Проектирование электронного звукового извещателя
Содержание
Введение
. Специальная часть
.1 Назначение и принцип работы
.2 Основные параметры и
характеристики
. Конструкторская технологическая
часть
.1 Организация производственного
процесса монтажа
.2 Технологическое изготовление
печатной платы
.3 Сборка устройства
. Техника безопасности
.1 Основные требования техники
безопасности
.2 Специальные требования техники
безопасности
.3 Электробезопасность
.4 Требования безопасности при
выполнении монтажных работ
.5 Защитное заземление
Заключение
Введение
В настоящее время широко применяется электронные
звуковые извещатели, вырабатывающие звуковые сигналы различной тональности,
которые применяются в качестве исполнительных устройств в различных типах
сигнализации, звонков и т.п. Наиболее подходящим устройством для этих целей
является сирена, вырабатывающая фрагменты различных мелодий.
1. Специальная часть
.1 Назначение и принцип работы устройства
электронный
звуковой извещатель
Данное устройство можно применять в качестве
сигнализации для машины, дверного звонка и т.п.
Схема состоит из генератора музыкальных
фрагментов на микросхеме УМС8-08 (D1) и усилителя мощности на микросхеме А1 (TDA2003).
Выход УМС8-08 рассчитан на работу на пьезоэлектрический звукоизлучатель,
поэтому сигналы, которые генерирует УМС в основном сдержат высокочастотные
звуковые составляющие. Это позволяет для громкого воспроизведения использовать
высокочастотную динамическую головку достаточной мощности, и усилитель мощности
на устаревшей микросхеме УМЗЧ.
Номинальное напряжение питания УМС около 1,8V.
Такое напряжение создается при помощи своеобразного параметрического
стабилизатора на R2 и зеленом светодиоде HL2 (именно зеленые светодиоды АЛ307
дают такое напряжение). Запуск музыкального генератора производится подачей
логической единицы на вывод 13 микросхемы УМС8 (это происходит одновременно с
подачей питания на усилитель мощности на TDA2003).
Цепь, состоящая из резистора R3 и зеленого светодиода HL2, ограничивает
напряжение на выводе 13. Предварительный выбор музыкального фрагмузыкальных
фрагментов. Чтобы предварительно выбрать фрагмент, нужно включить тумблер S2.
При этом начинается воспроизведение первого из восьми имеющихся в микросхеме
фрагментов. Чтобы перейти к следующему, нужно до окончания звучащего фрагмента
нажать и отпустить кнопку S1. После того как будет выбран нужный фрагмент, -
выключите S2.
Теперь, при подаче напряжения на цепь питания +
будет включаться питание УМЗЧ и воспроизводится выбранный вами фрагмент.
Практически все детали, кроме динамика и кнопок, расположены на одной
миниатюрной печатной плате.
.2 Основные параметры и характеристики
устройства
. Напряжение
питания..............................................................................9В
.Максимальный потребляемый
ток..................................................300мА
. Ток
покоя..........................................................................................40мА
. Сопротивление
нагрузки................................................................4÷8Ом
. Мощность нагрузки......................................................................1,5÷2Вт
2. Конструкторская технологическая часть
.1 Организация производственного процесса
Рабочим местом называется определенный участок
производственной площади закрепленный за данным рабочим и оснащенный
необходимый оборудованием, инструментом, приспособлениями и принадлежностями и
технической документацией. В тепловой комплект рабочего места радиомонтажника
входит:
освящение
вытяжная вентиляция
розетка для подключения паяльника
инструменты
монтажное оборудование
технологические материалы
техническая документация
средства антистатической защиты
средства защиты от поражения электрическим током
зажим для крепления чертежей и схем
винтовой стул
ящик для мусора.
.2 Технологическое изготовление печатной платы
Для изготовления печатной платы использован
термо способ.
Из фольгированного стеклотекстолита вырезается
плата размерами 65*45мм(приложение 3).Заготовка обезжиривается растворителем.
