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>