Конструкторско-технологическая часть печатной платы таймера

Принцип работы термометра-термостата заключается в следующем: после включения питания и инициализации регистров микроконтроллера программа конфигурирует вывод RA2 как выходной и устанавливает на нем высокий логический уровень. После первоначальной зарядки конденсаторов С2и С3 программа переходит в фазу установки продолжительности выдержки.

Полученное в результате работы подпрограммы число в зависимости от положения движка переменного резистора R1 может находиться в пределах 1…254. Программа преобразует его в продолжительность выдержки в минутах, причем каждым трем последовательным значениям этого числа соответствуют одинаковые выдержки. Таким образом, максимальная выдержка составляет 85 мин. Установленное значение программа выводит на двухразрядный цифровой индикатор HG1,HG2.

Обнаружив нажатие на кнопку SB1, программа переходит в фазу отсчета выдержки, сигнализируя об этом включением светодиода HL1.

Когда заданное число минут пройдет, с выхода RA4 микроконтроллера через усилитель на транзисторе VT1 на динамическую головку ВА1 поступит прерывистый сигнал частотой 1000 Гц. Через 6 с сигнал прекратится и программа вернется в фазу установки выдержки.

Если кнопка SB1 нажата до истечения установленной выдержки, таймер прекращает ее дальнейший отсчет и, не подавая звуковой сигнал, переходит в фазу установки.

Питать таймер можно от любого источника питания постоянным напряжением 3…5 В.

ПП представляют собой диэлектрическое основание, имеющее необходимые отверстия и проводящий рисунок плоских проводников и контактных площадок, обеспечивающий соединение интегральных микросхем и электрорадиоэлементов в соответствии с принципиальной электрической схемой. Проводящий рисунок может быть выполнен как на поверхности, так и в объеме основания.

Для проектирования печатной платы необходимо иметь схему электрическую принципиальную, перечень элементов и данные о размерах и форме каждого элемента.

Материал основания ПП выбирают по ТУ на материалы конкретного вида и ГОСТ 10316-78, с учетом электрических и физико-механических параметров ПП во время и после воздействия механических нагрузок, климатических факторов и химических агрессивных сред в процессе производства и эксплуатации, обеспечения автоматизации процесса установки ЭРЭ.

При выборе материала основания печатной платы обращают внимание на следующие обстоятельства:

– предполагаемые механические нагрузки (вибрации, удары);

– класс точности ПП (расстояние между проводниками);

– условие эксплуатации;

– стоимость и др.

Печатная плата (ПП) таймера выполнена из фольгированного стеклотекстолита СФ2‑35‑1,5 (35 мкм толщина фольги, 1,5 мм толщина печатной платы) ГОСТ 10316-78, который применяется для двусторонних печатных плат (ДПП). В стеклотекстолитах в качестве основы используют стеклоткань, пропитанную эпоксидной смолой. Стеклотекстолит более качественный материал, чем гетинакс, но более дорогой и труднообрабатываемый (быстро затупляет острые кромки инструментов – сверла и т.д.).

Печатная плата таймера изготовлена комбинированным позитивным методом. Комбинированный позитивный метод используется для получения двусторонних печатных плат. На заготовку из фольгированного диэлектрика наносится фоторезистивный печатный рисунок. Затем наносится лаковая рубашка, сверлятся монтажные и переходные отверстия и производится их химическое меднение. Далее удаляется лаковая рубашка и производится гальвоническое меднение. После этого наносится защитное покрытие, удаляется фоторезистор, травится печатный рисунок, и в конце производится пайка выводов электрорадиоэлементов.

По точности выполнения печатных элементов конструкции (проводников, контактных площадок) ПП имеет 3 класс точности. Этот класс точности применяется для ПП с микросборками и микросхемами, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными ИЭТ при средней и высокой насыщенности поверхности ПП навесными элементами. Класс точности выбирается по ГОСТ 23751-86.

Исходным параметром при конструировании ПП является шаг координатной сетки (основной шаг – 2,5 мм, допускается шаг – 1,25 и 0,625мм). Координатная сетка определяет размещение навесных и печатных элементов на плате, а также требования к техническому оборудованию, оснастке и контрольно-испытательной аппаратуре.

Все центры монтажных, переходных и крепежных отверстий следует располагать в узлах координатной сетки. Если в конструкции элемента отсутствуют выводы, расстояние между которыми кратно шагу координатной сетки, то в узле сетки располагают центр одного отверстия, принятого за основное. Шаг координатной сетки печатной платы таймера равен 1,25 мм.

Размеры печатной платы должны соответствовать ГОСТ 10317-79. Размеры печатной платы таймера составляют 95х40 мм.

Допуски на линейные размеры сторон печатной платы должны соответствовать установленным ГОСТ 25346-89 и ГОСТ 25347-82.

Форма печатной платы, разрабатываемого модуля является прямоугольной. Стороны прямоугольной печатной платы должны быть параллельны линиям координатной сетки.

Маркировку ПП располагают на свободном месте платы с одной или двух сторон. При маркировке способом, которым выполняется проводящий рисунок ПП, допускается применять любой шрифт. При этом в технических требованиях (ТТ) чертежа способ маркировки не указывают. Маркировку располагают на чертеже с одной или двух сторон. Она разделяется на основную и дополнительную.

Основную маркировку наносят в обязательном порядке, в нее входят:

– обозначение ПП или ее шифр (выполняют шрифтом не менее 2,5 мм, все остальные маркировочные символы, приведенные ниже, – шрифтом не менее 2 мм);

1) дату изготовления ПП (год, месяц);

2) порядковый номер изменения чертежа ПП, изменения которые связаны только с рисунком элементов печатного монтажа.

Дополнительную маркировку наносят при необходимости. Она включает:

1) порядковый или заводской номер ПП;

2) позиционное обозначение ЭРЭ;

3) обозначение первого вывода ЭРЭ;

4) обозначение вывода полярного ЭРЭ (знак « + »);

5) цифровое изображение контрольных точек;

6) клеймо ОТК и др.

Для защиты печатной платы от пыли печатные проводники и контактные площадки покрывают сплавом РОЗЕ ТУ6-09-4065-75.

Трассировки ПП была осуществлена с помощью средства автоматизированного проектирования (САПР) с программой P-CAD2002.