Назначение, устройство и техническая характеристика

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Проектирование цифровых устройств»

Тема: «Простой бегущий огонёк»

 

 

Выполнил студент:
Бабич А.А.
Трофимов Н.Н.
(Ф.И.О)

 

_____________

(подпись)
специальности 230113
дневного отделения

группы ТО-31

Преподаватель

В. А. Прошкин.
(Ф.И.О)

 

 

________________

(подпись)

 

Работа защищена ___________ ___________
(дата) (оценка)

 

 

Сыктывкар 2014г.

 

Утверждаю:

ПЦК электротехнических дисциплин
«___» ________ 2014г.

Председатель: А. А. Антонова

________ (подпись)

ЗАДАНИЕ

для курсового проектирования по дисциплине «Компьютерные системы и комплексы»

 

студентам ГПОУ СПО «Сыктывкарский целлюлозно-бумажный техникум»

 

3 курс группа ТО-31 Бабичу Антону Андреевичу, Трофимову Никите Нурдиновичу.

 

Тема задания:«Простой бегущий огонёк»

 

Курсовой проект по заданной теме выполняется студентами в следующем объёме:

Пояснительная записка:

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение, устройство и техническая характеристика

2. Разработка принципиальной электрической схемы

2.1 Расчёт мощности

2.2 Выбор компонентов

2.3 Расчёт и выбор проводов

2.4 Описание схемы

3. Проверка на работоспособность

3.1 Проверка устройства

 

Заключение по курсовому проекту.
Список использованной литературы.

 

Практическая часть:

1. Описание схемы
2. Построение схемы в программе
3. Построение схемы и проверка работоспособности

 

Дата выдачи _____________

Срок окончания __________

Зав. отделением ________ Расмыслова А.И.

Преподаватель ____________Антонова А.А.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 4

1. Основная часть. 5

1.1. Назначение, устройство и техническая характеристика

1.2. Разработка принципиальной электрической схемы

1.3. Постройка схемы

1.4. Фотографии конечного результата

 

2. Проверяем устройство на работоспособность. 18

3. Заключение. 20

 

Список литературы.. 21

Введение

Простой бегущий огонёк, может украсить любую вещь в быту своим красивым мерцанием светодиодов и создаст атмосферу хорошего настроения. Схема данного устройства проста. Состоит она из 3 резисторов, 3 транзисторов и 12 светодиодов. Источник питания будет 9 V крона.

 

1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.

Разраб.

Бабич А.А.

Трофимов Н.Н.

Проверил

Прошкин В.А.

Общая часть

Лит.

Листов

СЦБТ гр.ТО-31

Основная часть

Назначение, устройство и техническая характеристика

 

Для начала надо рассмотреть схему данного устройства, которая представлена ниже:

 

Что мы видим на этой схеме, нам потребуется:

1. 12 светодиодов
2. 3 транзистора
3. 3 резистора

4. 3 конденсатора

5. провода, источник питания

 

Резисторы в данной схеме нужны для задания параметров схемы путём изменения сопротивления. Повышаем сопротивление цепи, а следовательно понижаем силу тока. Конденсаторы в данной схеме обеспечивают последовательность загорания диодов. Транзистор - прибор из полупроводникового материала, с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи. Используется для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 230113. ДО.2014 ПЗ. РПС

Разраб.

Бабич А.А. .

Трофимов Н.Н.

Проверил

Прошкин В.А.

Разработка принципиальной схемы

Лит.

Листов

СЦБТ гр.ТО-31

1.2. Разработка принципиальной электрической схемы

 

Для начала построим схему в программе МультиСим. Запустили программу мультисим, создали новый лист, после чего расчертили всю схему без элементов с помощью проводников и соединили все контакты, затем вставили нужные нам элементы в нужном порядке. Проверили схему на работоспособность. Лампочки загораются последовательно, соответственно схема рабочая и её можно собирать. Сохранили схему и сделали ее скриншот.

 

 

 

Так же в программе МультиСим мы определили, какие точно элементы нам нужны: 1. 12 светодиодов с током потребления 10мА-20мА (различных цветов). 2. 3 транзистора КТ3102 3. 3 резистора на 22 кОм 4. 3 конденсатора ёмкостью 47 мкФ 5. Провода, крона, кнопка.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

1.3. Постройка схемы В магазине был куплен фольгированный текстолит размером 8x5 см. Так же был куплен оксид железа, 12 светодиодов, 3 резистора, 3 транзистора, 3 конденсатора и ключ.       Берём плату и хорошенько её обезжириваем. Затем нарисуем дорожки.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

