Разработка отладочной платы устройства для отладки микроконтроллеров
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ечатными проводниками определяется из соображений обеспечения электрической прочности. Поскольку материал для изготовления печатной платы фольгированный стеклотекстолит, то при рабочем напряжении до + 25 В минимальное расстояние между печатными проводниками может составлять (от 0,1 до 0,2) мм.
Учитывая расстояния между выводами микросхем и плотность монтажа, выбирается первый класс точности изготовления печатной платы.
Основные параметры третьего класса точности:
-ширина печатного проводника t = 0,75 мм;
-расстояние между двумя печатными проводниками, S = 0,75 мм;
-радиальная ширина контактной площадки, b = 0,3 мм.
Плата изготовлена комбинированным позитивным методом сухим фоторезистом, следовательно, удельное сопротивление меди равно R = 0,02 Ом-мм2/м.
Сопротивление печатного проводника определяется формуле:
(2.6)
где: 1 - длина самого протяженного проводника, 1=0,06 м.
Исходя из формулы, (2,6)рассчитано сопротивление печатного проводника:
Для выбора размера печатной платы нужно найти площадь печатной платы, которая определяется по формуле:
,(2.7)
гдеFэрэ - площадь, занимаемая ЭРЭ определяется по установочным размерам или площади, занимаемой элементом на плате, мм2;
Fто-площадь, занимаемая технологическими или крепежными отверстиями, мм2;
FCB - площадь, которая не должна заниматься электро-радиоэлементами по конструктивным соображениям;
К3 - коэффициент заполнения печатной платы.
Исходные данные для определения площади, занимаемой ЭРЭ, занесены в таблицу 3.
Площадь, занимаемая технологическими и/или крепежными отверстиями, определяется по формуле:
(2.8)
Таблица 3
Тип ЭРЭКол-воПлощадь занимаемая ЭРЭ, мм2Площадь занимаемая всеми ЭРЭ, мм2Конденсаторы К50-35178,578,5Резисторы С2 - 231912228Светодиоды АЛ307БМ528140Индикатор СС56-121955,7955,7Транзистор КТ3102Б433,64134,56Микросхемы PIC16F629A 74HC595N 1 1 146,25 22,5 146,25 22,5Монтажные отверстия для ЭРЭ720,857,6Итого Fэрэ1763,11
Для проектируемой печатной платы Fто равна 0.
Для проектируемой печатной платыFCB равна 0.
Коэффициент заполнения печатной платы выбирается из следующих соображений:
-если Кз менее значения 0,3, то, следовательно, компоновка плохая;
-если значение Кз более 0,8, то усложняется обеспечение теплового режима и электромагнитной совместимости.
Исходя из выше сказанного, принимаем значение Кз равное 0,7.
Следовательно, площадь печатной платы:
Далее необходимо выбрать габаритные размеры печатной платы, при этом учитываются, что размеры сторон должны быть кратны 2.5. Принимаем длину платы 70 мм, а ширину 60 мм.
Реальный коэффициент заполнения печатной платы определяется по формуле:
(2.9)
где А - длина печатной платы;
В - ширина печатной платы.
Исходя из формулы (2.9), реальный коэффициент заполнения равен:
.
Определение диаметров монтажных отверстий производится, учитывая следующие требования:
-диаметр монтажного отверстия должен быть такой, чтобы в него свободно входил вывод радиоэлемента;
-его величина не должна быть слишком большой, иначе будет большой коэффициент непропайки.
Определяется этот диаметр по формуле:
d0=dB+D (2.10)
гдеdB - диаметр вывода ЭРЭ, мм.
Если dB0,8 мм, то = 0,3 мм.
При dB =0,6 мм, = 0,2мм=>d0= 0,8. При dв = 1,2 мм,= 0,3мм=>d0= 1,5.
Результаты расчета диаметров монтажных отверстий сведены в таблицу 4.
Таблица 4
НаименованиеdB, ммd0, ммКонденсаторы К50-350,8 0,81,1 1,1Резисторы С2-230,60,8Светодиоды АЛ307БМ0,81,1Индикатор СС56-120,60,8Транзисторы КТ3102Б0,81,1Микросхемы PIC16F629A 74HC595N 0,6 0,6 0,8 0,8
Диаметры контактных площадок определяются по формуле:
, (2.11)
где b -радиальная ширина контактной площадки, мм;
d - предельное отклонение диаметра монтажного отверстия, мм;
Td -значение позиционного допуска расположения осей отверстий, мм;
TD - значение позиционного допуска расположения центров контактных площадок, мм.
Согласно ГОСТ 23751-86 для печатных плат третьего класса точности: b = 0,1; для отверстий с диаметром до 1 мм с металлизацией предел отклонения диаметра d = 0,1 мм и, так как размер печатной платы по большей стороне меньше 180 мм, то Td = 0,08 мм; Т0 = 0,15 мм - для двусторонней платы.
Диаметр контактных площадок при диаметре отверстий 0,8 мм равен:
.
Диаметр контактных площадок при диаметре отверстий 1,3 мм равен:
Минимальное расстояние между центрами двух соседних отверстий для размещения нужного количества проводников определяется по формуле:
(11)
где:- - диаметры монтажных отверстий, между которыми прокладываются проводники, мм;
n- количество, прокладываемых проводников;
- предельное отклонение ширины печатного проводника, мм;
Те - значение позиционного допуска расположения печатного проводника, мм.
Исходя из формулы (11),минимальное расстояние между центрами двух соседних отверстий, с диаметром 0.8 мм., для прокладки одного проводника равно:
Для двух проводников - 2,73;
Для двух проводников - 3,28;
3. Технологическая часть
.1 Технология изготовления печатной платы
Толщина печатной платы составляет 1 мм. Для ее изготовления выбран фольгированный стеклотекстолит марки СФ-35-1,5.
Метод изготовления печатной платы включает в себя следующие операции:
получение заготовки с припуском 10 мм по периметру;
подготовка поверхности (механическая зачистка, промывка, обезжи?/p>