Материал: Разработка и изготовление устройства инфракрасного управления

В цеху по производству устройств ИК управления при полной производственной себестоимость одного изделия 407,28 тысяч рублей, затраты на топливо и энергию составляют 60,921 тысяч рублей, что составляет 14%. В целях мероприятий по энергосбережению составлен план позволяющий снизить затраты на данный вид энергии. План мероприятий по энергосбережению включает в себя следующие мероприятия:

внедрение новых энергоэффективных технологий, оборудования, технологических процессов при производстве разрабатываемого устройства;

использование местных, нетрадиционных возобновляемых источников энергии;

использование современного теплогенерирующего оборудования, такого как конденсационные котлы и тепловые насосы;

максимальное использование дневного света (повышение прозрачности и увеличение площади окон, дополнительные окна);

применение энергосберегающих ламп(люминесцентных, в том числе компактных люминесцентных , светодиодных);

применение устройств управления освещением (датчиков движения и акустических датчиков, датчиков освещенности, таймеров);

использование устройств регулировки температуры в помещениях, в том числе устройств автоматического включения и отключения, снижения мощности в зависимости от температуры, временных таймеров;

подбор мощности и места установки кондиционера, исходя из объема помещения, количества и расположения человек, присутствующих в помещении и другие мероприятия.

Реализация запланированных мер позволит в значительной степени повысить энергетическую безопасность страны, модернизировать и обеспечить высокую надежность основных производственных фондов топливно-энергетического комплекса, диверсификацию видов потребляемого топлива и стран его поставщиков, оптимизировать топливно-энергетический баланс за счет увеличения использования местных видов топлива и возобновляемых источников энергии, повысить эффективность использования энергоресурсов, снизить издержки при добыче, транспортировке и потреблении топливно-энергетических ресурсов, и повысить конкурентоспособность отечественной продукции.

Своевременное решение этих задач позволит достичь реального снижения потребления энергетических ресурсов в промышленности.

9. Экспериментальная часть

.1 Описание конструкции изготовленной платы узла РЭС

Корпус устройства имеет вид прямоугольника. Крепление печатной платы производится с помощью винтов, что позволяет неподвижно закрепить плату относительно корпуса. Плата с органами управления соединяется монтажными проводами.

Плата данного устройства выполнена из фольгированного, одностороннего однослойного стеклотекстолита СФ1-35-1,5. Соотношение сторон платы 1:1, размеры: ширина - 100 мм, длинна - 100 мм.

Плата изготавливается химическим методом. Нанесение печатного рисунка производится тонером с помощью лазерного принтера. Травление свободных участков фольги выполняется в растворе Fe₂Cl₃.

Конструкция печатной платы рассчитана на эксплуатацию в нормальных климатических условиях:

температура воздуха 25 ± 10 С°;

относительная влажность воздуха 40-80 %.

Устройство полностью отвечает эксплуатационным требованиям, обеспечивает оперативность и удобство обслуживания, механическую прочность.

.2 Проверка работоспособности

Устройство ИК управления питается от сети 220В. При подключение устройства, выполняется инициализация всех интерфейсов и каналов.

Далее подключается к компьютеру через USB интерфейс. Компьютер найдет новое устройство с названием «IR Server». Далее нужно установить драйвера устройства. Управление компьютером через устройство происходит с помощью программы AmbiBox. В данной программе имеется большой набор функций по управлению компьютером.

После установки программы, драйверов можно сразу приступать к использованию всех функций. Устройство не нуждается в предварительной настройке.

Команды с ИК приемника поступают на микроконтроллер для дальнейшей обработки.

Микроконтроллер, приняв команды, сравнивает их с таблицей команд запрограммированных для работы в автономном режиме. Если команда совпала с одной из перечисленных, то в данном случае микроконтроллер выполняет соответствующее действие (включение или выключение того или иного блока). В случае если принятая команда не распознана, тогда микроконтроллер отправляет данные о команде на ПК по USB интерфейсу.

Программа AmbiBox на ПК будет принимать команды, отправленные микроконтроллером, и в соответствие с заданными параметрами пользователем, будет осуществляться соответствующая функция.

В программе AmbiBox также есть возможность обновления ПО устройства. В соответствующей вкладке программы выбирается файл обновленной прошивки, далее по нажатию на кнопку «Прошить», файл загружается в EEPROM-память через микроконтроллер. Далее после перезагрузки устройства, файл прошивки из EEPROM-памяти по линиям SDA и SCL загружается в микроконтроллер, после чего устройство снова перезагружается и начинает функционировать на основе обновленной программной части.