На лазерном принтере распечатывается рисунок
печатных проводников и при помощи термического воздействия (утюг) рисунок
печатных проводников переносится на фольгу. Затем подвергается травлению в
растворе хлорного железа. Для ускорения процесса травления раствор необходимо
подогревать (не выше 60 ºС) и
помешать. После этого печатная плата подвергается промывке в воде
(10-15секунд), затем растворителем удаляют защитное покрытие. Готовая печатная
плата подвергается проверке с помощью омметра на отсутствие короткого замыкания
и обрывов печатных проводников. Затем производится сверление отверстий и
лужение контактных площадок.
Рис.1. Плата
печатная
2.3 Сборка устройства
Для сборки устройства производится подбор
радиоэлементов согласно перечню элементов (приложение 2). Все элементы
подвергаются:
входному контролю
рихтовке выводов
формовке выводов - придания выводам нужной
формы(приложение 3)
лужение выводов (при необходимости)
при необходимости надевают изолирующие трубки.
установка элементов ведется согласно сборочному
чертежу в определенной согласно сборочному чертежу в определенной
последовательности. С начало производится установка пассивных элементов
(резисторов, конденсаторов и тп.), которые механически закрепляются методом
отгибания выводов сторону печатных проводников под углом в 30-45º
и
производится пайка нанесением минимального количества припоя просматривается
контур вывода элемента, затем устанавливают активные элементы (диоды,
транзисторы, имс) и производится их пайка. Собранная печатная плата
подвергается промывке для удаления остатков флюса и визуальному осмотру:
наличие элемента, отсутствие касания элементов, маркировке. После этого с
помощью омметра подключенного к точкам питания проверяется отсутствие коротких
замыканий и обрывов.
После этого печатная плата подключается к источнику
питания для проверки работоспособности. При нормальной работе печатная плата
устанавливается в корпус. Корпус промышленного производства выстой 40мм и
шириной 97мм.
3. Техника безопасности
.1 Основные требования техники безопасности
Под техникой безопасности подразумевается
комплекс мероприятий технического и организационного характера направленных на
создание безопасных условий труда и предотвращения несчастных случаев на
производстве.
Мероприятия эти сводят в основном к следующему:
улучшение конструкции действующего оборудования
с целью предохранения работающих от ранений;
улучшение условий работы: обеспечение
достаточной освещенности, хорошей вентиляцией, удаление пыли от мест обработок,
своевременное удаление отходов производства, поддержание нормальной температуры
в цехах и на рабочих местах.
организованное ознакомление всех поступающих на
работу с правилами поведения на территории предприятия и основными правилами
техники безопасности, систематическое обучение и проверка знаний работающими
правил безопасной работы.
обеспечение работающих инструкциями по
технической безопасности, а работающих участков плакатов наглядно показывающих
опасные места на производстве и меры предотвращающие несчастные случаи.
.2 Специальные требования техники безопасности
привезти в порядок свою рабочую одежду:
застегнуть или обхватить широкой резинкой либо рукава либо обшлага. Заправить
одежду так чтобы не было развевающих концов одежды, надеть плотно облегающий
головной убор и подобрать под него волосы.
надеть рабочую обувь. Работу в легкой обуви
запрещается ввиду возможности ранения ног острой и горячей металлической
стружки.
привезти в порядок рабочее место. Инструмент,
приспособления необходимый материал и детали для работы расположить в удобном и
безопасном для пользования порядке. Убедиться в исправности рабочего
инструмента и приспособлений.
проверить освещенность рабочего места. Свет не
должен слепить глаза.
при пользовании переносной электрической лампы
проверить наличие на лампе закрытой сетки, исправности шнура и изоляционной
трубки. Напряжение переносных электрический светильников не должно превышать
36В.
заранее выбрать схему и метод обработки, учесть
удобства смены инструмента и производства замеров.
Во время работы:
при заточке инструмента на шлифовальных кругах
надеть защитные очки если при круге нет защитного экрана. При заточке стоять не
перед кругом, а вполоборота.
следить за исправностью ограждения вращающихся
частей станков на которых приходится работать.
.3 Электробезопастность
.Иметь дело с электричеством не рекомендуется в
болезненном или утомленном состоянии, так как реакция человека снижается
вследствие чего вероятность несчастного случая увеличивается.
.Степень поражения электрическим током зависит
от пути его прохождения, наиболее опасным является от руки к руке - через
сердце и легкие, и от левой руки к ноге .Поэтому во включенном блоке нельзя
работать одновременно 2-мя руками или же одной рукой касаться металлической
поверхности корпуса устройства. Так же не следует держаться рукой за трубу
отопления или водопровода. Под ноги на рабочем месте в качестве изолятора
рекомендуется подкладывать резиновый коврик.
.Ремонт с заменой детали необходимо выполнять
при отключении питания устройства от сети 220В путем извлечения сетевой вилки
из розетки.
.При измерении напряжения на элементах один щуп
вольтметра следует подключать к требуемой точке при обесточенном устройстве.
.Если в устройстве отсутствует силовой
трансформатор после включения устройства в сеть вторым щупом прикасаются к
выводу элементов. Измерения рекомендуется проводить одной рукой.
.Если в устройстве отсутствует силовой
трансформатор то все элементы имеют гальваническую связь с сетью вследствие
чего следует соблюдать особое осторожность при настройке и эксплуатации такого
устройства.
В процессе налаживания питание необходимо
осуществить через разделительный трансформатор у которого первичные и вторичные
обмотки рассчитаны на напряжение сети.
.4 Требования безопасности при выполнении
монтажных работ
.Рабочие места должны содержаться в постоянной
частоте, иметь изолирующее покрытие столов и резиновые и антистатические
коврики.
.Рабочие места должны быть оборудованы постоянно
действующей вытяжной вентиляцией исключающий воздействие на организм вредных
испарений газов и дыма возникающих при пайке.
.Освещенность рабочих месть должна
соответствовать установленным нормам как при дневном так и при искусственном
освящении. Осветительное оборудование должно быть снабжено колпаком -
отражателем предохраняющий глаза от прямого света.
.В случае применении электросварки для
осуществления монтажных соединений рабочее место должно быть оборудовано
специальными щитами и отражателями защищающими глаза монтажника и другой
персонал от вредного воздействия сварочной дуги.
.Для обеспечения безопасной работы разрешается
использовать паяльники на рабочее напряжение не выше 36В.
.Электрический паяльник должен иметь специальную
подставку, конструкция которой должна исключать возможность случайных касаний
его нагретой части.
.Продувка монтажа блоков РЭА сжатым воздухом
должна производиться в специальных отведенных местах оборудованных вытяжной
вентиляцией.
.При выполнении работ связанных с протаскиванием
проводов в экранирующие чулки или гибкие шланги, необходимо пользоваться
специальными перчатками.
.Работы по подготовке проводов к монтажу
связанные со снятием изоляции при помощи обжига должны выполняться на
специальных местах оборудованных вытяжной вентиляцией.
.По окончанию работ необходимо обесточить
паяльники, электропитание рабочих мест, огнеопасные материалы закрыть в
металлическом ящике.
.5 Защитное заземление
Защитным заземление является преднамеренное
соединение с землей или ее эквивалентом металлических частей которые могут
оказаться под напряжением.
Цель заземления - снизить до безопасного уровня
напряжения относительно земли, на токоведущих частях установки.
Заземление подразделяется на рабочее и защитное.
§ Рабочие заземления предназначены для
присоединения к заземляющему устройству электрической установки (трансформатор,
эл. прибор).
§ Защитные заземления предназначены для выполнения
функций рабочего заземления в случае выхода из строя рабочего заземления.
Заземлению подлежат корпусы
электрических машин и аппаратов, трансформаторов, светильников электро - радио
измерительной аппаратуры, корпусы переносного электроинструмента. Сопротивление
заземления не должно превышать 4 Ом. Заземляющие провода должны быть
механически прочны, иметь площадь поперечного сечения не менее 4 - 6 
в качестве проводников может
применяться сталь, медь, алюминий. Они должны выдерживать кратковременный
нагрев до 400ºС.
Заземление проверяется два раза в
год (в самое жаркое и самое холодное время).
Заключение
Данное изделие после монтажа и сборки показало
хорошие результаты параметров. Изделие удобно для установки в качестве сирены,
сигнализации для автомобиля, дверного звонка. Исходя из доступной элементной
базы и относительно несложности схемы допускает повторение конструкции и ее
доработку.