РАЗРАБОТАТЬ КОНСТРУКЦИЮ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ

Редактор предназначен непосредственно для редактирования печатной платы, а не для размещения и разводки ПП. [6]Контроль печатной платы может производиться во время трассировки или по её завершению.В курсовом проекте, тип платы: двусторонняя (ДПП).ДПП характеризуется:- прочное крепление электронных компонентов- печатные проводники расположены на двух сторонах изоляционного слоя- возможность установить ЭРЭ на контактные площадки с двух сторон- возможность обеспечения повышенных требований к точности выполнения проводящего рисунка- высокая ремонтопригодностьПП как несущая часть конструкции должна быть механически прочной и работоспособной, в условиях воздействия на неё климатических ВВФ.Группа жёсткости печатной платы определяется способностью выдерживать климатические внешние воздействующие факторы [22]. Выбрана 3 группа жёсткости, которая характеризуется следующими климатическими условиями:- повышенная предельная температура: +1000С- пониженная предельная температура: -600С- относительная влажность воздуха: 98%- атмосферное давление: 53600 Па (400 мм.рт.ст.)Параметры окружающей среды для группы эксплуатации 1.7.1 климатического исполнения УХЛ [25] подходят под параметры, указанные в [22] для третьей группы жёсткости, значит, печатная плата при этой группе жёсткости будет оставаться работоспособной.Монтаж МК выполнен на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Трансформатор закреплен механическим способом с помощью шайбы и винтового соединения. Дополнительно следует отметить необходимость качественной изоляции вторичных обмоток трансформатора, для снижения возможности пробоя между измерительной и передающей частями платы. Для защиты от перенапряжения в линии связи, на плате установлены защитные двухполярные диоды.5.2 Технологический процесс сборки и монтажаПри разработке конструкции измерителя емкости решаются конструктивно-технологические вопросы: конструктивное исполнение деталей корпуса, выбор материалов, выбор способов крепеления, оптимальный способ монтажа платы внутри корпуса и т.д.Выбор материалов для деталей разрабатываемого изделия осуществляется исходя из типа производства (среднесерийного) и выбранного варианта конструкции. Материалы должны обладать следуюшими свойствами:иметь малую стоимость;легко обрабатываться;обладать достаточной прочностью и лёгкостью; внешний вил корпуса должен отвечать требованиям ТЗ; сохранять свои физико-химические свойства.Применение унифицированных материалов конструкций, ограничения номенклатуры применяемой детали позволяет уменьшить себестоимость разрабатываемого изделия, улучшить производственную и эксплуатационную технологичность.Согласно ГОСТ2.101-68 разобьем изделие на детали, сборочные единицы и узлы и построим схему сборочного состава с базовой деталью и приведем ее описание.К нулевому уровню сборки принадлежат все детали изделия:Основание Крышка НаклейкаВторой уровень сборки содержит сборочную единицу, полученную сборкой из деталей и покупных элементов:2- ФУ на ППЧтобы указать последовательность операций сборки, необходимо привести схему сборочного состава с базовой деталью. За базовый элемент принимаем основание, к которому крепятся все остальные детали и сборочные единицы. Разработанная схема сборки позволяет проанализировать технологический процесс с учетом технико- экономических показателей и выбрать оптимальный, а также облегать процесс нормировки времени выполнения операций и процесс описания маршрутных карт.6Расчет показателей ТКИПод технологичностью конструкции следует понимать такое сочетание конструктивно-технологических требований, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное производство изделий при соблюдении всех технических и эксплуатационных условийК технологическим показателям относятся: коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ Км.п ЭРЭ; коэффициент автоматизации и механизации монтажа Ка.м; коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров Км.к.н;коэффициент применения типовых технологических процессов Кт.пДля каждой группы изделий определен состав базовых показателей (не более семи) из числа приведенных показателей. Их выбирают с учетом наибольшего влияния на технологичность конструкции блоков[18].Для данного устройства управления освещением показатель технологичности составляет;1.Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу2. Коэффициент механизации и автоматизации монтажа изделия3. Коэффициент фиксированных типоразмеров 4. Коэффициент повторяемости ЭРЭ5.Общий комплексный показатель ТКИ определяется выражениемДанный показатель удовлетворяет заданным требованиям7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ (ОХРАНА ТРУДА)7.1 Оценка условий трудаОценим условия труда и факторы обеспечения безопасности при проектировании, монтаже и настройке устройства управления освещением.Согласно СанПин 2.2.2/2.5.1340-03 площадь на одно рабочее место с ПЭВМ для взрослых пользователей должна составлять не менее 6,0 м2, а объем - не менее 20,0 м3. В действительности мы имеем в лаборатории 9 рабочих мест с площадью по 6,6 м2 и объёмом по 20 м3 на каждого человека., что соответствует нормам СанПин2.2.2/2.5.1340-03.Работы сидя, сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (расход энергии до 120 ккал/час(139 Вт)), включающие в себя работу разработчика на вычислительном центре, относятся к категории 1a – лёгкие работы.Для создания благоприятного микроклимата температура и относительная влажность воздуха на рабочем месте должны удовлетворять параметрам (СанПин 2.2.2.2.5.1340 – 03), приведенным в таблице 7.1.Таблица 7.1 – Оптимальные нормы микроклимата для помещений с ПЭВМКатегория работ по уровню энергозатратПериод годаТемпература, гр.СОтносительная влажность воздуха, %Скорость транспортного потока, м/cЛегкая работа(категория 1a)Теплый23-25______2540-60_______600.1_______<0.1Примечание: В числителе даны требуемые параметры, в знаменателе фактические.Температура в лаборатории равна 20˚С, влажность составляет 57%, скорость движения воздуха - 0.2 м/с. Сборочно-монтажные работы относятся к категории 2а:в холодный и переходный периоды года оптимальные параметры микроклимата - температура 18-20°С, относительная влажность 60-40%, скорость движения воздуха до 0.2 м/с.в теплый период года оптимальные параметры микроклимата – температура 21-23°С, относительная влажность 60-40%, скорость движения воздуха до 0.3 м/с.Следовательно, параметры микроклимата в лаборатории являются оптимальными как в зимнее, так и в летнее время, фактические значения показателей, характеризующих микроклимат в рабочем помещении, удовлетворяют требованиям СанПиН 2.2.4.548-96 и является оптимальным. Микроклимат помещения можно отнести к 1-ому классу условий труда.7.2 Электробезопасность при монтаже и настройкеСогласно ПУЭ 1.1.3 устройство по условиям электробезопасности относится к системам до 1000В. Активное оборудование находится в металлическом кожухе, что почти полностью исключает и без того низкое электромагнитное излучение. Поэтому специальных мероприятий по защите персонала от электромагнитного излучения не требуется. В процессе работы устройство не создает вредных вибраций (ГОСТ 12.1.012-78), не оказывает неблагоприятное звуковое воздействие на людей (ГОСТ 12.1.003-83).Персонал, занимающийся монтажом и обслуживанием, должен иметь квалификационную группу по электробезопасности III (ПЭЭП для электроустановок до 1000В). Помещение, где происходит монтаж и настройкаизделий должно быть сухое и закрытое (ПУЭ 1.1.16), без химически активной среды (ПУЭ 1.1.12) и пыли (ПУЭ 1.1.11). Уровень шума не должен превышать 60дБА (ГОСТ 12.1.003-83). Температура и влажность в помещении должны соответствовать ГОСТ 12.1.005-88: +18ºC…+23ºC и 40…60 % (в холодное время года), +21ºC…+23ºC и 40…60 % (в теплое время года). В помещении используется комбинированное освещение. Для настройки проектируемой сети используются следующие приборы: Измеритель ТВ сигналов и генератор пилот сигналов. Приборы питаются от аккумуляторов 12В. В процессе эксплуатации возможны повреждения защитных оболочек, изоляции кабеля, устройств и шнуров питания. Эти факторы, создают опасность прикосновения человека либо непосредственно к оголенным проводам, либо к металлическим нетоковедущим частям устройств, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции. Поэтому необходимо предусмотреть технические мероприятия по предотвращению воздействия электрического тока на человека. Безопасность работ обеспечивается в сочетании друг с другом следующими техническими способами и средствами, заложенными в конструкцию устройств и питающей сети:Оградительными устройствами, в том числе оболочками, кожухами, обеспечивающими недоступность ТЧ для прикосновения;Изоляцией ТЧ (рабочей и дополнительно);Защитным заземлением или занулением;Блокировками;Сопротивление изоляции проводов соответствует ПУЭ 1.8.34 (не ниже 0,5 МОм). Кроме того, в оборудование должны быть применены плавкие предохранители, защищающие его от перегрузок.