Рисунок 10 - Схема проверки работоспособности

Заключение

В ходе работы над дипломным проектом были выполнены все необходимые разделы и пункты.

Во введении описан современный уровень развития РЭС и дальнейшие перспективы, описаны основные технологические направления и тенденции в производстве РЭС.

В общей части на основании проведенного анализа схемных решений выбраны самые оптимальные, надежные и простые схемы. Также были разработаны структурная и принципиальная схемы устройства ИК управления, выбрана элементная база для его изготовления.

В расчетной части произведен расчет трансформатора, фильтра и стабилизатора напряжения. Была рассчитана надёжность печатного узла (Tср = 95140 ч.). Рассчитаны размеры печатной платы (Х=100 мм, Y=100 мм) и печатного монтажа. Оптимизация размеров платы достигалась путем оптимального размещения и способа крепления электрорадиоэлементов на ней.

В конструкторской части сформирован конструкторский код обозначения изделия: код изделия - БГПК.467113.049, код пояснительной записки - БГПК.390202.Р35 ДП ПЗ, код электрической структурной схемы - БГПК. 467113.049 ДП Э1, код электрической принципиальной схемы - БГПК. 467113.049 ДП Э3, код перечня элементов - БГПК. 467113.049. ПЭ3, код сборочного чертежа - БГПК. 469135.049 СБ, код спецификации - БГПК. 467113.049, код чертежа печатной платы - БГПК.758714.049. Выбрана и обоснована конструкция изделия, выбраны и обоснованы материалы.

В технологической части сформирован технологический код документа. Расчет технологичности показал, что изделие технологично, так как нормативный показатель К_кр/К_н >1 и составил 1,292. Выбраны и обоснованы способы установки и крепления ЭРЭ и оснастка оборудования, разработан техпроцесс сборки и монтажа изделия, разработаны маршрутные карты.

В экономической части проведен полный экономический расчет изготавливаемого устройства. Цех по производству устройств ИК управления - с месячной программой 650 штук организован на основе поточного метода производства. Отпускная цена единицы изделия - 917,4 тыс.руб.шт. В цеху работает 18 человек, в т.ч. рабочих - 10 человек, ИТР - 8 человек. Среднемесячная оплата труда на одного работающего составляет 0,98 млн. руб. Рентабельность продукции выпускаемой цехом = 9,7 %

В разделе «Ресурсосбережение» были рассмотрены основные понятия ресурсосбережения и показатели использования материальных ресурсов.

В разделе «Охрана труда и окружающей среды» описаны мероприятия по технике безопасности на рабочем месте, а также мероприятия по защите окружающей среды на участке или предприятии радиотехнической (электронной) промышленности.

В разделе «Энергосбережение» были рассмотрены основные понятия в энергосбережении, а также вопросы рационального использования энергоресурсов. В экспериментальной части описана конструкция ПП. Произведено описание конструкции, проверена работоспособность изделия, причём результаты, полученные экспериментально соответствуют требованию технического задания.

Устройство ИК управления полностью удовлетворяет предъявляемым требованиям, а также является простым, надежным, экономичным изделием.

Список использованных источников

[1] Буловский, П.И. Технология и оборудование производства электроизмерительных приборов / П.И. Бусловский. М.,1983.

[2]       Галкин, В.И. Полупроводниковые приборы / В.И. Галкин [и др.]. Мн., 1987.

[3]       Грумбина, А. Б. Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств / А.Б. Грумбина. М., 1990.

[4]       Гусев, В.П. Технология радиоаппаратостроения / В.П. Гусев. М., 1972.

[5]       Единая система технологической документации: справочное пособие. М.,1992

[6]       Калинка А.А. Экономика предприятия / А.А. Калинка. Мн., 1999

[7]       Ненашев, А.П. Конструирование радиоэлектронных средств / А.П. Ненашев. М.,1990.

[8]       Норенков, И.П. Основы теории и проектирования САПР / И.П. Норенков, В.Б. Маничев. М., 1990.

[9]       Усатенко, С.Т. Выполнение электрических схем по ЕСКД / С.Т. Усатенко [и др.] . М., Стандарты, 1989.

[10]     Фрумкин, Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры / Г.Д. Фрумкин. М., 1989.

[11]   Шамгин, Ю.В. Монтаж радиоэлектронной аппаратуры и приборов / Ю.В. Шамгин, В.М. Алефиренко. М., 1998.

[12] Экономика предприятия. Учебник /Под ред.общ. ред. А.И. Руденко -М., 1995.

[13] Datasheet микроконтроллера ATMega8.