Разработка структурной схемы
Разработка компоновки устройства
Способ сравнения – заключается в сравнении параметров неисправного аппарата с параметрами исправного аппарата того же типа или марки
Экономический
Расчет затрат на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты
Расчет тарифной заработной платы производственных рабочих
Охрана труда
Требования безопасности при окончании работы
Навигация
Разработка структурной схемы
Система дублирования видеопотока в компьютерном классе
46611
знаков
5
таблиц
0
изображений
1.2 Разработка структурной схемы
Прежде чем приступать к разработке схемы устройства, необходимо чётко определить цели и задачи, назначение проектируемого устройства. Это позволит избежать неоправданного усложнения схемы и значительно упростит задачу разработки устройства.
Итак, в данной системе видеокарта преподавательского компьютера подключена к разветвитель видеосигналов, где сигнал разделяется и поступает на KVM-переключатели к которым подключается кабель с разветвителя видеосигналов и с видеокарта компьютера учащегося. С помощью KVM-переключателя можно переключать видеосигнал с компьютера учащегося на сигнал с компьютера преподавателя и обратно.
1.3 Разработка принципиальной схемы
Для микросхем используются стандартные подключения. В частности, для микросхемы 74LS04 для не задействованных выходов используются резисторы номиналом R1-R3 100 Ом. Для зашиты трех эмиттерных повторителей на p-n-р транзисторах Т1-ТЗ используются R4, R9,14 c номиналом 240 Ом. Наминал все остальных резисторов составляет 75 Ом.
Рассчитаем ограничивающий резистор в цепи транзистора VT2. Максимальный ток для транзистора – 250 мА. Исходя из этого, выберем рабочий ток 200 мА. Тогда по закону Ома: R = U/I = 12 / 0,2 = 60 Ом.
При этом токе выделяемая мощность составит:
P = UI = 12* 0,2 = 2,4 Вт.
В цепи питания, параллельно микроконтроллеру должен быть включён керамический конденсатор номиналом 100 мкФ.
Устройство состоит из переключателя(тумблера) и разветвителя видеосигнала разветвителя видеосигнала VGA состоит из трех эмиттерных повторителей на p-n-р транзисторах Т1-ТЗ, каждый из которых нагружен на 8 эмиттерных повторителя структуры n-p-n T4-T27. Такое построение позволяет компенсировать падение напряжения на эмиттерном переходе p-n-р транзисторов равным по величине, но обратным по знаку падением напряжения n-p-n транзисторов. В результате схема правильно передает не только высокочастотные сигналы, но и постоянное напряжение, что важно для корректной передачи яркости фона. Сигналы кадровой V-Sync и строчной H-Sync синхронизации усиливаются буферными логическими элементами IC2. Питание устройства осуществляется от источника напряжением 18… 24 В через интегральный стабилизатор IC1. Потребляемый ток 200 мА, полоса частот от 0 до 110 МГц позволяет мониторам свободно.
Принцип действия предложенного устройства следующий: видеосигнал с видеокарты преподавателя поступает разветвитель видеосигнала, он работает на принципе трех эмиттерных повторителей на p-n-р транзисторах Т1-ТЗ, каждый из которых нагружен на 8 эмиттерных повторителя структуры n-p-n T4-T27. Сигнал дублируется и поступает на монитор преподавателя и переключатель к которому подключён видеосигнал с разветвителя и с видеокарты ученического компьютера. С помощью переключатель видеопотока можно переключать видеосигнал с компьютера преподавателя на видеосигнал с ученического компьютера и обратно. Сигнал с переключателя поступает на монитор ученического компьютера.
На V-Syns и H-Syns 74LS04 выполняет селекцию импульсов, операцию, связанную с выделением из серии входных импульсов только тех, которые отличаются от остальных некоторыми параметрами.
Вертикальная синхронизация (V-Sync, V-синхронизации, БТР-Sync, БТР-синхронизации) в целом относится к синхронизации кадра меняется в зависимости от вертикального интервала гашения. С ЭЛТ были почти единственным общим отображения видео технологии до широкого принятия ЖК, буферов кадра в компьютерной графике аппаратных разработаны в соответствии с ЭЛТ характеристика рисунок изображения сверху вниз линии в то время, заменив данные предыдущий кадр в буфере, что из следующего кадра таким же образом. Если в буфер кадра обновляется новый образ, а изображение передается на дисплей, буфер кадра дает текущего мешанину из обеих системах, создавая страницы разрыв артефакт пройдя часть пути вниз по изображению.
