Радиотехника, электронный звонок

ВВЕДЕНИЕ
Сборка является совокупностью действий по установке и соединению в заданной последовательности отдельных деталей и узлов для получения готового изделия. Последовательность сборки определяется конструкторской и технологической документацией. Сборка является завершающим этапом изготовления электронной аппаратуры.
Совокупность действий по установке и соединению в заданной последовательности отдельных деталей и узлов для получения готового изделия называют сборочным процессом. Сборочные работы составляют 40-60% от общей трудоемкости изготовления радиоаппаратуры. Последовательность выполнения сборочных работ определяется конструкцией изделия и зависит от организации, объема и характера производства.
Основной задачей решаемой в курсовом проекте является проектирование технологического процесса сборки и испытаний платы электронного звонка на основе базового технологического процесса.
Технологический процесс сборки изделий в производственном процессе является завершающим этапом формирования качественных характеристик изделия. Качество изделия определяется структурой технологического процесса сборки, которая должна обеспечить выполнение всех технологических операций в соответствии с заданными требованиями.
Для улучшения технико-экономических показателей процесса сборки можно применить следующие мероприятия - внедрение в процесс сборки средств механизации и автоматизации, что снижает норму времени на выполнение операций.




1 Анализ технического задания
1.1 Назначение устройства и его технические характеристики
Электронный звонок предназначен для использования в системах оповещения, сигнализации и бытовых приложениях. Он генерирует звуковой сигнал при поступлении управляющего импульса. Устройство может применяться в учебных заведениях, офисах, производственных помещениях и жилых зданиях.
Основные технические характеристики:
1. Тип сигнала – электронный звуковой сигнал.
2. Выходная мощность звука, дБ – не менее 85.
3. Напряжение питания, В – 9–12 (или 220 В при наличии блока питания).
4. Потребляемый ток, мА – не более 50.
5. Габаритные размеры, мм – 80×50×30.
6. Рабочая температура, °С – от -10 до +40.
7. Относительная влажность, % – до 85 (без конденсации влаги).
8. Ресурс работы, циклов включения – не менее 100 000.
9. Вид климатического исполнения – УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69.
Электронный звонок рассчитан на эксплуатацию в закрытых помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом.

Таблица 1.1 – Условия эксплуатации
Температура, °C Относительная влажность, % Атмосферное давление, кПа
+35 (рабочая) 60 при 20 °C 80 при 25 °C
-10 (нижняя) 85 (максимальная) 106,7 (800 мм рт. ст.)
+40 (верхняя) — —

1.2 Принцип работы и конструкция устройства
Электронный звонок состоит из следующих функциональных узлов:
• Источника питания (блок питания или батарейки).
• Генератора звуковых импульсов (на основе микросхемы или транзисторов).
• Усилителя (для увеличения мощности звука).
• Звукового излучателя (пьезоэлектрического динамика или электромагнитного зуммера).
• Управляющей схемы (триггера или кнопки активации).
Принципальная схема электронного звонка

Рисунок 1-электронный звонок

Принцип работы:
При подаче питания генератор звуковых импульсов формирует сигнал заданной частоты (обычно 1–5 кГц), который затем усиливается и передается на динамик. Управление звонком может быть реализовано кнопкой, реле или микроконтроллером.
.Если устройство оснащено таймером, звонок автоматически отключается через заданный интервал времени.
Микросхема собрана всего на двух КМОП микросхемах DD1, DD2. Основа устройства - три генератора, вырабатывающих колебания разной частоты. Первый из них (на логических элементах DD1.1 и DD2.1) формирует импульсы с частотой следования примерно 1000, второй (DD1.2 и DD2.2) - 10, третий (DD1.3 и DD2.3) - 500 Гц. Как видно из схемы, один из выходов второго генератора (вывод 10 элемента DD1.2) соединен с входом (вывод 2) элемента DD2.1, а другой (вывод 4 DD2.2) - с входом (вывод 9) элемента DD2.3. Иными словами, второй генератор управляет работой первого и третьего. Их выходные сигналы поступают на входы элемента DD2.4.
С его выхода сигнал звуковой частоты поступает на усилитель мощности, собранный на элементах DD1.4-DD1.6. Усиленный сигнал воспроизводит пьезоизлучатель BF1.
Детали монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1…1,5 мм. Резисторы – С2-23-0,125 или С2-23-0,25, конденсаторы - K50-35 (С2) и КМ (остальные) или аналогичные импортные. Во избежание выхода микросхем из строя при пайке (от статического электричества или перегрева паяльником) на плате рекомендуется установить 14-гнездные панели (микросхемы вставляют в них после окончания монтажа). Перемычку, изображенную на чертеже штриховой линией, изготовляют из луженого провода диаметром 0,4…0,5 мм и впаивают со стороны деталей. Внешний вид смонтированной платы.Питают от батареи типоразмера 6F22 ("Крона") или от шести
соединенных последовательно гальванических элементов АА. Для соединения с батареей используют стандартный разъем, в качестве которого можно применить соответствующую деталь от негодной батареи типа "Крона".
При оформлении устройства в виде законченной конструкции (когда плату вместе с батареей помещают в корпус подходящих размеров) целесообразно для удобства пользования ввести в цепь питания выключатель .
1.3 Основные технические требования, обеспечиваемые при сборке

Сборка элементов для электронного звонка должна соответствовать техническим требованиям, указанным в чертежах и документации, которые разрабатываются конструктором. Для автоматизации процесса сборки и пайки элементы, устанавливаемые на печатную плату, необходимо зафиксировать. В соответствии с ГОСТ 29137-91 «Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования», установлены требования по формовке выводов и установке изделий на печатные платы, которые применяются при производстве радиоэлектронных средств (РЭС), включая электронные звонки.
Все компоненты, предназначенные для автоматизированной сборки, должны соответствовать нормативно-технической документации и требованиям, указанным в ГОСТ 29137-91. Конкретные требования к формовке выводов и установке компонентов на плату должны быть приведены в конструкторской документации (КД) с обязательной ссылкой на ГОСТ.
В соответствии с ГОСТ 29137-91, для компонентов, используемых в электронном звонке, предусмотрены следующие варианты формовки выводов:
• Для конденсатора К50-35 — применяется вариант 180.00.0000.00.02;
• Для конденсатора К73-17с — применяется вариант 180.00.0000.00.02;
• Для светодиодов АЛ307 — применяется вариант 180.00.0000.00.02;
• Для конденсатора К53-7 — применяется вариант 140.02.0213.00.02;
• Для микросхемы К561ЛЕ5 — применяется вариант 330.00.0000.00.00;
• Для микросхемы КР142ЕН12А — применяется вариант 230.09.1003.00.02;
• Для транзисторов КТ3102 — применяется вариант 230.09.1003.00.02;
• Для резисторов С2-33Н-0,25 — применяется вариант 140.02.0204.00.02;
• Для резисторов С2-33Н-0,5 — применяется вариант 140.02.0206.00.02;
• Для диодов КД522 — применяется вариант 140.02.0203.00.02;
• Для стабилитрона КС515 — применяется вариант 140.02.0209.00.02.
Расчёт элементов принципиальной электрической схемы
Проводим расчет расчет трансформатора для схемы.
Дано: U1=220 В, U2=18В, I2=2,5А
1.Найдем габаритную мощность трансформатора: