Дипломная по теме: Разработка схемы блок-управления робототехнического комплекса

Название работы: Разработка схемы блок-управления робототехнического комплекса

Скачать демоверсию

Тип работы:

Дипломная

Предмет:

Информационное обеспечение, программирование

Страниц:

89 стр.

Год сдачи:

2007 г.

Содержание:

Введение 4

1. Теоретическая часть 5

1.1. Роль тонкопленочной технологии в производстве интегральных схем 5

1.2. Факторы, влияющие на свойства тонких пленок 7

1.3. Тонкопленочные резисторы 8

1.4. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. 10

Практическая часть 21

2. Разработка блока управления устройством

подгонки пара метров резисторов 21

2.1. Техническое задание 21

2.3 Функциональная схема 22

2.4. О возможности использования ПК в управлении процессом подгонки. 24

2.5 Проектирование принципиальной схемы. Выбор элементной базы 26

2.6. Расчёт блока питания 30

2.7. Устройство опорного напряжения 37

2.8. Устройство сравнения 39

2.9. Измеритель сопротивления 39

2.10. АЦП и ЦАП 40

2.11. Блок управления схемой 42

2.12. Расчёт надёжности 43

2.13. Расчёт надёжности устройства с использованием ЭВМ 47

3. Конструкторская часть 51

3.1. Конструкция корпуса 52

3.2. Конструкция платы блока управления и платы стабилизаторов 54

3.3. Применяемые материалы и покрытия 55

4. Безопасность жизнедеятельности 57

4.1. Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при работе за персональным компьютером 57

4.1.1. Обеспечение требований эргономики и технической эстетики 58

4.1.2 Эргономические решения по организации рабочего места оператора УКЭПУ 59

4.1.3 Обеспечение оптимальных параметров воздуха зон 61

4.1.4. Нормирование шума 64

4.1.5. Электробезопасность 65

4.1.6. Пожароопасность 66

4.2. Разработка мер безопасности 67

4.2.1 Обеспечение требований эргономики и технической эстетики 67

4.2.2 Защита от шума 68

4.2.3 Обеспечение электробезопасности 68

4.2.4 Защита от статического электричества 69

4.2.5 Обеспечение пожаробезопасности 70

4.2.6 Обеспечение режимов труда и отдыха 71

4.3. Экологическая оценка разрабатываемого устройства и разработка мероприятий, снижающих вредное воздействие на природу 73

4.3.1 Общие мероприятия по охране окружающей среды на объекте экономики 73

4.3.2 Анализ методов сбора, переработки и утилизации отходов при использовании установки для электрического контроля 74

4.5 Выводы 79

5 Организационно-экономическая часть 80

5.1. Планирование технической подготовки производства 80

5.2. Расчет себестоимости и цена проектного варианта 81

5.2.1 Затраты на основные и вспомогательные материалы 81

5.2.2 Затраты на комплектующие изделия 81

5.2.3 Расчет заработной платы монтажников, занятых сборкой УКЭПУ 82

5.2.4 Расчет сметы затрат на установку УКЭПУ 82

5.2.5 Расчет общей сметы затрат (себестоимости) на проектирование и сборку УКЭПУ 83

5.3 Опредиление экономического эффекта и других технико-экономических покозателей УКЭПУ 83

5.3.1 Расчет экономической эффективности проектируемого УКЭПУ 83

5.4 Выводы 86

Заключение 87

Литература 88

Выдержка:

ВВЕДЕНИЕ

Зарождение и развитие микроэлектроники как нового научно-технического направления, обеспечивающего создание сложной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), непосредственно связаны с кризисной ситуацией, возникшей в начале 60-х годов, когда традиционные методы изготовления РЭА из дискретных элементов путем их последовательной сборки не могли обеспечить требуемую надежность, экономичность, энергоемкость время изготовления и приемлемые габариты РЭА.

Несмотря на малый срок своего существования, взаимосвязь микроэлектроники с другими областями науки и техники обеспечила необычайно высокие темпы развития этой отрасли и существенно сократила время для промышленной реализации новых идей. Этому способствовало также возникновение своеобразных обратных связей между разработкой интегральных схем, являющихся базой автоматизации производства и управления, и использованием этих разработок для автоматизации самого процесса проектирования, производства и испытаний интегральных схем (ИС).

В настоящее время ИС широко используются в автоматизированных системах различных технологических процессов. Также средства радиотехники и электроники все шире внедряются в решение многих производственных задач: управление технологическим процессом одна из таких задач.

Современные методы изготовления тонкопленочных резисторов интегральных микросхем не обеспечивают желательной воспроизводимости и точности номиналов. Величина технологической погрешности для тонкопленочных резисторов достигает 1020%. С целью получения претензионных элементов для измерительной аппаратуры используют специальные технологические операции подгонки, такие как лазерная подгонка и двухэлектродный электроискровой метод удаления определенной части резистивного материала. Однако эффективность этих методов невелика, так как первый из них трудоемок и дорог, а второй не обеспечивает точность подгонки (в результате частого прогорания одной из контактных площадок). Существует еще один метод подгонки, основанный на удалении части резистивного материала резистора свободным высокочастотным факельным разрядом.

