Чебоксарский  электромеханический колледж 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

Конструирование, производство и 

эксплуатация  ЭВМ

ИК - приемник

Пояснительная записка

 

КП.2201.В20205.00 ПЗ

                                                                     

                                                     Студент

Иванова Н. В.

                                                                   

            Преподаватель 

Никифоров В. Ф.

 
 
 

2004

 

 
 
 

З а д а н и  е

На курсовое проектирование по дисциплине:

"Конструирование,  производство и  эксплуатация ЭВМ" 

Выдано студенту "__IV__"  курса             Ивановой________________________

 ______________________Наталье Владимировне________________________

Срок выполнения проекта    "__10__" ______            января_____________2005 г.

Тема проекта  __                Проектирование и разработка ___________________

_________________ инфракрасного приемника___________________________

Исходные данные:

1. Схема электрическая принципиальная
2. Климатические  условия  использования устройства
3. Механические  условия использования устройства

Расчетно-конструкторская  часть:_________________________________________

Графическая часть:

   -     схема электрическая принципиальная (А3);

   -     чертеж печатной платы (А3);

   -     чертеж печатного узла (сборочный) (А3).

Задание выдал  преподаватель ____________________________ Никифоров В.Ф.

Председатель  ЦК ______________________________________ Ниссенбаум С.Н.

"___"______________2004 г. ______________________________(ФИО студента)

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 

Введение

    Инфракрасные  системы дистанционного зондирования развиваются столь стремительно, что почти все отрасли народного хозяйства, включая промышленность, морской флот, сельское хозяйство, геологию будут получать все больше ощутимой пользы от внедрения этих систем.

    В данном курсовом проекте я буду рассматривать  работу инфракрасного приемника.

    В современные охранные системы входят, как правило, носимый брелок-генератор, излучающий особый сигнал-код, и специальный приемник, реагирующий лишь на этот сигнал-код.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Анализ технического задания

    Предмет курсового проектирования - разработка конструкции функционально и конструктивно законченного устройства.

    Курсовой  проект содержит: наименование и назначение устройства, условия эксплуатации, частные технические требования, исходные и справочные материалы, перечень материалов.

    Курсовой  проект завершается разработкой  комплекта конструкторской документации, в который входит:

    – схема электрическая принципиальная;

    – чертёж печатной платы;

    – сборочный чертёж;

    – пояснительная записка;

    – технологические документы (маршрутные или операционные карты).

    В ходе выполнения курсового проекта  выполнены следующие этапы:

    – анализ принципиальной электрической схемы;

    – выбор элементной базы устройства с использованием справочной литературы;

    – нумерация корпусов элементов и выводов микросхем;

    – выполнен чертеж принципиальной электрической схемы в соответствии с требованиями ЕСКД, составлен перечень элементов к принципиальной схеме;

    – разработка компоновочного эскиза устройства исходя из заданных типоразмеров и количества навесных элементов,;

    – выбор размеров печатной платы;

    –выполнено примерное размещение элементов на печатной плате;

    – выбраны и оформлены установочные эскизы элементов;

    – оценено качество компоновки схемы устройства с помощью выбранного критерия, например, коэффициента заполнения;

    – в зависимости от вида конструкции  печатной платы и технических требований к ней выбрано один из методов изготовления печатных плат;

    – выполнено расчёт печатного монтажа;

    – выбрано шаг координатной сетки и выполнила трассировку печатной платы;

    – оформлено чертёж печатной платы, руководствуясь требованиями ЕСКД;

    – в соответствии с требованиями ЕСКД разработано и оформлено сборочный чертёж устройства на печатной плате, и спецификацию к нему;

    – выполнено расчёт теплового режима устройства;

    – определена собственная частота колебаний устройства;

    – составлена технологическая схема сборки устройства, базовым элементом которого является печатная плата;

    – выполнено выбор оборудования, инструмента и оснастки;

    – выполнена разбивка технологического процесса сборки на операции;

    – составлена маршрутная карта в соответствии с требованиями ЕСКД. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.1.Определение уровня конструкторской структуры

    Данная  конструкция является конструкцией первого уровня конструкторской структуры  – типовым элементом замены (ТЭЗ), и, следовательно, выполняется на печатной плате.

 

2. Анализ особенностей устройства и технических требований

    Поскольку заданное устройство предназначено для работы в нормальных условиях (стационарные ЭВМ, работающие в отапливаемых наземных и подземных помещениях ), то при расчёте  параметров и характеристик  ТЭЗ и выбор элементной базы будем производить исходя  из условий, представленных в таблицах 1 и 2. 

Таблица № 1 - Климатические условия

 

Таблица № 2 - Механические  условия

 

3. Выбор элементной и конструктивной базы

3.1. Анализ принципиальной электрической схемы

    Рисунок 1 – Электрическая принципиальная схема ИК - приемника.

    Схема ИК-приемника, принимающего кодированный сигнал инфракрасного излучателя, показана на чертеже. Проанализируем работу этой схемы. Микросхема DA1, представляющая собой фотоусилитель, преобразует импульсы тока в фотодиоде BL1, возбуждаемые ИК вспышками брелока-излучателя, в импульсы напряжения, пригодные для прямого их введения в цифровой анализатор. На рис. 2,а изображен график импульсной последовательности на выходе фотоусилителя, соответствующий коду 111011100111001,который мы здесь и ниже будем рассматривать в качестве примера.

    В приемнике два формирователя. Один из них, выполненный на элементах DD1.1 и DD3.1, расширяет каждый из входных импульсов ( длительность импульсов ИК передатчика - около 10 мкс) до tф1=RЗС5=0,6...0,8 мс (рис. 2,6). А второй, собранный на элементах DD1.2 и DD3.3, формирует импульс длительностью tф2=R4С6=30...50 мс (рис. 2,г). По 1 фронту этого импульса на выходе элемента DD3.5 формируется короткий импульс (tr=R5C7=10 мкс), устанавливающий сдвигающий регистр DD4, DD5 и счетчик DD6 в нулевое состояние (рис. 2,д). Элементы DD1.3, DD1.4, резистор R7 и кварцевый резонатор ZQ1 образуют задающий генератор, работающий на частоте 32 768 Гц (на такой же частоте работает и задающий генератор ИК излучателя).

 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 2 – График импульсной последовательности. 
 

    

    

    В сдвигающем регистре принятый сигнал (или помеха) фиксируется следующим  образом. По фронту импульса первой же ИК вспышки микросхемы DD4-DD6 устанавливаются в нулевое состояние (на их выходах возникают нули) и счетчик DD6 начинает счет импульсов с частотой 32 768 Гц.

    Примерно  через 0,5 мс (tзн/2) ноль на выходе 24 (выв. 5) счетчика DD6 будет замещен единицей. В сдвигающем регистре К561ИР2 такой перепад напряжения на входе С приводит к перемещению хранящегося в нем числа на один разряд в сторону старших (по схеме на рис. 1 - вниз), а в младший разряд микросхемы DD4 будет вписано то значение, которое в этот момент окажется на его входе D (выв. 7). Это может быть и 1 - расширенный до tф1 "единичный" импульс, и 0 - если вспышка в этом знакоместе кодовой посылки отсутствовала. Следующий сдвиг числа произойдет через tзн=0,976 мс - "шаг", который сохранится в дальнейшем.