Рабочее место, предназначенное для выполнения монтажных операций, должно быть обеспечено следующим оборудованием и инструментом: Диэлектрическими перчатками, ковриками, индикаторами напряжения, монтажным инструментом с изолированными ручками, поверенным электроинструментом и испытанными лестницами-стремянками, защитными очками и наушниками. Рабочее место должно быть достаточно освещено, или на рабочем месте должна быть переносная лампа местного освещения на напряжение 36В. Для получения напряжения 36В из сетевого напряжения 220В применяется понижающий трансформатор. Один конец вторичной (понижающей) обмотки трансформатора и металлический кожух должны быть заземлены.7.3 Требования инженерной психологии и эргономикиНапряженность трудового процесса оценивают в соответствии с настоящими «Гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса» СП 2.2.2006-05.Оценка напряженности труда профессиональной группы работников основана на анализе трудовой деятельности и ее структуры, которые изучаются путем хронометражных наблюдений в динамике всего рабочего дня, в течение не менее одной недели. Анализ основан на учете всего комплекса производственных факторов (стимулов, раздражителей), создающих предпосылки для возникновения неблагоприятных нервно-эмоциональных состояний (перенапряжения). Все факторы (показатели) трудового процесса имеют качественную или количественную выраженность и сгруппированы по видам нагрузок: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные, монотонные, режимные нагрузки.Напряженность труда - характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника.К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные,эмоциональные нагрузки, степень монотонности нагрузок,режим работы.Напряженность труда инженера-проектировщика сотрудника:Нагрузки интеллектуального характера высоки, необходимость выполнения задания: от решения простых задач до творческой (эвристической) деятельности с решением сложных заданий при отсутствии алгоритма наивысший класс сложности 3.2.Сенсорные нагрузки малы, менее 25% от общего времени, наименьший класс сложности 1.Эмоциональные нагрузки. Высокая степень ответственности за результат собственной деятельности. Работник может влиять на результат собственного труда при различных уровнях сложности осуществляемой деятельности, класс сложности высокий 3.1.Монотонность нагрузок низшая, т. к. в основном требуется решения нестандартных задач, 1класс сложности. Режим работы умеренный 8 часовой рабочий день класс 2.Напряженность труда инженера: Нагрузки интеллектуального характера высоки. Необходимо решение простых и сложных задач, с использованием существующих алгоритмов, высокий класс 3.1.Сенсорные нагрузки велики, составляют 51-75% от общего времени. Класс сложности высокий 3.1.Эмоциональные нагрузки умеренные. С возрастанием сложности повышается степень ответственности, поскольку ошибочные действия приводят к дополнительным усилиям со стороны работника или целого коллектива, что соответственно приводит к увеличению эмоционального напряжения. Класс 2.Монотонность работы умеренная, в некоторых случаях высокая. Класс сложности , 3.1.Режим работы стабильный 8 часовой рабочий день, 2 класс сложности.Напряженность труда монтажника:Нагрузки интеллектуального характера умерены, ведется активное использование существующих алгоритмов, класс сложности 2.Сенсорные нагрузки невысокие примерно 26-50% рабочего времени, класс сложности 2.Эмоциональные нагрузки низкие, вследствие малой ответственности за выполняемую работу, в случае ошибки работник несет ответственность только за выполнение отдельных элементов продукции, а в случае допущенной ошибки дополнительные усилия только со стороны самого работника. Класс сложности наименьший 1.Монотонность труда высокая, т. к. работнику зачастую приходится подолгу повторять одну и ту же операцию. Класс сложности 3.1.