Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА»

Институт приборостроения, автоматизации и информационных технологий

Направление 11.03.03. Конструирование и технология электронных средств

Кафедра электроники, радиотехники и систем связи

Сигнализатор отключения электрического тока

по дисциплине: Основы конструирования радиоэлектронных средств

Работу выполнил студент Борзенков Константин Александрович

Орел 2020

Техническое задание

Студент Борзенков Константин Александрович

1 Название изделия: детектор скрытой проводки.

2 Назначение изделия: нахождение скрытой электропроводки.

3 Технические требования:

– Напряжение питания 9В;

– Выходной уровень звука 80-90 Дб;

– Габаритные размеры не более 140х70х50мм;

– Питание от батареи Крона;

– Диапазон рабочих температур -30 - 70 °С;

– Антенна внешняя: щуп;

– Возможность настройки чувствительности отсутствует

– Дальность срабатывания 3-5 см;

– Устройство должно подавать световой и звуковой сигнал, пока антенна находится рядом с электропроводкой.

4 Объём выпуска: 1000 шт.

5 Перечень необходимых чертежей:

– схема электрическая принципиальная;

– сборочный чертёж;

– сборочный чертёж печатного узла;

– чертёж печатной платы.

• Оглавление
• Введение
• 1. Техническое предложение
• 1.1 Выбор схемотехнических решений
• 1.2 Переработка схемы электрической принципиальной
• 2. Конструкторская часть
• 2.1 Выбор корпуса
• 2.2 Выбор электронных комплектующих
• 3. Печатная плата
• 3.1 Расчет ширины печатного проводника
• 3.2 Оценка стоимости изготовления печатных плат
• 3.3 Итоговая стоимость изделия
• Заключение
• Список используемой литературы
• Приложение

Введение

В представленном работе рассматривается тема: «Сигнализатор отключения электрического тока».

В ходе работы будут проведены следующие этапы:

- рассмотрение и выбор наиболее подходящего схемотехнического решения;

- подборка наиболее оптимальных вариантов компонентов;

- расчет цены сборки печатной платы;

- выбор корпуса и необходимости его доработки;

- составление чертежей;

- оформление технической документации;

- подведение итогов по проекту.

1. Техническое предложение.

1.1 Выбор схемотехнических решений

Для реализации данного курсового проекта на различных радиолюбительских сайтах были выбраны несколько схемотехнических решений сигнализатора отключения электрического тока. На данном этапе среди них будет выбран самый оптимальный вариант.

Первое схемотехническое решение было взято с сайта [6] и представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема электрическая принципиальная вариант 1.

Представленная схема является самой простой из представленных схем. Плюсом этой схемы можно назвать дешевизну ее исполнения. Минусом данной схемы является отсутствие динамика. Следующее схемотехническое решение взято с сайта [5] и представлено на рисунке 2.

Представленный сигнализатор выполнен на базе микроконтроллера CD4011. Вторая схема имеет плюс: относительная простота исполнения схемы, наличие звукового сигнала. Последнее схемотехническое решение взято с сайта [6] и представлено на рисунке 3.

Рисунок 2 - Схема электрическая принципиальная вариант 2.

Рисунок 3 - Схема электрическая принципиальная вариант 3.

Представленная схема имеет минус - плохая разводка компонентов на схеме; Таким образом, на основе сравнения трех схем, можно сделать вывод о том, что второй вариант наиболее подходящий для КП.

1.2 Переработка схемы электрической принципиальной

Выбранную с сайта [5] схему необходимо переработать и перечертить, для соответствия элементов ГОСТ и повышения общей читаемости схемы.

В процессе перечерчивания схемы были переименованы некоторые элементы, в результате чего были изменены их обозначения, которые отражены в таблице 1

Таблица 1 - Изменения обозначений элементов на схеме.

2. Конструкторская часть

2.1 Выбор корпуса

Исходя из требований технического задания, корпус должен быть малогабаритным. Исходя из приблизительных габаритов платы, был выбран корпус G1033B с сайта [2]. Чертеж корпуса представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Корпус G1033B.

2.2 Выбор электронных комплектующих

В рамках данной работы все компоненты будут подбираться в корпусах, пригодных для поверхностного монтажа, где это возможно. В процессе выбора наиболее важными параметрами будут доступность деталей на российском рынке и цена. Многие элементы были изначально указаны в прототипе.

Постоянные резисторы выполнены в виде SMD компонентов из-за их дешевизны и выбраны на сайте [1].

Все SMD конденсаторы выбраны на сайте [1]. Расчет стоимости компонентов для одного изделия представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Расчет стоимости компонентов.

Все резисторы выполнены в виде SMD компонентов. Конденсаторы так же выполнены в виде SMD компонентов. Ниже приведена таблица расчёта токов и мощностей резисторов.

Таблица 3 - Расчет параметров резисторов.

3. Печатная плата

3.1 Расчет ширины печатного проводника

Ток в проводнике в нормальном режиме не должен превышать 10 мА. С учетом запаса рассчитывается ширина дорожек. Результат расчетов ширины дорожки представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 - Ширина дорожек

3.2 Оценка стоимости изготовления печатных плат

На себестоимость печатных плат влияют следующие факторы: тип используемых материалов, толщина материала, толщина фольги, размер печатной платы, сложность изготовления (рис. 6). Информация для монтажных работ указана на рисунке 7 [4]. В рамках текущего курсового проекта в качестве материала был выбран FR4, толщиной 1,5 мм.

Планируется использовать двустороннюю плату, однако осуществлять монтаж лишь по одной стороне, как на поверхность, так и в отверстия. Общее количество монтируемых элементов - 14.

Рисунок 6 - Расчет стоимости изготовления печатной платы.

Общая себестоимость изготовления платы 89 рублей с учетом курса. Стоимость изготовления платы равна 18 рублей с учетом курса. Стоимость монтажа равна 71рублей с учетом курса. Кроме того, с учетом необходимости доработки платы и невозможность рассчитать её (выполняется в функции дополнительные опции с рассмотрением заявки производителем), следует дополнительно выделить некоторую сумму на это.

Рисунок 6 - Стоимость монтажа

3.3 Итоговая стоимость изделия.

С использованием данных, полученных ранее, себестоимость изделия отображена в таблице 4.

Таблица 4 - Оценка себестоимости изделия.

Заключение

По итогам курсового проекта был разработан детектор скрытой проводки. Питание происходит от батарейки крона 9В. Конкретно данный прибор предназначен для обнаружения скрытой проводки. Была произведена выборка наиболее подходящего схемотехнического решения, подобран корпус и разработана плата, подобранны компоненты.

Схема работает на микроконтроллере CD4011. Для платы размером 58,4Ч39,4 была произведена доработка, выбран корпус G1033B с размерами 129Ч64Ч44. Корпус также подвергается обработке: в нем создаются отверстия для вывода провода на щуп и светодиода.

Итоговая стоимость изделия составляет 888,4 рубля с учетом курса валют. Изделие полностью соответствует требованиям технического задания.

сигнализатор электронный печатный плата

Список используемой литературы

1. Электронные компоненты // Чип и Дип

2. Корпуса для РЭА // GAINTA

3. Расчёт ширины дорожки печатной платы // radioaktiv.ru

4. Моментальный расчет стоимости печатной платы // PCB Way

5. Детектор скрытой проводки // sdelaysam-svoimirukami.ru

6. Детектор скрытой проводки своими руками // evosnab.ru

Размещено на Allbest.ru