002
2. Справочник
по PIC-микроконтроллерам, Автор:
3. Справочник технолога-приборостроителя /Под ред. Е. А. Скороходова //Общая редакция доктора технических наук профессора П. В. Сыроватченко. – М.: Машиностроение, 1980. – 465с.
4. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник /М. И. Богданович, И. Н. Грель, С. А. Дубина и др. – Мн.: Беларусь, 1991. – 493с.: ил.
5. PIC16F7X
Data Sheet 28/40-pin, 8-bit CMOS FLASH Microcontrollers // 2002
Microchip Technology Inc DS30325B
Источники интернет:
http://www.microchip.ru/d-
http://my-avr.at.ua/publ/1-1-
http://www.radiokot.ru/start/