Вертикальная синхронизация (VSync: Vertical Synchronization) – это опциональный параметр поведения драйвера видеокарты. Включённая вертикальная синхронизация означает, что после отрисовки очередного кадра, во время переключения буферов (функция SwapBuffers() в OpenGL) драйвер будет ждать начала очередного обратного хода луча монитора, и только потом переключит экранные буферы.
Картинка на мониторах с электронно-лучевой трубкой отрисовывается лучом из электронов, который последовательно отрисовывает строки слева направо, потом возвращается в начало очередной строки (задержка горизонтальной синхронизации), затем отрисовывает следующую строку и т.п. После того, как луч попал в правый нижний угол экрана, он возвращается в левый верхний угол (время, за которое он возвращается, называется задержкой вертикальной синхронизации). (На самом деле, в цветных мониторах три луча – R, G, B, но принцип тот же.)
В через интегральный стабилизатор IC1. Потребляемый ток 200 мА.
При напряжении питания 12 В. Рассчитаем потребляемую мощность:
P = UI = 12 * 0,2 = 2,4 Вт.
Ток на резисторах R1-R6, R7-R38 незначителен, поэтому примем потребляемую ими мощность как 0,10 Вт.
Итого потребляемая мощность схемы:
P = 0,24 + 0,10 =0,34Bт
1. Выбор схемы источника питания
Выбор схемы источника питания производится с учетом параметров питающей сети, потребляемой мощности схемой разрабатываемого устройства, а также с учетом характера нагрузки (активной и реактивной составляющих). В моем случае я использовал блок питания на +12В.
Рекомендуемое выходное напряжение U0 вторичной обмотки трансформатора при колебаниях сети +\ – 10% и токе I0 =1,65 А составляет 115 В. Выпрямленная мощность трансформатора составляет: Р0 = U0 * I0 = 1,65 * 115 = 189,75 Вт.
2. Конструкторско-технологический
2.1 Выбор и обоснование способа изготовления печатной платы
Печатные платы представляют собой диэлектрическую пластину с нанесенным на нее токопроводящим рисунком (печатным монтажом) и отверстиями для монтажа элементов.
Печатный монтаж – это нанесение на изоляционное основание тонких электропроводящих покрытий (печатных проводников), выполняющих функции монтажных проводов для соединения элементов схемы.
Печатные платы служат для размещения и закрепления элементов устройства на одном основании, а печатный монтаж обеспечивает связь между этими элементами в соответствии с принципиальной схемой устройства.
Наряду с традиционным проводным монтажом печатные платы являются основным этапом в подготовке устройства к производству и имеют ряд преимуществ, т.е. они позволяют:
1. Увеличить плотность монтажных соединений и возможность миниатюризации компоновки радиоэлементов и блоков внутри устройства;
2. Организовать изготовление печатных проводников и электрорадиоэлементов в одном технологическом цикле;
3. Гарантированная стабильность и повторяемость электрических характеристик;
4. Повышенная стойкость устройства к климатическим и механическим воздействиям;
5. Провести унификацию конструкторских и технологических решений;
6. Увеличить надежность;
7. Организовать комплексную автоматизацию работ по изготовлению устройства;
По конструктивному исполнению все печатные платы можно подразделить на односторонние, двухсторонние, однослойные и многослойные.
Односторонние печатные платы представляют собой диэлектрическое основание, на одной стороне которого выполнен печатный монтаж, а на другой стороне размещаются элементы устройства.
У двухсторонних печатных плат печатный монтаж выполнен на двух сторонах, а переход токопроводящих линий осуществляется металлизированными контактными отверстиями. Такое исполнение печатной платы позволяет обеспечить большую плотность размещения печатных проводников.
Многослойные печатные платы состоят из чередующихся слоев материала с проводящим рисунком, соединенных клеевыми прокладками в монолитное основание путем прессования. Такое исполнение печатной платы позволяет обеспечить наибольшую плотность и надежность печатного монтажа, что в свою очередь позволяет уменьшить габаритные размеры печатной платы.
Теперь рассмотрим более подробно методику нанесения токопроводящего рисунка на подложку печатной платы. Существует несколько способов:
1. Химическое травление;
2. Электрохимическое осаждение;
3. Комбинированный.
Наиболее распространенным из этих методов является метод химического травления.
Организация процесса химического травления фольгированного материала осуществляется при помощи специально изготавливаемых для этих целей химических составов. Существует широкая номенклатура таких реактивов, большинство из которых довольно легко можно изготовить даже в домашних условиях. Наиболее простыми способами травления фольгированного материала в процессе изготовления печатной платы является:
1. В стакане холодной воды растворяют 4–6 таблеток пероксида водорода и осторожно добавляют 15–25 мл концентрированной серной кислоты. Для нанесения рисунка печатных проводников на фольгированный материал можно пользоваться клеем БФ–2. Время травления в данном растворе примерно 1 час.
