Дипломная работа на тему: Обоснование технических решений. Конструкторская часть. Значение

Введение

Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно - технического прогресса.

В обширной номенклатуре изделий электронной техники особое место занимает семейство программируемых микросхем. Их ускоренное развитие в настоящее время символизирует прогресс в микроэлектронике, которая является катализатором научно - технического прогресса в современном мире.

Возрастающий круг научно - технических работников сталкивается в своей практической деятельности с вопросами применения запоминающих и логических программируемых микросхем. Их использование в радиоэлектронной аппаратуре позволяет резко сократить сроки ее разработки и промышленного освоения; поднять на новый уровень технические характеристики.

Существует принципиальная необходимость использования программируемых микросхем в микро - процессорных устройствах и системах практически для всех областей народного хозяйства, таких, как гибкие производственные системы, системы управления различными технологическими процессами, персональные ЭВМ, бытовая аппаратура.

Характерной тенденцией развития элементной базы современной аппаратуры (РЭА) является быстрый рост степени интеграции. В этих условиях актуальной становится проблема ускорения разработки узлов аппаратуры, представляющих собой схемы с большой (БИС) и со сверхбольшой (СБИС) степенями интеграции.

Программируемые БИС в настоящее время широко распространены. Их основные преимущества перед другими изделиями микроэлектроники: регулярность структуры, функциональная наращиваемость, широкий диапазон реализуемых на их основе устройств с комбинационной логикой и конечных автоматов, программируемость структуры. При этом достигаются большая и сверхбольшая степени интеграции устройств на кристалле. Преимущество БИС - возможность автоматизации процесса проектирования приборов на их основе, аппаратного резервирования модификации реализуемых функций в большом диапазоне с минимальными затратами.

Область применения - от простейших программируемых комбинационных устройств до специализированных контроллеров.

Принцип необратимого изменения связей в интегральных микросхемах электрическим способом был впервые реализован фирмой Radiation (США) в 1996 г. в запоминающей матрице постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). В 1970 г. фирма Harris conductor (США) выпустила первое законченное программируемое ПЗУ (ППЗУ) емкостью 512 бит, а с 1972 г. началось массовое производство аналогичных ППЗУ многими ведущими фирмами. С 1976 г. развивается новый тип устройств с изменяемыми связями - БИС произвольной логики: программируемые логические матрицы, мультиплексоры т.п., однако ППЗУ до сих пор остаются наиболее массовыми устройствами этого вида.

Программируемые ПЗУ являются результатом усовершенствования классической схемы полупроводникового ПЗУ с масочным программированием. Простейшее ПЗУ содержит запоминающую матрицу, состоящую из шин строк и столбцов, дешифраторы адреса строк и столбцов и усилители считывания.

Тема данного дипломного проекта заключается в изготовлении печатной платы программатора микросхем ПЗУ, который позволяет программировать широкий класс микросхем.

Оглавление

- Введение 4

- Обоснование технических решений

- Конструкторская часть

- Назначение

- Принцип действия

- Конструкция печатной платы программатора

- Расчетная часть

- Расчёт геометрических параметров печатной платы

- Расчет освещенности помещения БЦР

- Расчет трансформатора источника питания

- Расчет потребляемой мощности схемы

- Технологическая часть

- Анализ технологичности конструкции устройства

- Обоснование выбора метода изготовления печатной платы

- Установка нанесения сухого пленочного фоторезиста

- Анализ дефектов фотопечати

- Исследовательская часть

- Методика работы с прибором

- Описание команд меню программы TURBO

- Анализ работы устройства

- Организационно-экономическая часть

- Расчет себестоимости платы программатора

- Охрана труда на участке обработки и изготовления печатных плат

- Мероприятия по технике безопасности

- Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности

- Экология на производстве

- Заключение 65

- Перечень принятых терминов

- Список литературы 68

- Приложение А Перечень элементов

- Приложение Б Спецификация

- Приложение В Схема электрическая структурная АТДП.220198.119 Э1

- Приложение Г Схема электрическая принципиальная АТДП.220198.119 Э3

- Приложение Д Схема электрическая принципиальная АТДП.220198.119 Э3

- Приложение Е Плата печатная АТДП.220198

- Приложение Ж Сборочный чертеж АТДП.220198.119 СБ

Заключение

Возрастающий круг научно - технических работников сталкивается в своей практической деятельности с вопросами применения запоминающих и логических программируемых микросхем. Их использование в радиоэлектронной аппаратуре позволяет резко сократить сроки ее разработки и промышленного освоения; поднять на новый уровень технические характеристики. В этих случаях является незаменимым такое устройство как программатор микросхем ПЗУ, который позволяет программировать широкий круг микросхем.

