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

Способы и информационные технологии получения знаний
Наступивший XXI век станет этапным для проникновения новых информационных технологий и создаваемых на их основе высокопроизводительных компьютерных систем во все сферы человеческой деятельности - управление, производство, науку, образование и т.д. Конструируемые посредством этих технологий интеллект ...