На тему : Модернизация управляющего блока тюнера.

содержание

Введение……………………………………………………………………………………….2

 1.Анализ технического задания………………………………………………………….….…3

 2.Специальный раздел………………………………………………………………………….4

2.1. Принцип функционирования схемы………………………………………………………4

2.2. Описание электрической принципиальной схемы…………………………………….…7

2.3. Выбор и обоснование применения элементной базы…………………………………...23

3 Конструкторско – технологический раздел………………………………………………...31

3.1. Выбор и определение типа платы, ее технологии изготовления, класса точности,

габаритных размеров, материала, толщины, шага координатной сетки……………………31

3.2.Описание технологии производства………………………………………………………32

3.2.1.Резка заготовок…………………………………………………………………………...32

3.2.2. Образование базовых отверстий……………………………………………………..…32

3.2.3. Подготовка поверхности заготовок………………………………………………...…...33

3.2.4. Нанесение рисунка…………………………………………………………………..…..34

3.2.5. Нанесение защитного лака…………………………………………………………..….35

3.2.6. Сверление отверстий………………………………………………………………..…...35

3.2.7. Химическая металлизация………………………………………………………….….. 36

3.2.8.Удаление защитного лака…………………………………………………………..….. 37

3.2.9. Гальваническая затяжка……………………………………………………………...…38

3.2.10.Электролитическое меднение и нанесение защитного покрытия………….…..…...38

3.2.11.Снятие фоторезиста………………………………………………………………….....39

3.2.12. Травление меди с пробельных мест………………………………………….……..…39

3.2.13.Осветление печатной платы….………………………………………………….….…40

3.2.14.Оплавление металлорезиста…………………………………………………….….….40

3.2.15.Механическая обработка по контуру………………………………………….…….. 41

3.2.16.Маркировка плат……………………………………………………………….…..…...42

3.2.17. Нанесение защитного покрытия…………………………………….……….…….…. 42

3.2.18. Окончательный контроль……………………………………………….…….………..42

3.3. Конструкторский расчет элементов печатной платы…………………………………....43

3.4. Расчет параметров проводящего рисунка с учетом технологических погрешностей получения защитного рисунка…………………………………………………………………45

3.5.Расчет проводников по постоянному току………………………………………….…….47

3.6.Расчет проводников по переменному току………………………………….…………….48

3.7.Расчет технологичности…………………………………………………………………....50

3.8.Расчет надежности……………………………………………………………………….…50

4. Техника безопасности………………………………………………………………………..52

5. Экономическая часть…………………………………………………………………..…….54

6. Заключение……………………………………………………………………………………77

7. Список использованной литературы………………………………………………..……....78

Приложение 1 Перечень элементов

                  2 Маршрутная карта

Лист

№ Докум

Подп

Дата

Разработал

Прерывания по входу TRAP не может быть маскировано. Если маска прерываний не установлена, то на указанные маскируемые прерывания МП будет реагировать, помещая при этом содержимое счетчика команд в стек и переходя к выполнению программы, адрес которой определяется вектором реестра.

Так как прерывания TRAP не может, быть маскировано, при появлении запроса прерывания на этом входе микропроцессор будет всегда переходить к выполнению программы, указанной вектором реестра.

 Входы сигналов прерываний RST5.5, RST6.5 чувствительны к уровню сигнала, вход RST7.5 чувствителен к переднему фронту сигнала. Значит по входу RST7.5 достаточно подать импульс, чтобы генерировать запрос на прерывания. Каждому прерыванию записан некоторый постоянный приоритет: сигнал TRAP имеет наивысший приоритет, затем идут сигналы RST7.5, RST6.5, RST5.5, сигнал INTR имеет низший приоритет.

Прямой доступ к памяти в МП 1821ВМ85 обеспечивается следующим образом:

§ на вход HOLD нужно подать уровень логической «1».

§ Когда МП подтверждает получение сигнала HOLD, выходная линия HLDA МП переводится в состояние логической «1». Перевод этой линии в состояние логической «1»означает, что МП прекратил управление АШ, ШД и шиной управления.

Для реализации режима ожидания необходимо на вход READY МП 1821ВМ85 подать уровень логического «0». Это необходимо, когда время реакции памяти или устройства ввода/вывода больше, чем время цикла команды.

Каждая команда МП состоит из одного, двух или трех байтов, причем первый байт это КОП команды. КОП определяет природу команды, по КОПу ЦП определяет, нужны ли дополнительные байты и если да, ЦП их получит в последующих циклах. Поскольку байт КОПа состоит из 8 бит, может существовать 256 разных КОПов, из числа которых МП 1821ВМ85 использует 244.

Основная последовательность действий при выполнении любой команды такова:

1. Микропроцессор выдает в память адрес, по которому хранится код операции команды.