В результате дипломного проектирования был разработан программатор микросхем ПЗУ. В результате чего была детально изучена конструкция и принцип действия программатора.

В расчётной части произведен расчёт геометрических параметров печатного монтажа, расчет потребляемой мощности схемы, расчет освещенности помещения БЦР, а также расчет трансформатора источника питания.

В технологической части выполнен анализ технологичности конструкции устройства, анализ дефектов фотопечати, выполнено обоснование выбора метода изготовления печатной платы, рассмотрена установка нанесения сухого пленочного фоторезиста.

Исследовательская часть включает в себя следующие подразделы:

1 Методика работы с прибором;

2 Описание команд меню программы "TURBO";

3 Анализ работы устройства.

В организационно-экономической части представлен расчет себестоимости платы программатора, в результате которого установлена составлена калькуляция договорной цены на изготовление платы программатора.

В данном дипломном проекте приведены мероприятия по технике безопасности и пожарной безопасности, которые следует соблюдать на участке изготовления печатных плат.

В графической части курсового проекта представлены: схема электрическая принципиальная программатора микросхем ПЗУ, чертеж печатной платы, сборочный чертёж ПП, структурная схема программатора, схема электрическая принципиальная кросс - плат, подключаемых к программатору.

Разработанное устройство имеет следующие преимущества:

1) открытость архитектуры;

2) наличие программных отладочных модулей;

3) хорошая ремонтопригодность и взаимозаменяемость программатора;

4) лёгкость монтажа и демонтажа ПП;

5) простота в обращении.

6) универсальность.

Универсальность программатора заключается в его схемотехнике, позволяющей программировать кроме обычных ПЗУ и микроконтроллеров, микросхемы программируемой матричной логики (ПЛМ) и т.д. Устройство построено по принципу открытой архитектуры, что на сегодняшний день является большим достоинством, так как процесс развития ЭВТ продвигается очень быстро.

В результате дипломного проектирования установлено, что программатор соответствует необходимым техническим требованиям и является универсальным устройством для программирования микросхем ПЗУ.

Список литературы

1 Алексенко А.Г., Галицын А.А., Иванников А.Д. Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах: Программирование, типовые решения, методы отладки. - М.: Радио и связь, 1984.

2 Балашов Е.П. Микро- и мини - ЭВМ. Учебное пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат, 1984.

3 Бокуняев А.А., Борисов Н.М., Варламов Р.Г. Справочная книга конструктора - радиолюбителя. Под ред. Чистякова Н.И. - М.: Радио и связь, 1990.

4 Борисенко А.С., Бавыкин Н.Н. Технология и оборудование для производства микроэлектронных устройств. Уч. для техникумов - М.: Машиностроение, 1983.

5 Бочаров Л.Н. Расчет электронных устройств на транзисторах. - М.: Энергия, 1978.

6 Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники. - Киев: Высшая школа, 1989.

7 ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам.

8 ГОСТ 2.109-73. Основные требования к чертежам.

9 ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.

10 ГОСТ 3.1127-93. ЕСКД. Общие правила выполнения текстовых технологических документов.

11 ГОСТ 3.118-82. Оформление текстовой документации.

12 Григорьев О.П., Замятин В.Я. и др. Транзисторы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1989.

13 Дъяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. Практическое пособие. - М.: Высшая школа, 1991.

14 Ильин В.А. Технология изготовления печатных плат. - Л.: Машиностроение, 1984.

15 Интегральные микросхемы. Справочник. Под ред. Тарабрина Б.В. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

16 Муренко Л.Л. Программаторы запоминающих и логических интегральных микросхем. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

17 Павлов В.С. Охрана труда в радио и электронной промышленности. - М.: Радио и связь, 1985.

18 Парфенов Е.М. Проектирование конструкторской радиоэлектронной аппаратуры. Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1989.

19 Полищук В.В., Полищук А.В. AutoCAD 2000. Практическое руководство. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.

20 Прайс-лист. ЗАО "Электронные системы контроля". г. Пермь.

21 Расчет элементов импульсных и цифровых схем радиотехнических устройств. Под ред. Ю.М. Казаринова. Учеб. пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1976.

22 Романычева Э.Т., Иванова А.К., Куликов А.С. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989.

23 Справочник. Резисторы. Под ред. Четверткова И. И. - М.: Энергоиздат, 1981.

24 Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. Богданович М. И., Грель И. Н. и др. - Минск: Беларусь, 1991.

25 Усатенко С.Т., Коченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. - М.: Издательство стандартов, 1989.

26 Ушаков Н.Н. Технология производства ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1991.

27 Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. - Челябинск: Металургия, Челябинское отд., 1989.