Содержание
Введение 3
Глава 1. Анализ генератора прямоугольных импульсов с цифровым управлением 5
1.1 Общие сведения цифровых микросхемах 5
1.2. Назначение и принцип действия генератора прямоугольных импульсов 8
1.3. Анализ вариантов технической реализации генераторов прямоугольных импульсов 17
Глава 2. Проектирование генераторов прямоугольных импульсов с цифровым управлением 21
2.1. Постановка задачи генератора прямоугольных импульсов 21
2.2. Разработка структурной схемы генератора прямоугольных импульсов с цифровым генератором 22
2.3. Разработка схемы электрической принципиальной генератора прямоугольных импульсов с цифровым генератором 24
2.4. Расчет основных узлов генератора прямоугольных импульсов 27
2.5. Моделирование генератора прямоугольных импульсов с цифровым управлением 35
Глава 3. Технология изготовления печатной платы генератора прямоугольных импульсов с цифровым управлением. 39
3.1 Особенности и преимущества печатных плат 39
3.2 Материалы 41
3.3 Нанесение изображения схемы на плату 42
3.4 Изготовление печатаных плат химическим травлением 44
3.5 Защитные покрытия РЭА на печатных платах 46
3.6 Комбинированный позитивный метод 47
Глава 4. Организационно-экономическое обоснование проекта 54
4.1. Расчет себестоимости изделия 55
4.2. Расчет затрат на разработку программы 59
4.3. Оценка безубыточности и расчет целесообразного объема продаж 64
Глава 5. Безопасность и экологичность проекта 66
5.1. Основные вредные и опасные производственные факторы, действующие на оператора ПК 66
5.2. Мероприятия по снижению опасных и вредных производственных факторов при работе с ПК 69
5.3. Расчет общего искусственного освещения 76
5.4 Экологические проблемы, возникающие при создании генератора прямоугольных импульсов с цифровым управлением 79
5.5. Организация рабочего места для монтажа генератора прямоугольных импульсов 84
5.6. Охрана труда 91
Заключение 99
Список использованной литературы 101
Выдержка из текста
Электрические импульсы и напряжения широко используются для тех или иных целей в различных областях науки и техники. Наиболее широко электрические импульсы применяются в электронике при импульсном режиме работы электронных устройств различного назначения. Здесь находят применение как одиночные импульсы (радиоимпульсы и видеоимпульсы), так и главным образом последовательности импульсов (серии импульсов), образующих импульсные сигналы, несущие информацию или выполняющие функции управления работой электронных устройств.
Импульсные методы работы широко используются в телевидении, где сигналы изображения и синхронизации – импульсные; с помощью радиоимпульсов удалось решить такую важную задачу, как измерение расстояний, что обусловило развитие импульсной радиолокации и радионавигации (в системах обнаружения, в радиовысотомерах, в навигации кораблей и самолетов). Импульсное кодирование сообщение, основанное на различных принципах импульсной модуляции, позволяет осуществлять радиосвязь в телеметрии. Перспективно использование импульсных режимов в радиоуправлении на большом расстоянии, например искусственными спутниками Земли, космическими кораблями, луноходами.
Импульсные методы имеют существенное значение в информационно-измерительной технике, используемой, в частности, в космической электронной аппаратуре и при исследованиях в области физики быстрых частиц. Методы и средства информационной техники лежат в основе работы современных ЭВМ, разнообразных цифровых автоматов, применяемых не только как средство автоматизации вычислительного процесса, но и для решения различных логических задач при автоматической обработке информации. Для этого производятся соответствующие преобразования над импульсными сигналами, несущими информацию (обычно в сопровождении помех), и с помощью логических схем и устройств селекции импульсов выполняются логические операции над импульсами. Таким образом выделяют, анализируют, распознают и регистрируют полезную информацию, содержащуюся в обрабатываемых импульсах. Исключительно широко применяются методы импульсной техники в радиоизмерительных устройствах (частотомерах, осциллографах, анализаторах спектра, измерителях временных интервалов и др.)
