«Домашняя метеостанция»



страница1/11
Дата24.04.2016
Размер0.76 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»


Московский институт электроники и математики Национального

исследовательского университета "Высшая школа экономики"
Факультет электроники и телекоммуникаций

Кафедра Радиоэлектроники и телекоммуникаций


ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

На тему «Домашняя метеостанция»


Студент группы № РС-91

Скоморохов Виталий Сергеевич

(Ф.И.О.)
Руководитель ВКР

Доцент Хриткин С.А.

(должность, звание, Ф.И.О.)

Консультант**

Профессор, к.т.н. Грачев Н.Н.

(должность, звание, Ф.И.О.)

Москва, 2013



Аннотация

В данном дипломном проекте будет разрабатываться прибор, объединяющий в себе часы, календарь, барометр, термометр и гигрометр. На встроенный графический ЖКИ не просто выводится текущее значение времени и измеряемых параметров, но и строятся графики изменения атмосферного давления, температуры и относительной влажности за предшествующие четверо суток. Перемещая курсор можно узнать, не только значение отображаемого параметра в любой точке графика, но и время его изменения.

Предусмотрена автоматическая цифровая компенсация как постоянного отклонения частоты кварцевого резонатора от номинальной, так и её температурных уходов. Это заметно повышает точность хода часов.




Оглавление


Список сокращений 5

1.Введение 6

1.1 Цель работы 7



2.Специальная часть 8

1.1Анализ схемы электрической принципиальной 8

2.2 Выбор и обоснование элементной базы 10

2.3 Обоснование выбора элементной базы 12



3.Конструкторско-технологическая часть 27

3.2 Конструкторско-технологические требования 28

3.2.Обоснование конструкции устройства 28

3.2.1.Обоснование выбора конструкции печатного узла 29

3.2.2.Обоснование выбора конструкции корпуса 30

3.3.Выбор материалов для изготовления печатного узла и способ изготовления платы. 31

3.3.1.Выбор класса точности 31

3.3.2.Выбор метода нанесения рисунка 32

3.3.3.Выбор метода изготовления 33

3.3.4.Выбор материала печатной платы 35

3.3.5.Подготовка поверхности печатной платы 35

3.3.6.Получение монтажных и переходных отверстий 36

3.3.7.Металлизация печатной платы 37

3.4.Межсоединения 38

3.4.1.Технологический процесс пайки 38

3.4.2.Флюс 40

3.4.3.Припой 40

3.4.4.Защитное покрытие 41

3.5.Установка элементов 42

3.6.Расчёт параметров печатных проводников 42

3.6.1.Расчёт диаметра монтажных отверстий и контактных площадок 42

3.6.2.Расчёт ширины проводников 44

3.6.3.Расчёт расстояния между двумя проводниками 46

3.7.Расчёт электрических параметров 46

3.7.1.Межпроводная емкость в печатном узле 47

3.7.2. Расчет индуктивности печатных проводников 50

3.7.3.Взаимная индуктивность печатных проводников 51

3.8 Моделирование 52

3.8.1. Тепловое моделирование блока устройства в подсистеме АСОНИКА-Т 52

3.8.2 Результаты моделирования. 56

3.8.3 Результаты Расчета 57

3.8.4. Выводы по моделированию 58



4.Методы защиты человека от электромагнитного излучения (ЭМИ) 59

5.Утилизация высокотехнологических отходов 72

6.Экономическая часть 77

6.1 Расчёт себестоимости устройства 77

6.2. Анализ рынка аналогичных изделий 79

Список литературы 87




Список сокращений


ЖКИ – жидкокристаллический индикатор

АЦП – аналого-цифровой преобразователь

МЭК - международная электротехническая комиссия

ОПП – односторонняя печатная плата

ТЗ – техническое задание

ТХМ – толстослойная химическая металлизация

ПП – печатная плата

ДПП – двусторонняя печатная плата

МПП – многослойная печатная плата

ЭМИ – электромагнитное излучение

ЛЭП – линии электропередач

ЭМП – электромагнитное поле

ВОЗ – всемирная организация здравоохранения

ЕС – Европейский союз

ПК – персональный компьютер

1.Введение


На сегодняшний день на рынке существует огромное количество разнообразных электронных изделий. В данном дипломном проекте речь пойдёт про разработку домашней метеостанции. Такой прибор можно сейчас свободно купить в магазинах, и все они работают по одному и тому же принципу, только отличаются количеством функций и дизайном. Но у всех у них есть один большой недостаток, это высокая энергопотребляемость, и на эту проблему был поставлен основной упор при разработке. Моя домашняя метеостанция потребляет очень мало электроэнергии, за счёт этого она в разы дольше работает на одной батарейке «Крона», чем те изделия, которые можно встретить на рынке.


1.1 Цель работы


Целью дипломного проекта является разработка домашней метеостанции. Предлагаемый прибор объединяет в себе часы, календарь, барометр, термометр и гигрометр. На встроенный графический ЖКИ не просто выводится текущее значение времени и измеряемых параметров, но и строятся графики изменения атмосферного давления, температуры и относительной влажности за предшествующие четверо суток. Перемещая курсор можно узнать, не только значение отображаемого параметра в любой точке графика, но и время его изменения.

2.Специальная часть



    1. Анализ схемы электрической принципиальной


Технические характеристики домашней метеостанции:

Измеряемое атмосферное давление, мм Нg: 112...862

Погрешность измерения давления без калибровки, %: ±1,5

Погрешность измерения температуры, °С :

внутренним датчиком AD22100 ±2

внешним датчиком DS1821

в интервале 0...+85 "С ±1

в интервале-55...+125 °С ..±2

внешним датчиком DS18S20 или DS18B20

в интервале -10...+85 “С ±0.5

Дискретность отсчёта температуры, "С :

внешним датчиком DS1.821…1

внешним датчиком DS18S20 или DS18B20:…0,0625

Измеряемая относительная влажность воздуха. %: 0...100

Погрешность измерения относительной влажности. %: ±2

Напряжение питания, В: 5...10

Потребляемый ток при температуре 25 °С:

в энергосберегающем режиме. мкА 12...30,5

в рабочем режиме. мА 3,65...4,3

с включённой подсветкой ЖКИ, мА. не более 10

Продолжительность работы от батареи GP1604G, мес.: не менее 12

Пределы цифровой компенсации суточного ухода часов, с: ±9,99

Габаритные размеры, мм: 128x95x26

Масса с батареей питания GP1604G, г: 240



c:\users\виталий\desktop\диплом\домашная метеостанция\схема.png

Рис.1 Схема электрическая принципиальная



Схема прибора приведена на рис. 1. Его основные узлы — микроконтроллер DD2, графический ЖКИ HG1, датчик давления В1, датчик влажности B2, датчик температуры ВЗ, коммутатор DD1 и стабилизатор напряжения +5 В на микросхемах DA1 и DA3.



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал