Реферат: Универсальный одноплатный контроллер на однокристальной ЭВМ

Расчет потребляемой мощности и быстродействия будет выполнен согласно схемы электрической принципиальной, показанной в графической части лист 1 Э3.

7.1. Расчет потребляемой мощности.

Для расчета потребляемой мощности были взяты исходные данные из справочной литературы [3,5,6,8]. Расчет потребляемой мощности выполняем по формуле

Р_потр = I _потр * U _и.п. (7.1)

где I_{пот р} – ток потребления;

U _и.п. – напряжение источника питания.

Расчитаем значение потребляемой мощности всех элементов схемы электрической принципиальной по формуле:

(7.2)

где Р_потр.1 –мощность, потребляемая ИМС D1.

Значенияпотребляемой мощности ИМС, и их количество указано в таблице 7.1.

7.2. Расчет быстродействия

Расчитаем быстродействие схемы, показаной в графической части лист 1 Э3 по самой «длинной» цепочке: D1, D2

Вычисление быстродействия осуществляется по формуле:

t _быстр = t _{здр. i} + … + t _{здр. i+1} (7.3)

где t _{здр. i} – время задержки сигнала i-ой ИМС.

Из пункта 4 пояснительной записки выбираем значения времени задержки указанных микросхем и подставляем их в формулу (7.3)

8. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Рассмотрим конструкцию универсального одноплатного микроконтроллера на однокристальной ЭВМ, показанной в графической, части лист Э7. Разработка конструкции будет выполняться согласно схемы электрической принципиальной, показанной в графической части лист Э3.

Микроконтроллер расположен на двухсторонней печатной плате размером 120*180 мм. Масса микроконтроллера - не более 0,8 кг. При описании конструкции необходимо рассмотреть основные характеристики материалов используемых при установлении печатной платы, а также осиновые моменты, которые необходимо учитывать при монтаже.

Шаг координатной сетки выбран в соответствии с ГОСТ 10317-79 и равен 1,25 мм, что согласуется с шагом позиций выводов корпусов ИМС. Класс точности изготовления печатных плат соответствует ГОСТ 23751-86, в данном случае 2-й класс, так как монтаж печатной платы с навесными дискретными элементами.

Основанием печатных плат служит фольгированный диэлектрик - стеклотекстолит. Изготовление печат­ных плат осуществляется комбинированным негативным методом. Для получения защитного рисунка используют метод фотопечати с негативным фоторезистом. Монтаж­ные отверстия необходимо сверлить сверлом диаметром 0,75мм. Так как печатная плата двухсторонняя, то связь между ИМС, дискретными элементами осуществляется с помощью металлизации отверстий (для контактных пло­щадок - поясок меди не менее 50мкм). Диаметр металлизированных отверстий равен 0,8мм.

Микросхемы на печатной плате располагаются ли­нейно - многорядно. Корпуса ИМС со штыревыми выво­дами устанавливаются только со стороны печатной пла­ты.

Монтаж производится с зазором 1-2мм. Величина выступающей части вывода с обратной стороны платы 0,5-1,5мм. Выводы дискретных элементов перед монта­жом формуются, лудятся и обрезаются. Монтаж осуществляется с помощью припоя ПОС61 ГОСТ 21931-76. Диаметр отверстий от 2мм до 3мм. Рас­стояние между корпусами дискретных элементов не ме­нее 1мм, расстояние между ними по торцу 1,5мм. Техни­ческие требования по объемному монтажу по ОСТ 410.054.

Для защиты от воздействия внешней среды печат­ную плату покрывают лаком УГ-231 ТУ6-10-263-84 С1-9 (толщина слоя 35-100 мкм).

Маркировать обозначение печатной платы и первых контактов разъема методом травления, остальное крас­кой ТИПФ-53 черная ТУ 79-02-889-79. Ширина линии 0,3мм, шрифт ПО-2 ГОСТ 293-62.

При эксплуатации устройства необходимо соблюдать следующие требования:

- недопустимо наличие теплового удара, попадание паров, что вызывает коррозию металла