В импульсной технике широко применяются генераторы прямоугольных импульсов, которые относятся к классу релаксационных генераторов. Колебания, в которых медленные изменения чередуются со скачкообразными, называют релаксационными. Такими колебаниями являются, в частности, прямоугольные и пилообразные импульсы.
Подобно генераторам синусоидальных (гармонических) напряжений, релаксационные преобразуют энергию источника постоянного тока в энергию электрических колебаний. Однако если в генераторе гармонических колебаний LC-типа происходит непрерывный обмен энергией между конденсатором и катушкой контура и за период расходуется обычно небольшая часть энергии, полученной от источника, то в релаксационном генераторе в течение одной части периода энергия запасается в реактивном элементе только одного типа, обычно в конденсаторе, а в другую часть периода выделяется в виде теплоты в резисторах схемы.
Усилительный элемент работает в данном случае в ключевом режиме, переключая конденсатор с зарядки на разрядку и обратно.
Широко используются релаксационные генераторы, построенные на основе усилителей с положительной обратной связью. Релаксационные генераторы, в которых положительная обратная связь создается с помощью RC-цепей, называют мультивибраторами. Причем глубина положительной обратной связи остается почти постоянной в широкой полосе частот.
Список использованной литературы
1.Микропроцессорные системы: Учеб. пособие для вузов/Александров Е.К и др. Под общ. ред. Д.В.Пузанкова — СПб.: Политехника, 2002. – 935 с.
2.Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы “ATMEL”. М.: Издательский дом “Додэка-ХХI”, 2004 г. – 560с. ISBN 5-94120-081-1.
3.Баранов В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы. – М.: Издательский дом “Додэка-ХХI”, 2004 г. – 288с.: ил.
4.Бродин В. Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики. — М.: ЭКОМ, 2002. — 400с.:
5.Семенов Б. Ю. Шина I2C в радиотехнических конструкциях. — СОЛОН – Р, 2002.
6.“The I2C-bus and how to use it”, 1995 г. Philips Semiconductors
7.Голубцов М.С. Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному. – М.: СОЛОН-Пресс, 2003.
8.Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
9.Клингман Э. Проектирование специализированных микропроцессорных систем. – М.: Мир, 1985.
10.Предко М. Руководство по микроконтроллерам. В II томах. – М.: Постмаркет, 2001.
11.Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. – М.:. Энергоатомиздат, 1990.
12.Фридмен М., Ивенс Л. Проектирование систем с микрокомпьютерами. – М.: Мир, 1986
13.Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления. – М.: Мир, 1984.
14.Белов А.В. Микроконтроллеры АVR в радиолюбительской практике – СП-б, Наука и техника, 2007 – 352с.
15.Кравченко А.В. 10 практических устройств на AVR-микро-контроллерах. Книга 1 – М., Додэка–ХХ1, МК-Пресс, 2008 – 224с.
16.Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью АVR-микроконтроллеров: Пер. с нем – К., МК-Пресс, 2006 – 208с.
17.Мортон Дж. Микроконтроллеры АVR. Вводный курс /Пер. с англ. – М., Додэка–ХХ1, 2006 – 272с.
18.www.gaw.ru
19.www.atmel.ru
20. Кизлюк А.И. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов заграничныого и отечественного производства – М.: Антелком, 2003г.
21. Кривандин С. Модульные источники питания – М.: ЗАО Компэл, 2005г.
22. Лопаткин А. P-CAD 2004 – СПб.: БХВ-Петербург, 2006г.
23. Справочник. Операционные усилители и компараторы – М.: Додэка-XXI, 2002г.
24. Трасковский А. Устройство, модернизация, ремонт IBM PC – СПб.: БХВ-Петербург, 2004г.
25. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника – СПб.: БХВ-Петербург, 2004г