Создание платы

Минимально допустимое расстояние (зазор) между двумя печатными проводниками.
Минимальное расстояние S между печатными проводниками определяется из соображений обеспечения электрической прочности. Расчёт минимального расстояния между двумя печатными проводниками производится исходя из максимального рабочего напряжения в электрической схеме. Для напряжения питания 12 В, при использовании стеклотекстолита в качестве основания печатной платы, минимальное расстояние между проводниками составляет 0,2 мм.
Отечественным стандартом ГОСТ 23751-86 предусматривается пять классов точности (плотности рисунка) ПП (см. таблицу). Выбор класса точности определяется достигнутым на производстве уровнем технологического оснащения. В КД должно содержаться указание на необходимый класс точности ПП.
Платы первого и второго классов точности просты в изготовлении, дешевы, не требуют для своего изготовления оборудования с высокими техническими показателями, но не отличаются высокими показателями плотности компоновки и трассировки.
Для изготовления плат четвертого и пятого классов требуется специализированное высокоточное оборудование, специальные материалы, безусадочная пленка для изготовления фотошаблонов, идеальная чистота в производственных помещениях, вплоть до создания "чистых" участков (гермозон) с кондиционированием воздуха и поддержанием стабильного температурно-влажностного режима. Технологические режимы фотохимических и гальвано-химических процессов должны поддерживаться с высокой точностью.
Массовый выпуск плат третьего класса освоен основной массой отечественных предприятий, поскольку для их изготовления требуется рядовое, хотя и специализированное оборудование, требования к материалам и технологии не слишком высоки. Выбираем класс точности третий
Выбрав класс точности изготовления печатной платы, можно определиться со способом изготовления печатной платы.
Для изготовления печатных плат используют фольгированный гетинакс и фольгированный стеклотекстолит, которые могут быть односторонними и двусторонними. Выбор материала выбирается из конструктивных соображений. Следует помнить, что гетинакс дешевле стеклотекстолита, но если плата должна быть двусторонней или изделие будет эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, повышенных механических нагрузок или в тяжелом температурном режиме, то следует использовать стеклотекстолит. Кроме того, сцепление фольги со стеклотекстолитом лучше, чем с гетинаксом, и фольгированный стеклотекстолит выдерживает большее число перепаек, не отслаиваясь. Наиболее распространенные марки фольгированных диэлектриков, следующие:
ГФ-1-35, ГФ-1-50, ГФ-2-50, СФ-1-35, СФ-1-50, СФ-2-35, СФ-2-50, где первые две буквы означают вид диэлектрика, первая цифра говорит о том односторонний или двусторонний фольгированный диэлектрик, следующие две цифры указывают на толщину фольги в микрометрах. Выбираем:
- материал печатной платы: односторонний фольгированный стеклотекстолит марки СФ-1-35-1,5;
- метод изготовления печатной платы: химический;
- метод получения проводящего рисунка: офсетная печать;
- резистивное покрытие печатных проводников: сплав «Розе».

4. Расчет ширины проводников
Проводники рассчитываются по постоянному току. Ширина проводника цепи питания и заземления определяется следующим выражением:
,
где - максимальный ток;
- максимально допустимая плотность тока.
мм.
Определим минимально допустимую ширину проводников остальных цепей (кроме цепей питания) исходя из допустимого падения напряжения:
,
где - удельное сопротивление меди;
- максимальный ток;
- длина самого длинного проводника;
- толщина фольги.
мм.
Таким образом при значениях ширины проводников 0,26 мм – для цепи питания и 0,04 мм – для остальных цепей или более перегрева проводников печатной платы не ожидается.




Разработка схемы электрической принципиальной
Проведенные расчеты позволяют приступить к схемы электрической принципиальной модуля определения концентрации углекислого газа в окружающей среде для робота-ассистента на основании разработанной ранее структурной схемы.
Приведем участки схемы:
- подключение к газовому анализатору:

- подключение к персональному компьютеру:





- подключение к остальным модулям робота

- цепи питания:










- подключение по интерфейсу JTAG












- подключение светодиода:



- подключение резонатора:






Топология печатной платы:
- верхний слой
















- нижний слой


















3D-модель модуля, вид сверху:


















3D-модель модуля, вид снизу:















Заключение
В соответствии с заданием выполнено проектирование модуля определения концентрации углекислого газа в окружающей среде для робота-ассистента. Разработаны:
- структурная схема;
- схема электрическая принципиальная
Выполнены расчеты габаритных размеров печатной платы, ширины проводников, трассировка печатной платы.




















Список используемых источников
Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2002
Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. - СПб: Питер, 2002









60








74





Курсовая работа
Тема: Модуль определения концентрации углекислого газа в окружающей среде для робота-ассистента



Подп. и дата



Взам. инв. №

Под . и дата

Инв. № подл.





Подп.

Подп. и дата




Лист

Дата

№ докум.

Лист

Изм

Инв. № подл.

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Подп. и дата






Подп. и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Инв. № подл.



Подп.

Подп. и дата




Лист

Дата

№ докум.

Лист

Изм