2. Код операции читается из памяти и вводится в микропроцессор.

3. Команда дешифруется процессором.

Микропроцессор настраивается на выполнение одной из основных функций в соответствии с результатами дешифрации считанного кода операции.

Фундаментальной и отличительной особенностью использования МП при проектировании устройств заключается в следующем: синхронизация всех сигналов в системе осуществляется схемами, входящими в состав кристалла микропроцессора.

Скорость выполнения команд зависит от тактовой частоты. Рекомендуемая тактовая частота равна 3.072 МГц. В этом случае длительность одного машинного такта приблизительно равна 325 мс, а требуемое время доступа к памяти - около 525 мс, что соответствует облегченному режиму для МОП памяти.

9

Рисунок 3

НК – накопитель; DCX, DCY – дешифраторы строк и столбцов; УЗ – устройство записи, УС – устройство считывания, УУ – устройство управления.

Т.к. ОЗУ организовано как 2Кх8, значит необходимо использовать АО А10 адресных линий и DO D7 линий шины данных.

13

Для управления функционированием схемы используется 3 вывода:

1) /RE - № 21

2) CE             - № 18

3) OE    - № 20

Микросхема 537РУ10 функционирует в 3 режимах:

§ режим хранения данных

§ режим считывания данных

§ режим записи данных

Таблица истинности:

Запись и считывание производится по 8 бит. При считывании можно запретить вывод информации ( =1). В качестве управляющих сигналов можно использовать сигналы WR, RD, CSO.

14

Таймер.

           Одно из наиболее необходимых эксплуатационных удобств – наличие встроенных часов, показания которых постоянно или по запросу оператора выводятся на экран. Можно также обеспечить выдачу команд на включение или выключение внешних устройств в заданное время. Часы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно.

Условное обозначение и основная схема включения:

Сигнал тактового генератора можно снять с выхода CKOUT для использования в других устройствах системы. Он поступает на этот вход непосредственно (CKFS=1) или после деления частоты на четыре (CKFS=0). Микросхема имеет выход ещё одного сигнала (SQ_W), получаемого делением частоты тактового генератора.

Коэффициент деления задается командами, поступающими от процессора. Включается и выключается этот сигнал также командами процессора.

Микросхема связана с микропроцессором через двунаправленную мультиплексированную шину адреса – данных (AD0 AD7). Для управления записью и считыванием информации служат входы  (выбор микросхемы), AS (строб, адреса), DS (строб данных) и R/  (чтение – запись).

16

Распределение памяти микросхемы 512ВИ1:

 - «1» шина AD, входы DS и R/  отключены от шин процессора и снижается мощность потребления.

     - «0» должен сохраняться неизменным во время всего цикла записи и чтения.

    Сигнал AS подается в виде положительного импульса во время наличия информации об адресе на шине AD0 AD7. Адреса записываются во внутренний буфер микросхемы по срезу этого импульса.

    В этот же момент анализируется логический уровень сигнала на входе DS и в зависимости от него устанавливается дальнейший режим работы входов DS и R/ . В нашем случае на вход AS подаем сигнал ALE, который генерируется процессором для фиксации адреса.

Выход  (запрос прерывания) предназначен для сигнализации процессору о том, что внутри микросхемы произошло событие, требующее программной обработки. Прерывания бывают 3-х типов:

1) после окончания обновления информации

2) по будильнику

3) периодические (с периодом SQ_W)

Вход предназначен для установки в исходное состояние узлов микросхемы, ответственных за связь с микропроцессорной системой.  - «0» – никакое вмешательство со стороны процессора невозможно. На ход часов, календарь и содержание ячеек ОЗУ этот вход не влияет.

Вход PS (датчик питания) – контроль непрерывности подачи питающего напряжения. Он подключается таким образом, чтобы напряжение на нем падало до 0 при любом, даже кратковременном отключения питания микросхемы.

17

Устройство ввода-вывода.

Программное устройство ввода-вывода параллельной информации, применяется в качестве элемента ввода-вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации.

Обмен информацией между магистралью данных систем и микросхемой 580ВВ85 осуществляется через 8 разрядный двунаправленный трехстабильный канал данных. Для связи с периферийными устройствами используется 24 линии В/В, сгруппированные в три 8 разрядных канала ВА, ВВ, ВС, направление передачи информации и режимы работы которых определяются программным способом.

1-4; 37-40 – ВА3 – ВА0; ВА7 ВА4 – входы/выходы – информационный канал А.

10 17 – ВС7 ВС0 – входы/выходы – информационный         канал С.

18 25 – ВВ0 ВВ7 – входы/выходы – информационный      канал В.

5 -  - вход – чтение.

6 -  - вход – выбор кристалла.

7 – GND - - - общий.

 8,9 – А0, А1 – вход – младший разряд адреса

 26 – U_сс – питание.

 35 – SR – вход – установка исходного состояния.

 36 -  - вход – запись.

 Микросхема может функционировать в 3-х основных режимах.

В режиме 0 обеспечивается возможность синхронной программно управляемой передачи данных через 2 независимых 8 разрядных канала ВА, ВВ и два 4 разрядных канала ВС.

18

В режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации в/или из периферийного устройства через 2 независимых 8 разрядных канала ВА, ВВ по сигналам квитирования.

При этом линии канала С используются для приема и выдачи сигналов управления обменом.

В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами через двунаправленную 8 разрядную шину ВА по сигналам квитирования. Для передачи и приема сигналов управления обменом используются 5 линий канала ВС.

Выбор соответствующего канала и направление передачи информации через канал определяется сигналами А0, А1 и сигналами , , . Режим работы каждого из каналов ВА, ВВ, ВС определяется содержимым регистра управляющего слова (РУС). Производя запись управляющего слова в РУС можно перевести микросхему в один из 3-х режимов работы: режим 0-простой ввод/вывод; режим 1-стробируемый ввод/вывод; режим 2-двунапрвленный канал. При подаче сигнала SR РУС устанавливается в состояние, при котором все каналы настраиваются на работу в режиме 0 для ввода информации. Режим работы каналов можно изменить как в начале, так и в процессе выполнения работающей программы, что позволяет обслуживать различные периферийные устройства в определенном порядке одной микросхемой. При изменении режима работы любого канала все входные и выходные регистры каналов и триггеры состояния сбрасываются.

19

Фиксирующая схема.

    Как уже отмечалось выше необходимо подавать сигналы в блок индикации № канала (2 индикатора) в строго определенные моменты времени. Для этого необходимо предусмотреть устройство, которое по сигналам от процессора, будет пропускать информацию на один из индикаторов блока индикации. В качестве элементов фиксирующей схемы будем использовать 2 регистра типа 1533UP23.

    Регистр, аналогичный UP22, нос 8 тактируемыми триггерами. Регистр принимает и отображает информацию синхронно с положительным перепадом на тактовом входе.

    Таким образом, подавая тактирующие сигналы на вход С (№11) регистра 1533UP23, мы разрешаем прохождение сигналов на соответствующий индикатор в строго определенные моменты времени.

Согласующая схема.

Для организации вывода информации в остальные блоки тюнера будем использовать регистр 1533UP23, тактируемый сигналами от микропроцессора.

Для приема информации в устройство управления будем использовать шинный формирователь 1533АП6. Как известно шинный формирователь обеспечивает передачу информации в обоих направлениях. Для обеспечения только ввода данных вывод №1 соединим с корпусом. Если появится необходимость в выводе большего количества информации из устройства управления, то с помощью микросхемы 1533АП6 можно будет решить данную проблему.

20

Схема дешифрации.

    В предыдущих главах были рассмотрены основные блоки схемы управления и было отмечено, что МП в строго определенные моменты времени должен взаимодействовать с определенными микросхемами. Поэтому в данной схеме необходимо предусмотреть устройство, которое по сигналам от процессора, будет подключать к его шинам адреса или данных ту или иную микросхему или группу микросхем. Из этого можно заключить, что в схеме системы должен протекать некоторый процесс однозначного выбора и он организуется подачей на линии адреса А11 А15 определенного кода выбора или сигнала разрешения доступа к отдельному блоку или блокам. К счастью, эта проблема является классической и она имеет простое решение. В частности можно использовать дешифратор, выполненный в виде ТТЛ устройства среднего уровня интеграции, предназначенного для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, которое появляется в том выходном проводе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. В последствии выходной провод дешифратора подключают к входу «Выбор микросхемы» нужной микросхемы (например вывод №18 (CS) микросхемы 537РУ10).

Микросхема 1533ИД7 – высокоскоростной дешифратор, преобразующий трехразрядный код А0 А2 (№1 3) в напряжение низкого логического уровня, появляющегося на одном из восьми выходов 0 7. Дешифратор имеет трехвходовый логический элемент разрешения.

Дешифрация происходит, когда на входах (№4) и (№5), напряжение низкого уровня, а на входе Е3(№6) высокого. При других логических уровнях на входах разрешения, на всех выходах имеются напряжения высокого уровня.

В качестве информационных сигналов будем использовать сигналы, поступающие по адресным линиям А11 А13; сигналов разрешения, сигналы, поступающие по адресным линиям А14 А15 (вход №4 подсоединим к корпусу).

Интегральные микросхемы.

Ввиду большого разнообразия серий микросхем, пригодных для использования в разрабатываемом устройстве и значительного количества параметров микросхем, их выбор аналогично выбору дискретных компонентов затруднителен. Поэтому выбор микросхем будет произведен по их параметрам.

Справочные данные.

ВИ1

U_n=5 В 10%.

I_потр, мА.

статический режим 0,1

динамический режим при

f_max тактовых импульсов 4

f_min                            0,1

Выходной ток высокого (низкого) уровня при U_{вых Н}=4,1 В, (U_выхL=0,4 В), мА – 1,0 1,6.

Входной ток, мкА      1.

ВМ85

Допустимые предельные значения:

Температура окружающей среды - -10 С.

Направление на всех выводах по отношению к корпусу – -0,5 7 В.

Мощность рассеивания – 1,5 Вт.

Статические параметры в диапазоне температур -10 С.

23

3. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Образование базовых отверстий.

Базовые отверстия необходимы для фиксации платы во время технологического процесса. Сверление отверстий является разновидностью механической обработки. Это одна из самых трудоемких и важных операций. При выборе сверлильного оборудования необходимо учитывать следующие основные особенности: изготовление нескольких тысяч отверстий в смену, необходимость обеспечения перпендикулярных отверстий поверхности платы, обработка плат без заусенцев. При сверлении важнейшими характеристиками операции являются: конструкция сверлильного станка, геометрия сверла, скорость резания и скорость осевой подачи.

Для правильной фиксации сверла используются специальные высокоточные кондукторы.

32

Кроме того, необходимо обеспечить моментальное удаление стружки из зоны сверления. Как известно стеклотекстолит является высокоабразивным материалом, поэтому необходимо применять твердосплавные сверла. Применение сверл из твердого сплава позволяет значительно повысить производительность труда при сверлении и улучшить чистоту обработки отверстий. В большинстве случаев заготовки сверлят в пакете, высота пакета до 6 мм.

В данном технологическом процессе, заготовки сверлят в пакете на сверлильном станке С-106. Скорость вращения сверла при этом должна быть в пределах 15 000-20 000 об/мин, а осевая скорость подачи сверла - 5-10 мм/мин Заготовки собираются в кондукторе, закрепляются и на сверлильном станке просверливаются базовые отверстия.

Качество просверленных отверстий определяется визуально.

Подготовка поверхности заготовок.

От состояния поверхности фольги и диэлектрика во многом определяется адгезия наносимых впоследствии покрытий. Качество подготовки поверхности имеет важное значение, как при нанесении фоторезиста, так и при осаждении металла.

Широко используют химические и механические способы подготовки поверхности или их сочетание. Консервирующие покрытия легко снимаются органическим растворителем, с последующей промывкой в воде и сушкой. Окисные пленки, пылевые и органические загрязнения удаляются последовательной промывкой в органических растворителях (ксилоле, бензоле, хладоне) и водных растворах фосфатов, соды, едкого натра.

Удаление оксидного слоя толщиной не менее 0,5 мкм производят механической очисткой крацевальными щетками или абразивными валками. Недостаток этого способа - быстрое зажиривание очищающих валков, а затем, и очищающей поверхности. Часто для удаления оксидной пленки применяют гидроабразивную обработку. Высокое качество зачистки получают при обработке распыленной абразивной пульпой. Гидроабразивная обработка удаляет с фольги заусенцы, образующиеся после сверления, и очищает внутренние медные торцы контактных площадок в отверстиях многосторонних печатных плат от эпоксидной смолы.

Высокое качество очистки получают при сочетании гидроабразивной обработки с использованием водной суспензии и крацевания. На этом принципе работают установки для зачистки боковых поверхностей заготовок и отверстий печатных плат нейлоновыми щетками и пемзовой суспензией.

Обработка поверхности производится вращающимися латунными щетками в струе технологического раствора. Установка может обрабатывать заготовки максимальным размером 500х500 мм при их толщине 0,1-3,0 мм, частота вращения щеток 1200 об/мин, усилие поджатия плат к щеткам 147 Н.

Химическое удаление оксидной пленки (декапирование) наиболее эффективно осуществляется в 10 %-ном растворе соляной кислоты.

33

К качеству очистки фольгированной поверхности предъявляют высокие требования, так как от этого во многом зависят адгезия фоторезиста и качество рисунка схемы.

В данном технологическом процессе подготовка поверхности заготовок производится декапированием заготовок в 5% соляной кислоты и обезжириванием венской известью. Для этого необходимо поместить заготовки на 15 сек в 5%-ный раствор соляной кислоты при температуре 18⁰-25⁰ С, затем промыть заготовки в течение 2-3 мин в холодной проточной воде при температуре 18⁰-25⁰ С, далее зачистить заготовки венской известью в течение 2-3 мин, снова промыть заготовки в холодной проточной воде при темпер

123Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...