Разработанное устройство предназначено для тестирования цифровых ИМС типа КР1533ИЕ10 по принципу «годен-негоден» для функционального контроля. Для подключения тестируемой ИМС используется разъём для корпуса типа DIP16.
Техническая инструкция по эксплуатации МПС:
1) Включить электропитание устройства, при этом загорается индикатор «Готов».
2) Вставить тестируемую ИМС в разъём устройства.
3) Нажать кнопку с надписью «Тест» при этом гасится индикатор «Готов».
4) Выбрать режим тестирования используя кнопку «Авт/Руч».
5) Устройство поддерживает 2 режима тестирования: автоматический и ручной. Выполнить тестирование ИМС в одном из режимов:
5.1 При отжатой кнопке «Авт/Руч» осуществляется автоматический режим тестирования, все индикаторы устройства погашены и при правильном прохождении тестирования загорается индикатор “Норма” при неправильном “Ошибка”.
5.2 При нажатии кнопки «Авт/Руч» осуществляется ручной режим тестирования, каждая строка диагностического теста вводится последовательно при каждом нажатии кнопки с надписью «Шаг». На цифровом индикаторе отображается номер строки диагностического теста на светодиодной индикации отображается результат выполнения каждой строки диагностического теста норма или ошибка, а также на светодиодной индикации отображается состояние выходов тестируемых ИМС.
6. По окончанию тестирования необходимо нажать кнопку «Стоп» для перевода устройства в сходное состояние, при этом все индикаторы будут погашены, питание ИМС отключено и загорается индикатор с надписью “Готов”.
7. В случаи при неправильном функционировании устройства необходимо осуществлять аппаратный сброс с помощью кнопки с надписью “Сброс”.
Чтобы экономно использовать электрическую энергию при разработке электрических приборов проектируют устройства, так, чтобы они потребляли меньше электроэнергии. Для этого можно выполнить следующие мероприятия: использовать маломощные элементы и микросхемы; максимально снизить количество ЭРЭ и функциональных узлов; питать устройство только от одного источника питания.
Государственная политика Республики Беларусь в сфере энергосбережения реализуется на основании:
Государственная программа «Энергосбережение» на 2016 – 2020 годы. Цели: сдерживание роста валового потребления топливно-энергетических ресурсов (далее – ТЭР), увеличение использования местных ТЭР, в том числе возобновляемых источников энергии. Основные направления:
- экономия ТЭР за счет внедрения современных энергоэффективных технологий, энергосберегающего оборудования, приборов и материалов;
- повышение эффективности работы энергетических мощностей путем использования энергоэффективных, в том числе инновационных, технологий с выводом из эксплуатации физически и морально устаревшего оборудования;
- снижение потерь при транспортировке энергии;
- повышение энергоэффективности в промышленности, строительстве, сельском, жилищно- коммунальном хозяйстве, на транспорте, в нефтехимическом комплексе и бюджетной сфере.
- активизация работы по популяризации энергосбережения и рациональному использованию энергетических ресурсов;
- совершенствование технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации, устанавливающих требования к энергоэффективности.
При выполнении курсового проекта были составлены следующие рекомендации:
1) Для индикации необходимо использовать жидкокристаллические индикаторы, которые по сравнению с семисегментами обладают следующими достоинствами:
- малая потребляемая мощность;
- работа при высоком уровне внешней освещенности;
- простота конструкции и технологии изготовления;
- низкая стоимость, низкое рабочее напряжение.
2) Для питания используем импульсный источник питания, обладающий следующими преимуществами перед трансформаторным:
- возможность достичь высокого коэффициента стабилизации;
- высокий КПД;
- большой диапазон входных напряжений;
- малые габариты и масса;
- меньшая стоимость.
Для снижения материальных затрат при производстве устройства необходимо оптимально скомпоновать элементы на плате, подобрать дешёвую, но качественную элементную базу, и минимально использовать дополнительные материалы для монтажа и т.п.
Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, которые обеспечивают защиту людей от воздействия электрического тока и т.д.
Электрический ток оказывает различные воздействия: термическое, электролитическое, биологическое, механическое.
При эксплуатации микропроцессорной системы возможно воздействие на работающих следующих опасных факторов:
1) Поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям;
2) Неисправности изоляции или заземления.
Требования безопасности перед началом работы:
1) Проверить отсутствие внешних повреждений устройств;
2) Убедиться в целостности крышек розеток и выключателей, вилки и подводящего электро-кабеля;
Требования безопасности во время работы:
1) Не включать электроприбор в электрическую сеть мокрыми и влажными руками;
2) Соблюдать правила эксплуатации электроприбора, не подвергать его механическим ударам, не допускать падений;
3) Не касаться проводов и других токоведущих частей, находящихся под напряжением;
4) Не разрешается использовать электроприбор в случае его неисправности, искрения;
При поражении электрическим током, немедленно отключать напряжение и при отсутствии дыхания и пульса у пострадавшего сделать ему искусственное дыхание или провести непрямой (закрытый) массаж сердца до восстановления дыхания и пульса.
Организация охраны труда на рабочем месте и охраны труда для трудового процесса является одним из важнейших аспектов, который необходимо учитывать, как и организатору рабочего места, так и самому рабочему. Грамотная организация рабочего места позволяет не только максимально обезопасить сотрудника от получения травм, но и поднять уровень производительности и работоспособности.
Во-первых, необходимо правильно организовать рабочее место. Важно, чтобы все используемые инструменты и материалы были удобны расположены по отношению к работнику. Это позволяет выполнять работу быстрее, тем самым увеличивая производительность. Так же не рабочем месте недолжно быть вещей, не относящихся к рабочему процессу. Очень важно то, в какой позе сотрудник выполняет работу. Она должна быть удобной и комфортной. Если же работа выполняется в труднодоступных местах или подразумевает неудобное положение тела при её выполнении, то должен соблюдаться режим труда и отдыха.
Во-вторых, важное значение в охране труда сотрудников имеет освещение. Место работы должно освещаться дневным солнечным светом, так как дневной свет благоприятно влияет на состояние и самочувствие работника, а также искусственным освещением. Искусственное освещение должно освещать не только рабочую зону, но и помещение вокруг. Лучше всего использовать лампы белого или дневного света.
В-третьих, важным аспектом при охране труда является чистый воздух. В плохо проветриваемом помещении у человека начинается головокружение, появляется чувство духоты, слабость. Необходимо следить за исправностью вентиляционных систем и регулярно выполнять проветривание рабочего места. Проветривание позволяет впустить свежий воздух, убрать из него вредные микробы, пыль и оптимизировать влажность воздуха.
При производстве устройства определённые этапы представляют собой сложные и опасные химические процессы, которые являются источниками загрязнения окружающей среды.
К таким этапам могут относиться:
Создание печатных плат (химическая металлизация отверстий, нанесение проводящего покрытия, гальваническое омеднение, травление, нанесение защитного покрытия, пайка и т.п.)
Создание корпусов устройств из пластиков различной токсичности.
Для минимизации вреда окружающей среде при производстве необходимо использовать экологически безопасные технологии изготовления печатных плат, а также очистки и утилизации химических растворов необходимых при производстве. Неправильная утилизация отходов и растворов может привести к загрязнению почв, наземных и подземных вод.
Вовремя пайки в воздух попадают пары тяжёлых металлов, например, свинца, что может привести к загрязнению атмосферы. Конечно же нужно учитывать масштабы производства. Но даже на малом предприятии эта проблема не должна оставаться без внимания. Качественная вентиляция с многоступенчатой системой очистки позволит значительно снизить или вовсе убрать концентрацию опасных веществ в воздухе.
На производстве должен быть чётко расписанный план действий при утечке кого-либо опасного вещества. С помощью чего, как и в какой последовательности производить зачистку помещений от утечек опасных веществ. Также обязательно должна быть оборудована система хранения химикатов и постоянно проверяться на наличие утечек.
В ходе выполнения курсового проекта было разработано электронное устройство, предназначенное для тестирования цифровых микросхем по принципу тестового контроля. В процессе разработки были созданы электрическая принципиальная и структурная схемы, алгоритм работы устройства, разработано программное обеспечение и алгоритмы поиска и устранения неисправностей, была выбрана элементная база, на которой построено устройство, был рассчитан блок питания.
Немало важно, что курсовой проект является практически значимым, т.к. разрабатываемое устройство может реально использоваться в учебном процессе или в научных целях, а также на предприятиях.
Устройство разрабатывалось для тестирования микросхем типа КР1533ИЕ10. ПО было написано на языке программирования Ассемблер для микроконтроллера МК1816ВЕ751. Информация о тестировании отображается на семисегментном индикаторе и блоке светодиодной индикации.
Кроме того, в курсовом проекте были рассмотрены вопросы охраны труда: воздействие электрического тока, техника безопасности при эксплуатации МПС, оказание первой помощи при электрическом ударе, охрана труда на рабочем месте, факторы и их воздействия на работоспособность и здоровье человека; охраны окружающей среды, а именно вредные производственные процессы и способы минимизации вреда окружающей среды; энерго- и материалосбережение: способы снижения энерго- и материалозатрат.
Таким образом, в результате мы получаем спроектированное устройство, которое возможно улучшить, но и на этом этапе разработка выполняет заданные функции на высоком уровне.
Аванесян Г.Р., Левшин В.П.: Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: Справочник. – М.: Машиностроение, 1993. – 256с.
Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП. – М. ДМК.1999г.
Верлина Г.А., Лазаренков А.М. Охрана труда – Минск: ИВЦ Минфина, 2017.
Горшкова Н.М., Герчель В.А., Матвеенко О.С. Энергосбережение в полупроводниковой наноэлектронике. Нанотехнологии: наука и производство. 2009г.
Зуйков И.Е. Цифровая электроника: методическое пособие для студентов заочной формы обучения специальности 1-38 02 03 «Техническое обеспечение безопасности» - Минск: БНТУ, 2011г.
Илюхин А.В. И 497 Логические автоматы. Типовые последовательностные схемы: учеб.пособие. В 2ч 4.2 Счётчики – МАДИ. – М: МАДИ, 2013.- 52с.
Коробкин В.И., Передельский Л.В.: Экология и охрана окружающей среды – Кнорус, 2017г.
Нарышкин Ф.К. Цифровые устройства и микропроцессоры: Академия, 2007, 320с
Нефёдов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2 – М: ИП РадиоСофт,1998г. – 640с.
Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги: Справочник.»НТЦ Микротех», 1998г., 376с.
Русак И.М. Конструирование электронных вычислительных средств и основы энергосбережения: учеб.-метод. Пособие по курсовому проектированию для студ. спец. «Электронные вычислительные средства» – Мн. : БГУИР, 2006.
Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, комутационные устройства РЭА: Справочник / Акимов Н. Н., Ващиков Е. П., Прохоренко В. А., Хадоренко Ю. П. – Минск: Беларусь, 1994. – 163 с.
«Энергосбережение» на 2016 – 2020 годы [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.government.by/upload/docs/file7d438ebeaeb8f336.PDF.
Разработка алгоритм поиска неисправностей [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://studbooks.net/852804/tehnika/.
Транзистор BD140 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.radiolibrary.ru/reference/transistor-imp/bd140.html
Семисегментный индикатор [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://eandc.ru/pdf/opto/3ls314_als314.pdf
Светодиод АЛ102 [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://eandc.ru/pdf/opto/3l102_al102.pdf
Трансформатор PS15 [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.chipdip.by/product/ps-15-12
Кнопка B100FK [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://inctin.com/produkciya/ustroyst-komand-i-signalov/knopki/