Конструктивные требования

Конструкция устройства состоит из отдельного блока, устанавливающегося рядом с аквариумом. Устройство должно иметь небольшие габариты, небольшой вес. Все элементы должны быть хорошо защищёны от проникновения воды, но в тоже время конструкция корпуса должна обеспечить легкий доступ к комплектующим изделиям для обеспечения удобства сборки и ремонта.

Режимы работы системы

Самоконтроль системы управления

Самоконтроль системы производится после включения питания. В режиме самоконтроля система следит за состоянием температуры в аквариуме и при необходимости включает исполнительное устройство (нагреватель), о его работе сигнализирует свечение красного светодиода.

Режим установки системы

Данный режим позволяет задать температурный промежуток (при падении температуры ниже первого значения (on) включается нагреватель который работает пока температура не станет равна второму значению (off). Установка производится темя кнопками: setup, +, -.Для начала установки следует нажать кнопку SETUP, после чего на дисплее появится on, далее высветится первый температурный порог при следующем нажатии SETUP высветится off, а следом второй температурный порог (оба порога задаются кнопками «+» , «-»).

Этапы разработки и комплект конструкторской и технологической документации

Комплект конструкторской и технологической документации:

Третий курс:

Техническое задание;

Техническое предложение – пояснительная записка;

Программа работы микроконтроллера;

Схема электрическая принципиальная;

Перечень элементов.

Четвертый курс:

Конструктивные расчеты;

Спецификация и сборочный чертеж блока;

Рабочий чертеж печатной платы;

Технологическая инструкция по установке и использованию блока;

Программа и методика проведения приемочных испытаний.

Порядок испытаний и приемки, опытных образцов

Для проверки качества изделия опытный образец должен подвергаться приемо- сдаточным, типовым и заводским (приемочным) испытаниям. Приемочные испытания проводятся по специальной программе и методике испытаний.Результаты испытаний оформляются актом и утверждаются в установленном порядке.

2 Анализ технического задания

Определение перечня основных решаемых задач

Целью данного курсового проекта является разработка блока управления системой контроля температуры аквариума на основе микроконтроллера.

Из-за обилия видов аквариумных рыб и различий в средах их обитания, данное устройство обладает возможностью установки температуры. Система контроля температуры аквариума должна управлять включением нагревателя. Она должна измерять температуру воды и включать нагреватель, если температура воды меньше первого порога (on).

3 Описание конструкции

3.1 Выбор типа печатной платы

Печатная плата (ПП) — изделие, состоящее из плоского изоляционно­го основания с отверстиями, пазами, вырезами и системой токопроводя-щих полосок металла (проводников), которое используют для установки и коммутации электрорадиоизделия (ЭРИ) и функциональных узлов.

По ГОСТ 23751—86 предусмотрены следующие основные типы печатных плат.

Односторонняя печатная плата (ОПП) — ПП, на одной стороне кото­рой выполнены элементы проводящего рисунка. Они просты по конструкции и экономичны в изготовлении. Их применяют для монта­жа бытовой радиоаппаратуры, блоков питания и устройств техники связи.

Двусторонняя печатная плата (ДПП) — ПП, на обеих сторонах которой выполнены элементы проводящего рисунка и все требуемые соединения, в соответствии с электрической принципиальной схемой . Элек­трическая связь между сторонами осуществляется с помощью металлизи­рованных отверстий. Размещать ЭРИ можно как на одной, так и на двух сторонах ПП. Двусторонние ПП используются в измерительной технике, системах управления, автоматического регулирования и др.

Многослойная печатная плата (МПП) — ПП, состоящая из чередую­щихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на двух или более слоях, между которыми выполнены требуемые соединения. Электрическая связь между проводящими слоями может быть выполнена специальными объемными деталями, печатными элементами или химико-гальванической металлизацией отверстий. Многослойные ПП характеризуются повышенной надежностью и плотностью монтажа, устой­чивостью к климатическим и механическим воздействиям, уменьшенными размерами и меньшим числом контактов.

ГОСТ 23751—86 ПП устанавливает пять классов точности выполнения элементов конструкции (проводников, контактных площадок, отверстий и пр.) и предельных отклонений, наименьшие номинальные размеры кото­рых для узкого места представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Наименьшие номинальные значения основных параметров для классов точности ПП

Примечание, t — наименьшая номинальная ширина проводника; S — наименьшее номинальное расстояние между проводниками; b — минимально допустимая ширина контактной площадки; d — номинальное значение диаметра наименьшего металлизиро­ванного отверстия; Н — толщина ПП; At — предельное отклонение ширины печатного проводника, контактной площадки, концевого печатного контакта и др.; T_l — позици­онный допуск расположения печатного проводника относительно соседнего элемента проводящего рисунка

Первый и второй классы ПП применяют в случае малой насыщенности поверхности ПП дискретными элементами и микросхемами малой степени интеграции;

Третий класс ПП – для микросхем со штыревыми и планарными выводами при средней и высокой насыщенности поверхности ПП элементами; Четвертый и пятый классы точности используют при высокой и очень высокой насыщенности поверхности ПП элементами с выводами и без них.

На основании вышеизложенного материала мы остановим свой выбор на двухсторонней печатной плате (материал фольгированный стеклотекстолит, 3-й класс точности), шаг координатной сетки 2,5мм, соотношение сторон1:2. Плата будет изготовлена методом химического травления (наиболее доступный и дешевый метод).

Схема конструкции двухслойной печатной платы

t – ширина проводника;

b – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки (поясок);

d – диаметр отверстия;

D – диаметр контактной площадки;

S – расстояние между проводниками;

Q – расстояние от края печатной платы, выреза, паза до элементов проводящего рисунка;

H_п – толщина ПП;

H_м – толщина материала основания ПП;

H_п.с. – суммарная толщина ПП с химическим или гальваническим покрытием