Применение высокочастотного факельного разряда позволяет без изменения временной и температурной стабильности и других характеристик производить точную подгонку элементов.

Целью данной работы является разработать схемы блок-управления робототехнического комплекса для подгонки параметров резисторов.

3.1. Конструкция корпуса

Устройство выполнено в виде настольно-переносной конструкции. Конструкция обеспечивает удобство переноса прибора, хороший доступ к элементам (см. лист АИ2.700.001.СБ), надежность в эксплуатации, защиту от механических воздействий. В конструкции корпуса все соединения резьбовые, что обеспечивает хорошую ремонтопригодность и взаимозаменяемость всех элементов.

Корпус устройства состоит из двух оснований переднего и заднего, соединенных между собой перемычками. Основания выполнены штамповкой, а перемычки изготавливаются фрезерованием. К передней внешней стороне основания присоединена лицевая панель, а заднее основание выполняет роль задней стенки. Перемычки являются боковыми стенками. Сверху и снизу устройство закрыто крышками. В крышках имеются вентиляционные отверстия, закрытые изнутри металлической сеткой.

Переднее основание устройства изготовлено из алюминиевого сплава Амц толщиной 3мм и является несущей частью конструкции. На ней закреплены, с помощью винтов М3

В количестве 4 шт., передняя лицевая панель. Она изготовлена из Амц толщиной 1 мм. На лицевую панель выведены элементы регулировок, визуального контроля которые позволяют оператору контролировать процесс подгонки. В верхней части передней панели расположен стрелочный прибор проградуированный в единицах сопротивления. Под ним находится ручка « Настройка». С помощью стрелочного прибора и ручки «Настройка» возможно плавное перекрытие диапазона подгонки сопротивления. Размер ручки управления из аминопласта выбран из типового ряда с размерами сI = 21мм с рисками по ГОСТ 4907-62 9.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.К.Криштафович, В.В.Трифонюк. Основы промышленной электроники. - М.: Высшая школа, 1985.

2. А.К.Касаткин, М.В.Немцов. Электротехника, 4-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

3. А.Г.Морозов. Электротехника, электроника, импульсная техника. - М.: Высшая школа, 1987

4. Под ред. Б.В.Тарабрина. Справочник по интегральным микросхемам. - М.: Энергия, 1980

5. Ж.Марше. Операционные усилители и их применение. - М.: Энергия, 1985.

6. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 7./А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт, 1999г. - 640с.:ил.

7. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. "НТЦ Микротех", 1998г.,376 с. - ISBN-5-85823-006-7

8. Интегральные микросхемы Справочник. Тарабрин Б.В.,Лунин Л.Ф.,Смирнов Ю.Н. "Радио и связь", 1983 г.,528 с. - ББК 32.844.1 И73

9. Исследование методов подгонки тонкопленочных резисторов и конденсаторов микросхем. Методические указания к лабораторной работе. Составитель М.Н. Пиганов.

10. Монвило Б.К., Щепкин Л.Н., Гримм С.А. Целесообразность гостировки резисторов в процессе изготовления микросхем. Электроника техника. Серия 6. Микроэлектроника, 1967г. Выпуск 5. 93-95с.

11. Прибор для подгонки тонкопленочных элементов микросхем. Чернобровкин Д.И., Мишанин Н.Д., Пиганов М.Н. и др. Приборы и системы управления, 1978г. №6, 45-46с.

12. Надёжность автоматизированных систем управления. Под ред. проф. Я.А. Хетагурова. М.: «Высшая школа», 1979г.

13. Надёжность кабелей и проводов для радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Л.И. Кранихфельда и И.Б. Пешкова. М.: «Энергоиздат», 1982.

14. Конструирование и технологии печатных плат .Учебное пособие для радиотехнических специальностей вузов. М. Высшая школа,1973г-230с.

15. Методические указания «Разработка организационно-экономической части дипломных проектов конструкторского профиля». - Москва: Издательство МГОУ, 2001 г.

16. Методические указания «Безопасность и экологичность проектных решений для студентов инженерно-экономических специальностей». Москва, 1999

17. Уилсон Р. Человек за компьютером. Мир ПК, № 1-1991.

18. Сибаров К.Г., Сколотнев Н.Н., Васин В.К., Начинаев В.Н. Охрана труда в вычислительных центрах: учебное пособие, М.: Машиностроение, 1985.

19. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам (ВДТ). персональным электронно-вычислительным машинам (ПЭВМ) и организации работы. М.: Информационно-издательский центр Госкомэпиднадзора России, 1996.

20. ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

21. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум Общие требования безопасности.

22. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно - гигиенические требования. М.: Изд-во стандартов, 1990.

23. Временные санитарные нормы и правила для работников вычислительных центров, 1992

24. М. Ю. Анвельт, Ю. Х. Ушаков. Электротехника. М., изд-во «Просвещение», 1965г.

25. Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда. М. «Высшая школа», 2003г.

26. Безопасность жизнедеятельности, под ред. С.В. Белова. М., «Высшая школа», 1999г.

27. Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.

28. ГОСТЕЛЕКОМ РФ. Методика проведения работ по комплексной утилизации вторичных драгоценных металлов из отработанных средств вычислительной техники 19.10.1999

29. Ресурсы Интернет

Похожие работы на данную тему