2. Раствор хлорного железа в воде: в 200 мл воды растворяют 150 г. хлорного железа в порошке. Для приготовления хлорного железа берут 9%–ную соляную кислоту и мелкие железные опилки. На 25 объемных частей кислоты берут одну часть железных опилок. Опилки засыпают в открытый сосуд с кислотой и оставляют на несколько дней. Через 5 – 6 дней раствор окрасится в желто-бурый цвет, что означает готовность раствора к применению.
3. Травление платы в концентрированном растворе азотной кислоты занимает 1–5 минут, но требует осторожности. После травления плату тщательно промывают водой с мылом.
Однако существует возможность изготовления печатной платы даже без применения химикатов. Данный процесс осуществляется следующим образом: требуемых размеров плату вырезают из фольгированного материала, сверлят все необходимые отверстия и наносят на нее рисунок печатного монтажа. Контуры обводят острым шилом. Для изготовления платы средней сложности приведенным способом затрачивается 1,5–2 часа.
Как и для любого устройства, для изготовления печатной платы также существует своя методика:
– Сначала на клетчатой бумаге вычерчивается плата в натуральную величину.
– Следующим действием изготавливается копия этого чертежа, на котором отмечены только места, где необходимо просверлить отверстия для установки в них радиоэлементов и цифровых интегральных микросхем. Для этого необходимо знать размеры корпусов радиоэлементов и ИМС, а также расстояния между их выводами.
– Эта копия наклеивается на пластину фольгированного стеклотекстолита со стороны фольги. Применять для изготовления печатной платы гетенакс или текстолит не рекомендуется, т. к. существует высокая вероятность, что при повторной пайке печатные проводники отклеятся.
– При определении площади платы суммарная площадь устанавливаемых на нее элементов умножается на коэффициент 3. К этой площади прибавляется площадь вспомогательных зон, предназначенных для крепежа платы. Отношение размеров сторон платы не должно превышать 1 к 3.
– Следующим этапом является проделывание отверстий для установки радиоэлементов и микросхем. Сверлятся отверстия обычно сверлами с диаметром от 0,5 до 0,7 мм.
– После вся плата со стороны фольги покрывается слоем нитрокраски и высушивается не менее 20 мин.
– Затем производится тщательное обследование печатной платы и в местах где краска попала мимо печатных проводников производится ее удаление при помощи скальпеля.
– Готовая плата травится обычным способом в растворе хлорного железа. Однако и здесь существует одна небольшая хитрость, для ускорения процесса травления печатную плату нужно травить в вертикальном положении. При этом продукты реакции не будут оседать на печатную плату, и не будут препятствовать процессу травления.
Похожие работы
... (интранет) или через WWW. Поэтому музеи, библиотеки, государственные предприятия и научные учереждения, так же как рекламные фирмы и информационные агентства, переходят сейчас на цифровое видео. 2 MPEG-2 Спецификация MPEG-2 подразумевает использование высоких разрешений для достижения максимального качества изображения, поэтому этот формат применяется в первую очередь ...
... десятилетий назад. Но в сегменте настольных и мобильных ПК, реализованных на традиционных технологиях, выхода нет — требования совместимости для ноутбуков звучат столь же значимо, как и для настольных ПК. Тем не менее в сегменте карманных компьютеров ситуация несколько иная. Компания Intel — один из главных участников рынка в секторе ЦП для карманных ПК. Но именно «один из», здесь у нее есть ...
... 6.1 ES Matrix звуком (не говоря уже об алюминиевой коробке, и втором диске битком забитом дополнительными материалами). Дополнительные возможности. Сначала приведу полный список функциональных возможностей DVD-VIDEO Полноэкранная или широкоформатная картинка До 8 звуковых дорожек на разных языках, до 8 дискретных каналов каждая. До 32 дорожек субтитров. До 9 углов камеры (изображения со всех ...
... TCP) и Internet Protocol (IP) в единый набор TCP/IP 1983, ARPANet перешла с протокола NCT на работу с TCP/IP 1984, основана система серверов имён Domain Name System (DNS) Хронология возникновения TCP/IP в истории Интернета Проверка идей DARPA заключило три контракта на реализацию TCP/IP - со Стэнфордом (Серф), с BBN (Рэй Томлинсон) и с Университетским колледжем Лондона (UCL, Петер Кирстен - Peter ...
0 комментариев