Дипломное проектирование домашней метеостанции

Описание

В проекте выполнена разработка конструкции домашней метеостанции.

 Приведен аналитический раздел. Сделан обзор существующих домашних метеостанций с рассмотрением конструкций: "Астра-01", «OZON», «Orion».

Изучены современные тенденции развития домашней метеостанции: выносные проводные или беспроводные датчики, прогнозирование погоды, проекционные возможности, интернет метеостанции.

Проведен патентный обзор. Рассмотрены патенты: Способ прогнозирования погоды, Способ определения изменения погоды, Переносная метеостанция.

Сделан анализ принципиальной электрической схемы. Основные узлы представлены микроконтроллером DD2, графическим ЖКИ, датчиками - давления, влажности и температуры, коммутатором и стабилизатором напряжения.

Выполнена разработка технического задания на прибор.

Разработан конструкторский раздел. Выполнен выбор элементной базы. Приняты радиоэлементы, входящие в состав модуля и определена их устойчивость к внешним воздействиям по справочным данным.

Произведен расчет надежности с определением параметров:

Рассчитана интенсивность отказов всего модуля, равная 2,38×10⁶ 1/ч, среднее время наработки на отказ 392680 ч.

Сделан массогабаритный расчет с определением массы элементов. Общая масса прибора составляет 0,8 кг.

Рассчитаны топологические характеристики печатной платы с определением класса точности – третьего.

В качестве материала для изготовления платы принят СФ-2-35-1.5.

Выполнено определение номинального значения расстояния между соседними элементами проводящего рисунка для обеспечения электрической прочности – 0,295 мм.        

Вычислено номинальное значение ширины проводника, равное 0,3 мм

Определение сопротивление изоляции 2,3×10⁹ Ом.

Выполнено проектирование лицевой панели.

Лицевой панелью устройства обеспечивается взаимодействие человека с РЭС, которое связано с выполнением функций по приему и избирательному отбору и переработке информации, принятию решения, выполнению физических действий на основе принятых решений, проверке результатов воздействия операторов на устройство путем принятия новой информации.

Составлены требования: эргономические и технической эстетики.

В ходе компоновки панели на ней выполнено расположение кнопок управления в левой части. Приняты размеры панели 120 х 80 мм. По центру расположен дисплей.

Сделан расчет теплового режима блока с расчетом значений: площадь тепловыделяющей поверхности 0,03 м², суммарное тепловыделение 1,34 Вт, общая тепловая проводимость зоны 0,17 Вт/К, реальная температура внутри корпуса 50,35 ⁰С.

В ходе проектирования конструкционных элементов РЭС рассчитано напряжение в середине основания, равное 12,2 МПа что не превышает предела текучести.

Составлен технологический раздел.  Проведен анализ технологичности конструкции с выполнение качественной и количественной оценки. Определен комплексный показатель технологичности, равный 1,037.

Определен тип производства – мелкосерийное.

Разработан технологический процесс сборки домашней метеостанции, включающий последовательное выполнение операций: установка элементов на печатную плату, их пайка, установка – ЖК дисплея, кнопочных переключателей, разъема, пайка проводов, монтаж платы в корпус, настрой и регулировка прибора, установка крышки корпуса.

Сделан выбор оборудования и оснастки.: отвертки, мультиметр, стенд УС-11-60, монтажные стол и стул, пинцет, острогубцы, паяльная станция и станок.

Приведен экономический раздел. Рассчитана общая стоимость капитальных вложений 996,23 руб, прибыль от реализации 1766,26 руб и экономический эффект 1467,39 руб.

Разработан раздел с мерами по охране труда и экологической безопасности.

Чертежи (в программе): Компас 3D v

Спецификация - 11 листов