Термоконтроль для ПК

Скачать

Моделирование функционального узла устройства в САПР Multisim. Создание библиотеки элементов изделия для САПР P-CAD с соблюдением российских ГОСТ на элементную базу. Разработка печатной платы в САПР P-CAD, конструкторской документации и чертежа.

Размер: 1,9 M
Тип: контрольная работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Краткое сожержание материала:

Размещено на

Контрольная работа

по курсу

«Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС»

Тема:

«Термоконтроль для ПК»

Аннотация

Целью работы является получение навыков проектирования радиоэлектронных устройств и оформления конструкторской документации с использованием современной компьютерной техники и систем автоматизированного проектирования.

В ходе выполнения контрольно-курсовой работы необходимо выполнить следующие этапы:

Выбрать и утвердить у преподавателя разрабатываемое электронное устройство, включающее в себя не менее 20 компонентов (утвердить схемотехнику, элементную базу, конструкцию устройства).

Выполнить моделирование функционального узла устройства в САПР Multisim

Создать библиотеку элементов изделия для САПР P-CAD с соблюдением российских ГОСТ на элементную базу.

Начертить схему электрическую принципиальную в САПР P-CAD.

Разработать печатную плату в САПР P-CAD (критерии, наличие крепежных отверстий, минимальная площадь печатной платы, наличие слоев маркировки).

Разработать конструкторскую документацию: схему электрическую принципиальную, спецификацию, перечень элементов, сборочный чертеж изделия.

библиотека изделие плата печатный

Введение

Проектирование - разработка описаний нового или модернизированного технического объекта в объеме и составе достаточном для реализации этого объекта в заданных условиях.

Процесс проектирования делят на этапы, состав и содержание которых в значительной мере определяются природой, типом, характеристиками объекта проектирования.

Каждый молодой инженер в какой-то момент вдруг чувствует: «нельзя объять необъятное!». Такое ощущение появляется, когда на книжных «развалах» ищешь книгу по P-CAD или САПР Multisim, а находишь сразу несколько, когда изучаешь многотомную документацию к программе, обсуждаешь проблемы с коллегами, а в голове - один сумбур.

В данной работе мы в первую очередь опишем принцип: моделирования функционального узла устройства в САПР Multisim и разработаем печатную плату с использованием САПР P-CAD на примере устройства «Детектора лжи».

1. Работа с прибором

Схема выполняет релейное регулирование оборотов сразу 3х кулеров в зависимости от температуры.

Рис. 1. Принципиальная схема

Схема состоит из управляющего блока и блока индикации. Управляющий блок состоит из триггера Шмидта на операционном усилителе К553УД2. К схеме подключено 3 кулера, из них 2 работают на впуск-выпуск потока воздуха из корпуса ПК, третий кулер установлен снизу ЖД. Блок индикации выполнен с применением микромхемы К561ТЛ1.

Теперь немного о работе схемы: ОУ сравнивает два напряжения на его входах, и если они оказываются равными, то на выходе появляется напряжение питания ОУ. Температура срабатывания устанавливается переменным резистром R2, для более точной и плавной настройки последовательно к R2 были припаяны R9 и R7, номиналы которых выбираются опытным путем. Стабилитрон VD1 необходим для стабилизации питающего напряжения ОУ. Резистор R8 обеспечивает положительную обратную связь. Номинал R8 определялся опытным путем. Конденсатор C1 полностью исключает нежелательные и неожиданные переключения режимов. Транзистор VT1 берёт на себя ток нагрузки от 3х кулеров. Стабилитрон VD2 позволяет установить напряжение питания кулеров до срабатывания реле в диапазоне 5-6 В.

Блок индикации показывает в каком режиме находится схема в данный момент. Если температура ниже выставленного переменным резистром R2 значения, то горит синий светодиод. Если происходит срабатывание реле, то загорается красный светодиод.

2. Моделирование функционального узла устройства в САПР Multisim

Пакет Electronics Workbench предназначен для моделирования и анализа электротехнических и схемотехнических схем. Данный пакет с большой степенью точности моделирует построение реальных схем в «железе».

Для начала разработки необходимо загрузить файл-схему (если такой уже существует) в среду Electronics Workbench, посредством выполнения команды меню File/Open либо нажатием на соответствующей «горячей кнопке» на панели инструментов и дальнейшим выбором файла. Если же файл еще не создан, то необходимо создать его посредством выполнения команды File/New и команды File/Save as.