Мы рисовали перманентным маркером. Если вы тоже рисуете маркером, то лучше всех держится маркер, купленный в магазине дисков или компьютеров. Нарисовав все дорожки, мы приступили к травлению.   Расскажем немного о том, как выполняется травление: Травление надо производить в пластмассовой глубокой посуде. Посуда выбирается так, чтобы плата не ложилась полностью на дно, а углами опиралась на стенки. Тогда между платой и дном будет пространство, заполненное раствором. Во время травления плату необходимо переворачивать и помешивать раствор. Если вам надо быстро протравить плату, подогрейте раствор до 50-70 градусов. Работая с раствором хлорного железа необходимо соблюдать осторожность. Раствор практически невозможно смыть с одежды и предметов. При попадании на кожу, промойте содовым раствором. По окончанию плату промойте в холодной проточной воде. После этого плата еще раз обрабатывается мелкой шкуркой.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

Далее мелким сверлом необходимо проделать отверстия, в которые в дальнейшем мы будем впаивать наши элементы схемы.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Теперь приступим к пайке схемы. Для этого нам понадобятся: 3 резистора сопротивлением 22 кОм, 12 светодиодов, 3 транзистора КТ3102, конденсатора ёмкостью 47 мкФ, провода, припой, паяльник. . Особой последовательности в данной схеме не требуется, поэтому элементы можно паять в любом порядке.   Процесс пайки паяльником начинается с подготовки поверхностей деталей, подлежащих пайке. Для этого необходимо удалить с поверхностей следы грязи, при их наличии, и оксидную пленку. В зависимости от толщины пленки и формы поверхности, ее зачищают напильником или наждачной бумагой. Малые площади и круглые провода можно зачистить лезвие ножа. В результате должна получиться блестящая поверхность без пятен окислов и раковин. Жировые загрязнения убираются протиркой ветошью, смоченной в ацетоне или растворителе уайт-спирте (очищенный бензин). После подготовки поверхностей их необходимо покрыть слоем припоя, залудить. Для этого на поверхность наносится флюс и прикладывается жало паяльника с припоем.   Для лучшей передачи тепла от жала паяльника к детали нужно прикладывать жало так, что бы площадь соприкосновения была максимальной. Срез жала паяльника с припоем должен быть параллелен поверхности детали. Самое главное при пайке паяльником, это прогреть до температуры расплавленного припоя спаиваемые поверхности. При недостаточном прогреве пайка получится матовой низкой механической прочности. При перегреве припой не будет растекаться по поверхности спаиваемых деталей и пайка вообще не получится. После выполнения выше описанной подготовки детали прикладываются друг к другу, и выполняется пайка электрическим паяльником. Время пайки в зависимости от толщины и массы деталей составляет от 1 до 10 секунд. Многие радиоэлектронные компоненты допускают время пайки не более 2 секунд. Как только припой равномерно растечется по поверхностям деталей, паяльник отводится в сторону.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

При пайке у нас возникла небольшая проблема. Ножки транзисторов не доставали до мест пайки. Мы решили эту проблему путём припоя проводов к ножкам транзисторов, тем самым удлинив их. Фото нашей работы:
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Следующим пунктом необходимо обеспечить питанием всю нашу схему. Воспользуемся обычной 9-и вольтовой кроной. Чтобы питание можно было отключать, мы решили сделать кнопку включения\выключения схемы. Подключается она между плюсом батарейки и схемой. Нажатием на кнопку мы разъединяем цепь и наша схема не работает.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Кнопка на схеме.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Фотографии конечного результата:
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

 

2.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ПР.

Разраб.

Бабич А.А. .

Трофимов Н.Н.

Проверил

Прошкин В.А.

Проверка на работоспособность

Лит.

Листов

СЦБТ гр.ТО-31

Проверяем устройство на работоспособность.

При правильной сборке, схема сразу включается и радует создателя ярким перемигиванием.

 

Если ставить светодиоды 3мм, то потреблять она будет около 15мА, со светодиодами 5мм не пробовал, но думаю, что вряд ли более 30мА. Таким образом, стандартной Кроны хватит на 40 часов непрерывной работы для 3мм или 20-30 часов непрерывной для 5мм светодиодов соответственно.
					КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ПР.	Лист
					2
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Заключение

В процессе написания курсовой работы я полностью отразил умения рассчитывать величину напряжения для моей схемы в программе МултиСим.

Так же я проявил умения в травлении микросхемы и выпаивания на ней нужные мне элементы.

Проведённая курсовая работа помогла мне освоить новый материал и закрепить всё ранее изученное, что поможет мне в дальнейшем.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 230113. ДО.2014 ПЗ. ОЧ.

Разраб.

Бабич А.А.

Трофимов Н.Н.

Проверил

Антонова А.А.

Заключение

Лит.

Листов

СЦБТ гр.ТО-31

Список литературы

1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 230113. ДО.2014 ПЗ. СЛ.

Разраб.

Бабич А.А. .

Трофимов Н.Н.

Проверил

Антонова А.А.

Список литературы

Лит.

Листов

СЦБТ гр.ТО-31

http://radiokot.ru/circuit/light/run/49/