Системотехнический анализ проектируемого устройства

Вопросы проектирования, конструирования и технологий изготовления ПП должны рассматриваться в тесной взаимосвязи, так как для того, чтобы обеспечить функционирование электронной аппаратуры, необходимы не только схематические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных факторов, многофакторного процесса изготовления ПП, требований конструкции ПП с технологическими возможностями различных методов их изготовления.

В процессе автоматизации ЭВС можно выделить следующие основные этапы: системотехнический, схемотехнический, конструкторский и технологический.

При системном проектировании используются идеи и методы системного анализа с учетом многочисленных факторов, определяющих функционирование проектируемого устройства, производится всесторонней анализ технического задания; на этой основе принимаются решения о методике построения и путях реализации данного устройства. При структурном конструировании разрабатываются общая структурная схема ЭВС, структурные схемы основных блоков и алгоритм выполнения отдельных операций с учетом технологичности изготовления аппаратуры, требований надежности, возможности использования унифицированных узлов, современных достижений ЭВТ

На системном уровне (приборный в виде единого устройства) описывают общий алгоритм функционирования, цели, ограничения, приоритеты, структурный состав, распределение функции по техническим, программным и микропрограммным средствам системы и с человеком-оператором.

На уровне структурных блоков устройство представляется как соединение в виде ряда основных блоков: сбор и преобразование информации, обработки информации, управление индикациями, сопряжение с системой и т.д. На этом же уровне выбирается система контроля и решается вопросы, связанные с обменом информацией между ЭВС и внешней средой.

При схемотехническом проектировании определяют функциональные и принципиальные схемы узлов и блоков ЭВС посредством этапов логического проектирования, моделирования, верификации схем и выработке диагностических тестов.

При конструкторском проектировании осуществляется реализация принципиальных схем в заданном конструктивном базисе с решением выбора форм и материалов, выбора типоразмеров, компоновки, размещение элементов, трассировки соединений, контроля типологии, проектирование фотошаблонов, выпуск конструкторско-технологической документации.

При технологическом проектировании разрабатываются принципиальные схемы маршрутов, операций и переходов технологических процессов изготовления деталей, сборки и монтажа узлов, включая выбор оснастки, инструмента, технологического оборудования и т.д.

Все этапы проектирования тесно связаны между собой, особенно, при проектировании сложных ЭВС.

Структурная схема данного устройства представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Структурная схема проектируемого устройства

Структурная схема состоит из двух главных модулей - микроконтроллерной системы и вторичного источника питания. В состав микроконтроллерной системы входят: микроконтроллер, ЖК-индикатор, элементы управления, датчик аналоговой величины. Вторичный источник питания состоит из двухполупериодного выпрямителя, сглаживающего фильтра, стабилизатора напряжения. На порт РВ0 микроконтроллера подается аналоговый сигнал с датчика аналоговой величины. Аналоговый сигнал с помощью АУП МК преобразуется в цифровой, и подается на ЖКИ-индикатор. Управление происходит через блок управления. ЖК-индикатор принимает сигнал с портов DB4-DB7. На входе вторичного источника питания, переменное напряжение в ~30В. выпрямляется и преобразуется в постоянное напряжение +5В.

По условиям эксплуатации определяется группа устройства, для которой по справочным данным определяются общие требования: климатические, механические. Проектируемое устройство относится к первой группе стационарных устройств, которые эксплуатируются в отапливаемых помещениях. В таблице 1.1 указаны общие требования к климатическим и механическим условиям эксплуатации.

Таблица 1.1- Общие требования устройств эксплуатируемых в отапливаемых сооружениях

Статья в тему

Основные характеристики датчиков движения
Датчик движения - это пироэлектрический детектор, служащий приемником волн инфракрасного диапазона. Из курса физики мы знаем, что любое тело, нагретое до определенной температуры, начинает излучать ИК волны. То есть, принцип работы датчика движения основан на регистрации инфракрасных ...