Нанести на рабочую область Electronics Workbench модели компонентов необходимые для моделирования данной схемы. Для этого нажмите левой кнопкой мыши на нужном наборе деталей, после чего будет выведено дополнительное окно включающее в себя детали набора, выбором соответствующей детали, при этом на кнопке с рисунком элемента нажимается левая кнопка мыши и элемент переносится на рабочую область (кнопку мыши необходимо держать нажатой до выбора места расположения элемента).

Для моделирования цепи необходимы: резистор (Resistor), конденсатор (Capacitor), осциллограф (Oscilloscope) и заземление (Ground) и т.д. Резистор и конденсатор находятся в наборе Basics, заземление - в наборе Sources, осциллограф - в наборе Instruments.

Каждый элемент имеет точки соединения, которые необходимо соединить в соответствии с требуемой схемой. Это делается выбором контакта левой кнопкой мыши и переносом ее к другому контакту, при этом создается провод, соединяющий их. При необходимости на провод можно нанести узел (Connector в наборе Basics). Затем для наглядности можно перенести элементы в необходимые места рабочей области. На рис. 1 представлен вид интерфейса Electronics Workbench после сборки - цепи.

Рис. 1. Интерфейс Electronics Workbench

Для того, чтобы изменить какие-либо параметры элементов схемы нужно дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на нужном элементе, при этом будет выведено окно свойств элемента. Пример такого окна приведен на рис. 2.

Рис. 2. Окно параметров резистора

После создания схемы для начала имитации процесса работы необходимо щелкнуть кнопку включения питания на панели инструментов и в одном из окон строки состояния будет показываться время работы схемы (не соответствует реальному времени, т.к. зависит от быстродействия процессор). Прервать имитацию можно двумя способами. Если вы закончили работу и просмотр результатов имитации можно повторно щелкнуть переключатель питания. Если же нужно временно прервать работу схемы, например, для детального рассмотрения осциллограммы, а затем продолжить работу можно воспользоваться кнопкой Pause, которая также расположена на панели инструментов.

При проведении анализа можно изменять номиналы элементов, выводить и настраивать терминалы приборов. Например, чтобы просмотреть осциллограмму на выходе цепи необходимо вывести окно терминала осциллографа двойным нажатием на компоненте Oscilloscope.

При использовании осциллографа в Electronics Workbench есть возможность просмотра сигнала на протяжении всего времени имитации. Для этого можно воспользоваться кнопкой Expand и воспользоваться полосами прокрутки изображения, чтобы перевести панель в обычный режим используется кнопка Reduce. Вид расширенной панели осциллографа показан на рис. 3.

Рисунок 3. Расширенная панель осциллографа Electronics Workbench

Осциллограф показывает кривую линию, данная схема работает.

3. Разработка печатной платы с использованием САПР P-CAD

Система Р-CAD 2006 предназначена для сквозного проектирования электронных устройств и является лидером на рынке таких инструментальных средств проектирования.

Запуск программ этого пакета возможен из стартового меню Windows (если оно установлено на Вашем компьютере). Щелкнем мышкой на кнопке Пуск и выберем команду Программы. В появившемся списке приложений найдем имя нужного модуля P-CAD 2006, в частности, команду запуска графического редактора P-CAD Schematic.

Пакет P-CAD Schematic

При помощи этого графического редактора P-CAD Schematic создается принципиальная схема проектируемого устройства. Кроме того, из него можно запускать и другие программные модули пакета.

файлов и повторный вызов её уже не потребует лишних действий.

Запустим графический редактор одним из описанных способов. На экране монитора появится рабочее окно, основную часть которого занимает область рисования. В верхней части расположены окна меню команд, а немного ниже - панели инструментов, на которых размещены наиболее часто используемые команды, например Place Part (Разместить компонент), или Place Wire (Провести проводник).

Рассмотрим наиболее используемые команды панели размещения. Все пиктограммы, расположенные на этой панели, продублированы в меню Place. При нажатии на пиктограмму (Place Part) появляется диалоговое окно (рис. 4), при помощи которого можно подключить библиотеку, найти в ней нужный компонент и разместить его на схеме.

Рис. 4. Диалоговое окно Place Part