Режим рабочего дня стабильный, 8 часовой рабочий день, класс сложности 2.В любой из рассмотренных видов деятельности присутствуют факторы, оцениваемые и высокими и низкими классами напряженности труда. Характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку на центральную нервную систему, эмоциональную сферу работника в среднем находится на допустимом уровне.ЗаключениеВ данном проекте была произведена разработка автоматического устройства, предназначенного для управления освещением в помещении. В проекте проведен анализ существующих систем управления освещением, проанализированы их недостатки, разработаны принципиальные схемы, конструкция, ПО и приведены необходимые технико-экономические расчёты. Отличительными чертами, разработанного устройства являются: возможность удаленного контроля и настройки, низкая, в сравнение с другими системами стоимость. Система может устанавливаться на различных объектах и производственных предприятиях.В проекте проведен анализ существующих систем подобного рода в данных областях, проанализированы их недостатки, разработаны принципиальные схемы, конструкция, ПО и приведены необходимые технико-экономические расчёты. При проектировании использовалась современная элементная база, а также применялись последние достижения проектирования систем управления освещением.Разработанное устройство полностью удовлетворяет всем требованиям технического задания. Список использованных источниковВолович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.Л.Л. Роткоп; Ю.Е. Спокойный; «Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА» Москва «Советское радио», 1978;Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование.: Пер. с англ. — К.: "МК-Пресс", 2007. — 288 е., ил.Быстродействующие интегральные микросхемы и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под.ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под.ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.Хемминг Р. В. Цифровые фильтры. –М.: Недра, 1987. – 221 с.Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. –М.: Мир, 1978. –847 с..Кучеров, Д.П. Источники питания системных блоков ПК/ Д.П. Кучеров. – С-Питербург.: Наука и техника, 2002.Хоровиц, П.А. Искуство схемотехники-1/ П.А. Хоровиц, У.Н. Хилл. – М.: Мир, 1999. Хоровиц, П.А. Искуство схемотехники-2/ П.А. Хоровиц, У.Н. Хилл. – М.: Мир, 2000.8.Иваченко, И.В. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры/ И.В. Иваченко, В.А. Телец. – М.: Радио и связь, 1996.Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.Безопасность жизнедеятельности: Методические указания к самостоятельным работам / Сердюк В.С., Игнатович И.А., Кирьянова Е.Н., Стишенко Л.Г. – Омск: ОмГТУ, 2007.В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов, В.А. Шахнов «Источники электропитания электронных средств» Москва, Горячая линия – Телеком 2001г.Измерения в электронике: справочник / В.А. Кузнецов [и др.]; под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, импульсные, оптоэлектронные приборы: справочник / А.Б. Гитцевич [и др.]; под ред. А.В. Голомедова. – 2-е изд. стереотип. – М.: КУбК-а, 1997. – 592 с.: ил. Шило, В.Л. Популярные цифровые микросхемы: справочник / В.Л. Шило. – М.: Радио и связь, 1987. – 352 с.: ил.«Астра-9» Руководство по эксплуатации ЗАО НТЦ "ТЕКО". Казань.2008 г.ГОСТ Р 50923-96 «Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения».ГОСТ 12.0.003-74* «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация»ГОСТ 12.1.038-82* «Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов»ГОСТ Р 50948-2001 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности»ГОСТ Р 50949-2001 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерения и оценки эргономических параметров и параметров безопасности»:ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования»СанПиН 2.2.2/2.5.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»СанПиН 2.2.5.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».ГН 2.2.6.009-94 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны».СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»СН 181-170 «Указания по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий». НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования»НПБ 104-03 «Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях»