Проектирование термометра для контроля температуры и влажности на PIC16F876A

7 ПЗ 2.doc

За сучасного розвитку науки і техніки та постійного удосконалення
електричних пристроїв все частіше і частіше вживаються слова мікропроцесор
та мікроконтролер. Ці пристрої дозволяють реалізувати досить складні закони
керування електронними пристроями. Безперечною перевагою мікропроцесорних
систем керування є їх гнучкість оскільки систему розроблену для виконання
одного завдання легко пристосувати для вирішення інших завдань шляхом
зміни програмного забезпечення.
Надзвичайно високий рівень технічних характеристик мікропроцесорних
великих інтегральних схем і їх досить низька вартість у розрахунку на
одиницю оброблюваної інформації дозволяють впроваджувати мікропроцесори у
побутову промислову і спеціальну радіоелектронну апаратуру.
Мікропроцесор (МП) - програмно-керований пристрій призначений для
обробки цифрової інформації і керування процесом цієї обробки виконаний у
вигляді однієї (або декількох) інтегральних схеми з високим ступенем
інтеграції електронних елементів.
Надзвичайно важливим кроком у розвитку електроніки в цілому було
створення мікроконтролерів (МК) - керуючих пристроїв виконаних на одному
чи декількох кристалах.
Зіставляючи мікропроцесор (тобто центральний процесорний елемент
системи) і мікроконтролер (тобто мікросхему простої системи в цілому) з
точки зору комерційних потреб можна чітко бачити перевагу МК. Число
користувачів МК в кілька разів перевищує число користувачів окремих
Застосування МК підтримується такими областями масового виробництва
як побутова апаратура верстатобудування автомобільна промисловість і т.
Темою ДП є проектування термометру для контролю температури та
вологості на МК РС16F876А.
Завданням ДП є проектування конструкції пристрою; проведення оцінки
конструктивно-технологічних параметрів та надійності системи; розробка
технологічного процесу складання пристрою; розрахунок економічних
показників; проведення аналізу шкідливих та небезпечних виробничих факторів
та розробка заходів з охорони праці та безпеки навколишнього середовища.
Повсюдне використання АЦП (аналогово-цифрових перетворювачів)
дозволило спростити прилади для виміру температури.
Цифровим термометр складається з таких частин:
- тепловий чутливий елемент;
- схема включення настроювання й формування вихідних сигналів
передачі; інші (виконавчі) пристрої;
Діапазон цифрових термометрів лежить від мінусових температур (-100°С)
до сотень градусів вище "0". Точність від 001 градусу - визначається лише
якістю термочутливого елемента.
Раніше в багатьох сферах діяльності використовували рідинні термометри
на ртутній чи спиртової основі. Вони мали масу недоліків:
- крихкість (колба яка містить рідину виготовлялася зі скла щоб
користувач міг бачити показання);
- відносна шкідливість вмісту колби (особливо ртуті);
- недостатня точність показань і складність градуювання.
Цифровий термометр позбавлений всіх цих недоліків. До того ж
використання цифрових електричних схем дозволило проводити комп'ютерну
обробку результатів вимірювання і (чи) передавати результати на будь-які
відстані (наприклад через нтернет і навіть з космосу). Відносним
недоліком цифрового термометра може бути його залежність від живлення але
споживання цифрових термометрів (особливо з ЖК- дисплеєм) настільки мале
що цим можна знехтувати.
До побутових термометрів зазвичай пред'являють такі вимоги як
точність виміру (не гіршу 05°С в інтервалі температури від -50 до +100°С)
малогабаритність економічність автономність живлення мала теплова
інерційність і гігієнічна нешкідливість.
На рисунку 1.1 представлений простий цифровий термометр. Він може
вимірювати температуру від -60 до + 100°С похибка не перевищує 02°С у
діапазоні 0 40°С і в два рази більше за його межами. Робоча температура
корпусу приладу 15 25°С. Термометр живиться від вбудованої батареї 7Д-0
5Д і споживає струм не більше 2 мА. Основою запропонованого пристрою
служить аналого-цифровий перетворювач на мікросхемі DD2 з рідкокристалічним
Рисунок 1.1 – Простий цифровий термометр
В якості параметричного датчика використаний кремнієвий діод VD1 для
якого температурний коефіцієнт напруги (ТКН) приблизно дорівнює -2 мВ°С.
Падіння напруги на прямозміщеному діоді при струмі 01 1 мА має величину
в межах 550 650 мВ та лінійно зменшується з ростом температури. Для
живлення датчика використане наявне в мікросхемі DD2 джерело опорної
напруги. Дільник з резисторів R4 R7 R10 – R13 знижує напругу до 600 мВ
що за величиною відповідає напрузі на діоді VD1 при температурі 0°С;
резистор R10 забезпечує регулювання цієї величини. Дільник формує також
напругу 200мВ відповідну різниці напруг що знімаються з діода VD1 і
движка резистора R11 при показанні термометра 100°С. Ця напруга подається
на входи UОБР мікросхеми DD2 вона може бути теж змінена резистором R12.
Елементи R5 R6 С2 визначають частоту опорного генератора (50 кГц)
ланцюжок R8C3 згладжує наведення і шуми і сприяє захисту від статичної
електрики. Конденсатор С6 служить для зберігання зразкової напруги
резистор R14 і конденсатор С9 є елементами інтегратора мікросхеми С10
входить в ланцюг автокорекції нуля. Конденсатори С1 С5 С7 С8 –
блокувальні в ланцюгах живлення. Конденсатор С4 усуває наведення змінної
напруги з частотою мережі які за його відсутності детектуються на
нелінійності діода VD1 і істотно спотворюють показання. Мікросхема DD1
використовується для постійного включення і контролю розрядки батареї.
Особливо слід відзначити призначення резистора R9. Справа в тому що
нестабільність джерела опорної напруги мікросхеми DD2 становить приблизно
1% °С і 01% при зниженні напруги зарядженої батареї 7Д-0.125Д з 98В
до 8В (неповна розрядка). Для використання в цифровому термометрі така
нестабільність допустима. У описуваному термометрі ця зміна опорної напруги
призводить до помилки в 06мВ або в 038 °С. Частково можна компенсувати цю
похибку підбором резистора R9 зменшивши помилку до 01 °С.
Як датчик температури практично придатний будь-який кремнієвий
малопотужний діод перевагу слід віддати приладам з найменшими габаритами.
Конденсатори С6 і С9 – К73-17 з допуском ± 10% на робочу напругу 160 В
можливе застосування інших плівкових конденсаторів. Полярний конденсатор С4
– К53-4 інші – КМ-5 або КМ-6. Резистори R7 R11 R13 що входять до
дільника напруги бажано використовувати стабільні наприклад С2-29В
резистори R10 R12 – СПЗ-19а.
Якщо передбачається використовувати термометр для вимірювання
температури повітря в приміщенні ніяке спеціальне оформлення датчика не
потрібне – цілком достатньо встановити його в корпусі приладу в якому
зробити вентиляційні отвори. Налагодження термометра нескладне. Спочатку
підбирають резистор R5 для забезпечення задаваючої частоти генератора
мікросхеми DD2 рівної 50 кГц. Контроль проводять на виводі 21 мікросхеми –
на ньому частота повинна становити 625 Гц. Помістивши датчик у лід або
сніг що тане за допомогою резистора R10 слід встановити нульові показання
на індикаторі при необхідності підібрати резистор R4. Потім опустивши
датчик у воду з температурою 35 40°С контрольовану точним термометром
резистором R12 встановити відповідні показання на індикаторі. Використання
киплячої води для калібрування небажане оскільки температура кипіння
залежить від атмосферного тиску. Підключивши термометр до джерела
регульованої напруги підібрати резистор R9 так щоб при зміні напруги в
межах від 8 до 98 В показання відрізнялися не більше ніж на 01 °С.
Суттєво підвищити точність цифрового термометра і стабільність його
показань при зміні напруги живлення й температури корпусу приладу можна
використавши інтегральний датчик температури К1019ЕМ1. Датчик представляє з
себе двополюсник з малим диференційним опором падіння напруги на якому при
струмі 1 мА і температурі 0 °С складає 2932 мВ і змінюється пропорційно
абсолютній температурі корпусу датчика. Абсолютний ТКН такого датчика на
відміну від діода позитивний і становить 10 мВ °С. Сама по собі
установка датчика К1019ЕМ1 замість діода не вирішує проблем з похибками
пов'язаними із залежністю опорної напруги від температури і напруги
живлення оскільки відносні ТКН датчика та діода практично рівні і
відрізняються тільки знаком (+03%°C і -03%°С відповідно).
Рішенням проблеми пов'язаної з нестабільністю опорної напруги може
бути одночасне використання двох поруч розташованих датчиків – мікросхеми
К1019ЕМ1 і кремнієвого діода. На рисунку 1.2 наведено можливу схему їх
спільного включення.
Рисунок 1.2 - Схема спільного включення мікросхеми К1019ЕМ1 і
Датчик температури DA1 живиться струмом 1 мА від генератора струму на
транзисторі VT1 і світлодіоді HL1 а діод VD1-струмом 100 мкА від
аналогічного генератора на тому ж світлодіоді і транзисторі VT2. Дільником
R19– R21 напруга з датчика DA1 зменшена приблизно в п'ять разів і приведена
до напруги на діоді VD1 при температурі 0°С. Різниця цих величин що
подається на вимірювальний вхід АЦП змінюється з ТКН 4 мВ°С. Температурі
0°С відповідає напруга 400 мВ такої ж величини має бути і напруга що
подається на вхід АЦП вона знімається з дільника R16 – R18. Тепер
нестабільність опорної напруги мікросхеми DD2 не позначається на величині
сигналу що подається на вимірювальний вхід АЦП а нестабільність зразкової
напруги в 01% призводить до помилки 01°С при 100°С причому не впливаючи
на показання термометру при 0 °С. Оскільки зразкова напруга становить 400
мВ опір резистора R14 інтегратора має бути збільшений до 220 кОм.
Налаштування цього термометра полягає в установці резистором R20 нульового
показання при температурі 0 °С і показань термометра відповідних
температурі близької до верхньої межі використовуваного діапазону за
допомогою резистора R17. Недоліками такого варіанту термометра є
необхідність підключення датчика що включає в себе мікросхему і діод
тридротовий кабель і відносно великі габарити датчика.
На рисунку 1.3 наведений наступний варіант конструкції цифрового
термометра. Використання дешевих мікросхем серії 176 (К176ЛА7 і К176Е4)
уможливило створення цифрового термометра який при всій своїй простоті
володіє високою повторюваністю і достатньою для побутових цілей точністю. В
якості датчика температури використовується звичайний терморезистор з
негативним ТКС і опором приблизно 100кОм.
Рисунок 1.3 – Схема простого термометра на МС серії К176
При розробці цифрових термометрів зазвичай користуються методом при
якому терморезистор – датчик температури входить до складу джерела струму
або напруги наприклад до складу дільника напруги. Результатом чого є
залежність струму або напруги від температури так як опір терморезистора
залежить від температури. Далі цю залежність вимірюють за допомогою схеми
цифрового вольтметра омметра або амперметра за допомогою якого
проводиться індикація температури.
Даний термометр цікавий тим що напівпровідниковий терморезистор що
являється датчиком температури включений в частотно-задаючий ланцюг RC
мультивібратора. Як відомо у напівпровідникового терморезистора зворотна
залежність від температури тому при збільшенні температури частота що
генерується мультивібратором зростає а при зниженні температури
зменшується. Отже температуру можна вимірювати за допомогою частотоміру
який буде спеціально настроєний так щоб його показання були рівні
Прилад може достатньо точно вимірювати температуру в межах від +100С
до +600С при цьому похибка не перевищує 10С. За цими межами похибка сильно
збільшується через нерівномірну залежність частоти мультивібратора від
температури терморезистора.
Наступний цифровий термометр підходить для більшості потреб
вимірювання температури в побуті. Наприклад термометр може
використовуватися крім вимірювання кімнатної і вуличної температури
повітря для контролю температури повітря в інкубаторі холодильній або
морозильній камері в підвалі або погребі а також для вимірювання
температури води в акваріумі на виході водонагрівача і т.і.
Не дивлячись на простоту конструкції він має непогані характеристики.
Достовірність показань термометра гарантується застосуванням цифрового
датчика DS18B20. Ця мікросхема не вимагає калібрування і дозволяє
вимірювати температуру навколишнього середовища від -55 до +125°С причому
в інтервалі -10 +85°С виробник гарантує абсолютну похибку вимірювання не
гірше ± 05°С. На краях діапазону вимірюваних температур точність
погіршується до ± 2°С. ндикація показань термометра у всьому діапазоні
вимірюваних температур виконується з точністю ±01°C. Живиться даний
термометр змінною напругою від 6В до 16В або постійною напругою від 8В до
В. Схема представлена на рисунку 1.4.
Рисунок 1.4 – Принципова схема цифрового термометра на DS18B20
Обмін даними та командами між мікроконтролером D1 і мікросхемою
цифрового датчика температури U1 відбувається за допомогою однопровідного
інтерфейсу 1 - Wire. Так як використовується всього один датчик то
протокол 1-Wire спрощується: не вимагається адресація датчиків і їх
попередня ініціалізація. Резистор R1 є навантажувальним резистором для
лінії інтерфейсу 1-Wire. Вихід DQ датчика U1 підключений до виводу 3
мікроконтролера D1 (порт RA3).
Живлення +5 В на датчик подається через резистор R2. Цей резистор
виконує функцію захисту від випадкового короткого замикання ланцюга
живлення при використанні виносного датчика. Даний резистор при бажанні
можна зі схеми виключити замінивши його перемичкою.
У пристрої реалізована динамічна індикація. Оновлення зображення
кожного індикатора здійснюється з частотою не менше 100Гц що виключає
мерехтіння індикаторів. Порт RB задіяний під динамічну індикацію: RB0.. RB7
- формують семисегментний код виведених цифр. Порти RA0 RA1 RA6 RA7
вказують робочі цифри. Резистори R3 R10 обмежують струм що протікає
через світлодіодні сегменти індикаторів.
При увімкненні живлення і після ініціалізації мікроконтролера
відбувається тест наявності та справності цифрового датчика температури.
Якщо датчик не підключений або його несправність характеризується наявністю
на лінії DQ постійного високого рівня при зверненні до нього
мікроконтролера то на індикаторі буде виводиться значення "LInE". А от
якщо лінія DQ має замикання на 0В або цю лінію сам датчик за наявності
несправності його внутрішньої схеми підтягує до 0В то на індикаторі
виводиться значення "Shot". Далі якщо тест справності датчика пройшов
успішно мікроконтролер видає датчику команду на вимірювання температури.
Після закінчення вимірювання цифровим датчиком температури мікроконтролер
зчитує значення температури обробляє його і виводить на індикатор. Після
подачі живлення при правильному підключенні датчика і джерела живлення
цифровий термометр починає відображати значення температури приблизно через
секунду. Даний час потрібний датчику на проведення вимірювання
температури. Під час першого вимірювання температури датчиком на індикаторі
виводиться значення "t °С".
Технічне завдання на пристрій.
Найменування пристрою:
Термометр для контролю температури та вологості на МК РС16F876А
Призначення пристрою:
Термометр для одночасного контролю температури в приміщенні і на
вулиці та вологості в приміщенні.
Мета і призначення розробки:
Метою розробки є пристрій що відповідає сучасним вимогам.
Призначення розробки – створення конструктивно закінченого друкованого
Перетворювач призначений для роботи при температурах від 0 до +40°С
відносної вологості повітря від 40 до 80% і атмосферному тиску від 61 до
Виріб призначений для дрібносерійного виготовлення.
Комплектність: один друкований вузол.
Вимоги до конструкції:
Склад пристрою і вимоги до конструктивного виконання:
Принцип побудови термометра повинен забезпечувати: взаємозамінність
змінних однойменних складових частин; ремонтопридатність.
Габаритні розміри плати пристрою повинні бути не більш м:
Габаритні розміри корпуса пристрою повинні бути не більш м:
Конструкція термометра повинна забезпечувати:
– зручність експлуатації;
– можливість ремонту;
– доступ до всіх елементів вузлам що вимагають регулювання чи заміни
в процесі експлуатації.
Електрична міцність ізоляції пристрою між струмоведучими ланцюгами а
також між струмоведучими ланцюгами і корпусом у нормальних кліматичних
умовах експлуатації повинна забезпечувати відсутність пробоїв і поверхневих
перекриттів ізоляції.
Вимоги до надійності:
Показники повинні відповідати заданим значенням при нормальних
кліматичних умовах (температура навколишнього середовища +20(С відносна
вологість 60 % атмосферний тиск (61 84)(102 Па).
Середнє напрацювання до відмови год. не менш 10000.
мовірність безвідмовної роботи 08.
Пристрій повинний витримувати вплив зовнішніх механічних і кліматичних
факторів відповідно до ДСТ 11478-88 для 1 групи РЕА.
Після відновлення працездатності по закінченні ремонтно-відбудовчих
робіт виріб повинний зберігати показники призначення викладені в дійсному
Вимоги до технологічності і метрологічного забезпечення розробки:
Параметри пристрою повинні контролюватися за допомогою стандартних
вимірювальних приладів обслуговуючим персоналом середньої кваліфікації.
Вимоги до технологічності повинні відповідати ГОСТ 14.201-83.
Конструкція пристрою повинна забезпечувати можливість виконання
монтажних робіт з дотриманням вимог технічних умов на установку і пайку
комплектуючих виробів.
При виготовленні термометра повинні застосовуватися стандартні методи
й універсальні засоби вимірів серійне випробувальне устаткування.
Допускається для проведення кліматичних перевірок при технологічному
прогоні застосовувати спеціально приготовлену камеру чи спеціально
обладнане устаткування.
Конструкція термометра повинна забезпечувати його зборку і монтаж при
підготовці до експлуатації без застосування спеціального устаткування
пристосувань і інструмента.
Вимоги до рівня стандартизації й уніфікації:
Естетичні й ергономічні вимоги:
Пристрій по своїм ергономічним показниках повинний забезпечувати
зручність експлуатації.
Пристрій повинний бути виконаний для кліматичного виконання першої
групи РЕА і нормально функціонувати при наступних зовнішніх умовах:
– верхнє значення температури навколишнього середовища (С +40
– нижнє значення температури навколишнього середовища (С –10
– відносна вологість повітря при температурі + 20(С % 60
– знижений атмосферний тиск кПа 61
– віброприскорення мс2 196
– нижнє значення вібрації Гц 10
– верхнє значення вібрації Гц 30
Гранично допустимі умови експлуатації пристрою повинні відповідати:
– верхнє значення температури навколишнього середовища (С +45
– нижнє значення температури навколишнього середовища (С –20
– відносна вологість повітря при температурі + 25(С % 80
– атмосферний тиск кПа 61 84
Схемотехнічний аналіз
1 Опис електричної схеми термометра
розроблявся в якості домашнього термометра для одночасного контролю
температури в приміщенні і на вулиці та вологості в приміщенні. Як датчики
контролю температури застосовані широко поширені DS18B20. Принципова схема
являє собою мікроконтролер який керує 4-х рядковим символьним РК.
Живлення пристрій отримує від зовнішнього джерела 7 – 14В через
стабілізатор LM7805. З цього ж стабілізатора напруга подається на датчики
температури DS18B20.
Електрична схема пристрою наведена на рисунку 3.1.
Рисунок 3.1 – Схема універсального цифрового термометра
У більшості випадків для вимірювання вологості застосовують ємнісні
датчики наприклад НН - 4000. Однак в основу вимірювання вологості в
цьому пристрої покладено інший принцип – психрометричний метод.
Даний метод заснований на вимірюванні різниці двох температур. Прилад
який працює на цьому принципі називається психрометр і складається з двох
термометрів. Один термометр «сухий» інший - «вологий». Для того що б
другий термометр був вологим він обертається в бавовняну тканину яка
опускається у воду і є постійно вологою за рахунок капілярного ефекту.
Випаровуючись вода охолоджує вологий термометр. У результаті цього
виходить різниця між показаннями «сухого» і «вологого» термометрів.
Виходячи з різниці температур «вологого» і «сухого термометрів» і
температури «сухого» термометра - тобто температури в приміщенні по
спеціальних таблицях які називаються психометричними (таблиця 3.1)
визначають відносну вологість повітря.
Таблиця 3.1 – Психрометрична таблиця
Показання Різниця показань сухого та вологого термометра 0С
В даному дипломному проекті використовуються підстроєчні резистори
29Н (R6) що випускаються фірмою BOURNS. Зовнішній вигляд резисторів
29Н показаний на рисунку 4.2. Основні параметри резисторів 3329Н
приведено в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 – Основні параметри резисторів 3329Н
Номінальна ємність Ом 10 1 М
Розсіювана потужність Вт 05
Температурний коефіцієнт ppm0C ±100
Робочий діапазон температур 0C -55 +150
Рисунок 4.2 – Зовнішній вигляд резисторів 3329Н
SMD конденсатори що використовуються в даному дипломному проекті це
керамічні багатошарові конденсаторі призначені для роботи в ланцюгах
постійного і змінного струмів і в імпульсних режимах (C2 – C6).
Випускаються в корпусі 1206 зовнішній вигляд зображений на рисунку 4.1.
Габаритні розміри SМD конденсаторів в корпусі 1206 відповідають таблиці
1. Основні параметри приведено в таблиці 4.3.
Таблиця 4.3 – Основні параметри SMD конденсаторів
Номінальна ємність мкФ 05пФ 10мкФ
Номінальна напруга В 50
Відхилення від номінального значення % (5 (20
Опір ізоляції не менше МОм 4000
Діапазон робочих температур (С -55 +125
Електролітичні конденсатори В41821 (C1) що використовуються в даній
роботі випускаються фірмою EPCOS їх зовнішній вигляд показаний на рисунку
3. Основні параметри приведені в таблиці 4.4.
Рисунок 4.3 – Зовнішній вигляд конденсатори В41821
Таблиця 4.4 – Основні параметри електролітичнх конденсаторів В41821
Номінальна ємність мкФ 01 10000
Номінальна напруга В 63 100
Струм витоку при температурі 200С мкА не більше 3
Тангенс кута втрат не більше 02
Діапазон робочих температур (С -40 +85
Мінімальне напрацювання годин не менше
при температурі 850С 2000
при температурі 400С 100000
Транзистори BC547В (VT1) випускаються в корпусі ТО-92. Зовнішній
вигляд транзисторів BC547В показаний на рисунку 4.4. Основні параметри
приведено в таблиці 4.5.
Таблиця 4.5 – Основні параметри транзисторів BC547В
Напруга колектор-емітер В не більше 45
Напруга колектор-база В не більше 50
Напруга емітер-база В не більше 6
Постійний струм колектору мА не більше 100
мпульсний струм колектору мА не більше 200
Максимально допустима потужність розсіювання Вт 0625
Статичний коефіцієнт передачі струму біполярного 150
транзистора в схемі із спільним емітером В не менше
Діапазон робочих температур 0С -55 +150
Рисунок 4.4 – Зовнішній вигляд корпусу ТО-92
Також в приладі застосовується мікросхема лінійного стабілізатора
напруги 78L05 (DA1). Корпус мікросхеми типу ТО-92. Зовнішній вигляд
мікросхеми наведено на рисунку 4.4. В таблиці 4.6 наведено призначення
виводів в таблиці 4.7 – електричні параметри мікросхеми.
Таблиця 4.6 – Призначення виводів мікросхеми 78L05
Номер виводу Призначення
Таблиця 4.7 – Електричні параметри мікросхеми 78L05
Вихідна напруга В 475 525
Вхідна напруга В 7 20
Вихідний струм мА 1 100
Робочий діапазон температур 0С -40 +125
Мікросхему цифрового датчика температури DS18B20 (DD1 – DD3) що
використовується в даній конструкції цифрового термометра зображено на
рисунку 4.4. В таблиці 4.8 наведено призначення виводів в таблиці 4.9 –
електричні параметри мікросхеми.
Таблиця 4.8 – Призначення виводів мікросхеми DS18B20
Таблиця 4.9 – Електричні параметри мікросхеми DS18B20
Напруга живлення В 30 55
Вхідна напруга низького рівня В -03 +08
Вхідна напруга високого рівня В 22 55
Струм споживання мА 1 15
Робочий діапазон температур 0С -55 +125
У даному проекті використовується кварцовий резонатор HC-49US (ZQ1) з
частотою 4 МГц. Зовнішній вигляд кварцового резонатору показаний на рисунку
5. Основні параметри наведені в таблиці 4.10.
Рисунок 4.5 – Зовнішній вигляд кварцового резонатору HC-49US
Таблиця 4.10 – Електричні параметри кварцового резонатору HC-49US
Діапазон частот МГц 32 150
Стабільність частоти Гц ± 50
Внутрішній опір Ом не більше 80
Діапазон робочих температур 0С -40 +85
мність навантаження пФ 8 32
Основою універсального датчика температури що розроблюється в даному
дипломному проекті являється мікроконтролер РС16F876A (DD4). Дана
мікросхема оброблює інформацію від датчиків температури та відображає
заміряну температуру та вологість на рідкокристалічному індикаторі.
Зовнішній вигляд мікросхеми наведено на рисунку 4.6. В таблиці 4.11
наведено призначення виводів в таблиці 4.12 – електричні параметри
Рисунок 4.6 – Корпус мікроконтролера РС16F876A
Таблиця 4.11 – Призначення виводів мікроконтролера РС16F876A
Номер Назва Призначення
MCLR Скидання контролеру. Активний рівень «0»
OSC1 Вхід для підключення кварцового резонатору
OSC2 Вхід для підключення кварцового резонатору
Vdd Напруга живлення
Таблиця 4.12 – Електричні параметри мікроконтролера РС16F876A
Напруга живлення В 20 55
Вхідна напруга високого рівня В 20 55
Струм споживання мА не більше 15
Максимальна розсіювана потужність Вт 1
Максимальний вихідний струм мА 20
Пам’ять програм (EEPROM) байт 256 х 8
Пам'ять даних (FLASH) байт 8К х 14
Пам'ять даних (RAM) байт 368 х 8
Розрядність вбудованого АЦП 10 розрядів 8 каналів
Максимальна робоча частота МГц 20
У даному проекті використовуються кнопки DS1109 (SA1 SA2). Зовнішній
вигляд кнопок показаний на рисунку 4.7. Основні параметри наведені в
Рисунок 4.7 – Зовнішній вигляд кнопки DS1109
Таблиця 4.13 – Електричні параметри кнопки DS1109
Максимальний струм мА 50
Опір ізоляції МОм не менше 100
Опір контакту мОм не більше 100
Строк служби циклів 10000
Діапазон робочих температур 0С -25 +70
У даному проекті використовуються рідкокристалічний індикатор
виготовлений фірмою Winstar 1602 (HL1). Зовнішній вигляд РК показаний на
рисунку 4.8. Основні параметри наведені в таблиці 4.14.
Рисунок 4.8 – Зовнішній вигляд РК Winstar 1602
Таблиця 4.13 – Електричні параметри РК Winstar 1602
Напруга живлення В 47 70
Пряме падіння на світлодіоді підсвітки В 42 46
Прямий струм світлодіоду підсвітки мА не більше 20
Діапазон робочих температур 0С -20 +70
Таблиця 4.14 – Характеристики універсального цифрового термометру
Найменування елементу Кіл-ть Маса г
Зовнішній вигляд Прозора скловидна або з Прозора
наявністю бульбашок повітря
нтенсивність забарвлення X Ww Wg Wg
Масова частка води % не більше02 01
Масова частка золи % не більше003 002
Масова частка механічних 003 003
домішок % не більше
Температура розм’якшення °С не69 71
Кислотне число мг КОН на 1 г 169 170
Схильність до кристалізації Відсутність медового осаду Відсутня
4 Компоновка термометра
Компоновка в значній мірі визначає ефективність якість і надійність
РЕА. При компоновці необхідно враховувати склад елементної бази можливості
виробництва експлуатації ремонтоспроможності необхідність захисту від
дестабілізуючих дій.
Компоновка визначає електромагнітні теплові зв'язки основні
конструкторсько-технологічні рішення масо-габаритні і надійнісні
параметри форму виробу його сумісність з людиною-оператором.
Основні критерії компоновки – це мінімізація довжини й кількості
електромонтажних зв'язків кількості вихідних контактів енергоспоживання.
Розроблюваний пристрій містить невелику кількість елементів найбільш
критичним елементами є мікросхеми але при виконанні оптимальної компоновки
елементів і з'єднань небезпечних впливів не буде спостерігатися.
При розробці пристрою взято за основу такі стандартні конструкторські
- габаритний критерій;
- критерій матеріалу основи;
- критерій товщини провідникового шару;
- критерій кількості шарів;
- критерій щільності рисунку.
а також допоміжні критерії:
- електричні обмеження за паразитними параметрами;
- теплові обмеження;
- обмеження за трудомісткістю виготовлення;
- обмеження по масі;
- обмеження за безвідмовністю;
- обмеження за ремонтопридатністю.
Так як пристрій буде виконаний на друкованій платі то при її розробці
враховано вимоги державних стандартів.
Для розроблюваного пристрою обираємо перший клас щільності монтажу
двосторонню друковану плату матеріал основи – склотекстоліт матеріал
провідників – мідь з товщиною 50 мкм.
Площу ДП можна приблизно знайти за формулою:
де Sпп – площа ДП; Sуст – установча площа ЕРЕ (таблиця 4.14).
Sпп=(3 – 4) · 7822 = 31288 мм2.
Співвідношення сторін ДП обрано 1:1. Пристрій виготовляється у
вигляді друкованого вузла розміром 60мм×60мм.
Попередній вигляд компоновки зображено на рисунку 4.9.
Рисунок 4.9 – Друкована плата термометру
Друкований вузол монтується у корпус із пластмаси К-124-38 яка є
вологостійкою і слугує для додаткового захисту кришка корпуса – металева.
5 Розрахунок топологічних розмірів друкованої плати
Обрано третій клас щільності монтажу. Мінімальна ширина друкованого
провідника по постійному струму для ланцюгів заземлення і живлення мм:
де Imax – максимальний постійний струм у провіднику (визначається із
аналізу електричної схеми 100 мА); Iдоп – допустима щільність струму
обирається у залежності від метода виготовлення – 15 Амм2; hф – товщина
Визначаємо мінімальну ширину друкованого провідника виходячи із
допустимого падіння напруги на ньому мм:
де [p Imax – максимальний постійний струм
у провіднику – 100 мА; hф – товщина
провідника– 50 мкм; Uдоп – допустиме падіння напруги яке визначається з
аналізу схеми – 05 В.
Для даної плати обирано перший клас точності який характеризується
наступними номінальними значеннями основних розмірів: ширина друкованого
провідника t = 075 мм відстань між краями сусідніх елементів
провідникового рисунку S = 075 мм гарантійний поясок b = 03 мм тощо.
Діаметри монтажних отворів контактних площадок і мінімальна відстань
між центрами отворів вибрано з ряду рекомендованих по ОСТ 4.070.010-75 і
занесені до таблиці 4.16.
Таблиця 4.16 - Діаметри отворів згідно ОСТ 4.070.010-75
Номер Діаметр Діаметр Діаметри Мінімальна відстань
виводу мм отворів ммконтактних між центами отворів
Для кожної контактної площадки повинна виконуватися умова D >Dmin де
D – діаметр контактної площадки вибраної з ряду рекомендованих по ОСТ
Dmin – найменший номінальний діаметр контактної площадки який
розраховується за формулою:
де d0 - діаметри монтажних отворів; Δde0 - верхнє граничне відхилення
діаметру отвору згідно ГОСТ 23751-86; b - гарантійний поясок; Δte0 - верхнє
граничне відхилення діаметру контактної площадки і ширини провідника (ГОСТ
751-86); ΔtTP - значення підтравлення діелектрика у отворі (ΔtTP = 0);
Td - значення позиційного допуску розташування осей отворів у
діаметральному вираженні (ГОСТ 23751-86); TD - значення позиційного допуску
розташування центрів контактних площадок у діаметральному вираженні (ГОСТ
751-86); Δtн0 - нижнє граничне відхилення діаметру контактної площадки та
ширини друкованого провідника (ГОСТ 23751-86).
Для виводів електрорадіоелементів з діаметром d = 05 мм для першого
класу точності маємо: d0 =09 мм Δde0 =01 мм b=03 мм Δte0=015 мм
ΔtTP=0 Td=02 мм TD =035 мм Δtн0 =015 мм.
[pic] тобто 3 > 218 – отже умова виконується.
Для виводів електрорадіоелементів з діаметром d = 06 мм та d = 07
мм для першого класу точності маємо: d0 =11 мм Δde0 =015 мм b=03 мм
Δte0=015 мм ΔtTP=0 Td =02 мм TD =035 мм Δtн0 =015 мм.
[pic] тобто 3 > 243 – отже умова виконується.
Для виводів електрорадіоелементів з діаметром d = 08 мм для першого
класу точності маємо: d0 =13 мм Δde0 =015 мм b=03 мм Δte0=015 мм
ΔtTP=0 Td =02 мм TD =035 мм Δtн0 =015 мм.
[pic] тобто 3 > 263 – отже умова виконується.
6 Конструкторсько-технологічний розрахунок ширини друкованих
Номінальне значення ширини провідника у вузькому місці для першого
де t – ширина друкованого провідника;
Δtн0 - нижнє граничне відхилення діаметру контактної площадки та ширини
друкованого провідника (ГОСТ 23751-86).
Номінальне мінімальне значення ширини провідника у вільному місці для
першого класу точності розраховується за формулою (4.4) але t подвоюється:
Номінальна відстань між сусідніми елементами друкованого монтажу
де S – відстань між краями сусідніх елементів провідникового рисунку;
ΔtВ0 - верхнє граничне відхилення діаметру контактної площадки та ширини
Згідно ГОСТ 23751-86 допустима напруга склотекстоліту складає 400 В.
7 Розрахунок теплового режиму
Модуль радіоелектронної апаратури першого другого рівня і вище – це
система тіл з багатьма внутрішніми джерелами теплоти. Точний аналітичний
опис температурний полів у середині блока неможливий із-за складності
задачі. Тому при розрахунках теплового режиму використовують наближені
методи аналізу і розрахунку.
Метою розрахунку є визначення температури нагрітої зони і середовища
поблизу поверхні електрорадіоелементів. Рекомендується проводити розрахунок
найбільш критичних елементів схеми тобто елементів допустима позитивна
температура якого має найменше значення серед усіх елементів що входять у
склад пристрою і утворюють нагріту зону. з-за практичної неможливості не
тільки рішення але і складання повної системи рівнянь теплообміну
приходиться процеси що відбуваються у радіоелектронній апаратурі
порівнювати з електричними процесами приймаючи ряд спрощень і отримувати
електротеплову аналогію (модель).
Розрахуємо перегрів поверхні мікросхеми DD4 що знаходиться на ДП.
Визначаємо еквівалентний коефіцієнт теплопровідності модуля у якому
розташована мікросхема. При відсутності теплопровідних шин [pic] де
[pic]теплопровідність матеріалу основи плати. Для склотекстоліту [pic]
Втм·К. Вибираємо [pic] Втм·К.
Еквівалентний радіус корпуса мікросхеми DD4:
де [pic]площа основи мікросхеми DD4 [pic].
Розраховуємо коефіцієнт теплового потоку:
де а1 і а2 – коефіцієнт теплообміну з обох боків друкованої плати. Для
природного теплообміну (а1+а2)= 17Втм2·К; [pic]товщина друкованого модуля–
мм; [pic]еквівалентний коефіцієнт теплопровідності даного модуля.
Визначаємо перегрів поверхні корпуса мікросхеми для даної плати:
де k – емпіричний коефіцієнт для корпусів центр яких знаходиться від
торців друкованої плати на відстані менш ніж 3R k = 114 а для корпусів
центр яких знаходиться від шарів друкованої плати на відстані більш ніж 3R
k = 1. Встановлюємо що k = 1; k( – коефіцієнт тепловіддачі від корпусу
мікросхеми визначається по графіку методичного посібника; SDD4 – площа
поверхні мікросхеми; Sосн. – площа основи мікросхеми; QDD4 - потужність що
розсіюється мікросхемою – 1 Вт; [pic] – коефіцієнт тепловіддачі від корпуса
мікросхеми – 35 Втм2·К; SDD4 – площа поверхні мікросхеми 97452·10-6 м2;
Sосн.DD4 – площа основи мікросхеми – 27226·10-6 м2.
Визначаємо температуру поверхні корпуса мікросхеми:
де tв – максимальна температура оточуючого середовища 35ºС; [pic]перегрів
поверхні корпуса мікросхеми.
[pic]ºС. Допускається +125ºC.
Розрахунки температури поверхні корпуса мікросхеми свідчать що при
максимальній температури експлуатації температура поверхні корпуса нижче
допустимої. Отже друкований вузол в цілому відноситься до
нетеплонавантажених. Тому для нормального теплового режиму у даному
пристрої достатньо застосувати природне повітряне охолодження.
8 Розрахунок віброміцності елементів
До механічних дій відносяться лінійні перенавантаження вібрації та
удари. Віброміцність до дії механічних факторів – це здатність конструкції
виконувати функції і зберігати значення параметрів в межах норм що
встановлені стандартами після дії механічних факторів.
Для забезпечення віброміцності необхідно щоб у конструкціях були
відсутні механічні резонанси.
Ця умова буде виконуватись якщо частота вільних коливань елементів
конструкції лежить за межами діапазону частот зовнішніх дій. Таким чином
оцінку віброміцності конструкції РЕА проведемо по частоті вільних коливань.
Конструкція плати приведена на рисунку 3.13 розрахункова модель може
бути представлена у вигляді навантаженої прямокутної пластини яка жорстко
закріплена з чотирьох сторін.
Розрахуємо і зробимо висновки щодо отриманих результатів при таких
– розмір плати – 60 мм ( 60 мм;
– матеріал – склотекстоліт СФ-2-50-15;
– модуль пружності – Е = 32·109Нм2;
– коефіцієнт Пуансона – [p
За методом Релея частота вільних коливань основного тону навантаженої
пластини має вигляд:
де (1 – коефіцієнт що характеризує залежність частоти вільних коливань
пластини від краєвих умов розраховується за формулою:
в залежності від відношення сторін ab = = 1 і від засобу закріплення
пластини; mЕ і m0 – приведені до площі пластини маси елементів і пластини;
m0 = тпл=ρ·V=185·103·54·10-6= 999·10-3кг;
D – жорсткість пластини на вигін (циліндрична жорсткість)
де Е – модуль пружності; [p h – товщина пластини.
тоді частота вільних коливань основного тону навантаженої пластини
Метод Релея забезпечує задовільну точність лише при розрахунках
частоти вільних коливань основного тону. з зростанням номеру тону точність
результатів погіршується.
За методом Рітса частота вільних коливань основного тону й обертонів
навантаженої пластини має вигляд:
де С – частотна постійна визначається з таблиці; С = 1025; Км –
поправочний коефіцієнт на матеріал пластини; Ке – поправочний коефіцієнт на
навантаження пластини елементами; h – товщина пластини h = 15 мм; а –
більша сторона пластини а= 006 м;
де Е Ес – модуль пружності сталі та матеріалу пластини; E = 32(109 кгм3;
Ес=200(109 кгм2; ρс ρ – відповідно їх щільності ρс = 782(10-3 кгм3;
де me mп - маса елементів та маса пластини;
Зробивши розрахунки на визначення частоти вільних коливань
функціональних вузлів робимо висновок що за групою РЕА – 6 плата є
9 Оцінка електромагнітної сумісності
Механізм спотворення і затухання сигналів а також поява перешкод в
аналогових вузлах такий же як і в цифрових вузлах. Але електричні довгі
лінії мають місце в аналогових вузлах лише для діапазону НВЧ а в діапазоні
ВЧ переважають лінії електричні короткі. В них найбільший вплив здійснюють
паразитні зв’язки характер відстані r між джерелами та приймачами
Напруга на кінці дротової лінії або хвильоводу зі збільшенням відстані
падає досить повільно за винятком випадку сонячних хвиль в лінії коли
невеликі зміни відстані можуть привести до значного збільшенням або
зменшенням напруги. При малих відстанях (r≤5λ) діють всі чотири види
зв’язку (індуктивний ємнісний через електромагнітне поле через дроти та
хвильоводи). Зі збільшенням відстані r (r≥5λ) перш за все зникають зв’язки
через ближні електричне та магнітне поле випромінювання і на великій
відстані впливає тільки зв’язок по дротах і хвильоводах. Якщо корпус
аналогового вузла має коробчасту форму то при відсутності екрануючих
перегородок і елементів що виступають його можна розглядати як хвильовод
по якому з малим затуханням розповсюдження хвилі коротші від критичної (λкр
= 2b b – розмір більшої сторони поперечного перерізу корпусу). Хвилі що
довші критичних в корпусі розповсюджуватись не можуть в ньому існує поле
що спостерігається у безпосередній близькості від джерела випромінювання і
швидко затухає по мірі віддалення від нього. Якщо передачі енергії по
корпусу пристроїв НВЧ у хвильовому режимі можна усунути встановивши
перегородки всередині корпусу.
Під внутрішньою електромагнітною сумісністю розуміється властивість
РЕА і його частин функціонування без погіршення якісних показників при
заданій всередині РЕА або його частин електромагнітній обстановці.
Поява перехресних перешкод обумовлена взаємодією електромонтажних
ліній причиною якої є паразитні зв’язки. Параметри паразитних зв’язків
визначаються конструкцією пристрою.
Діелектрична проникливість
де (д – діелектрична проникливість склотекстоліту.
Між двома паралельно розташованими провідниками можливі гальванічні
зв’язки за рахунок струмів витоку по ізоляції а також ємності. мність між
двома друкованими провідниками можливо обчислити за формулою:
де С – ємність пФ; k – коефіцієнт який залежить від ширини провідників і
їх взаємного розташування пФсм.
Погонна ємність С = 042 пФсм = 42 пФм.
ндуктивність прямого друкованого провідника залежить від його
довжини ширини й товщини. Для визначення погонної індуктивності
провідників з товщиною 005 мм використаємо формулу
Для розташування провідників на одній площині взаємоіндукцію
розраховують за формулою:
де М – взаємоіндукція нГн; D – відстань між
Конструкція з’єднань у значній мірі визначає якість і надійність
конструкцій РЕА. Викривлення затухання й затримка сигналу у електричній
лінії зв’язку а також перешкоди не можуть порушити нормальне
функціонування РЕА і викликати зміни параметрів виробу.
10 Вибір засобів захисту від зовнішніх дій
Під час експлуатації на РЕА впливає значна кількість зовнішніх діючих
– кліматичний вплив оточуючого середовища;
– механічний вплив оточуючого середовища;
– біологічний вплив оточуючого середовища.
Тому конструкція повинна володіти:
– вологостійкістю теплостійкістю холодостійкістю стійкістю до
зниженого або підвищеного тиску пило- бризко-
водозахищеністю захищеністю від ожеледі і інею сонячної
радіації іонізуючого випромінювання полів СВЧ;
– вібростійкістю віброміцністю удароміцністю вітроміцністю
стійкістю до лінійних і відцентрових прискорень;
– грибостійкістю стійкістю до комах і гризунів.
Розроблюваний пристрій в основному буде працювати у нормальних
умовах які характеризуються такими параметрами: температура повітря - 15-
град.; відносна вологість - 45-85%; атмосферний тиск - 96-106 кПа.
Найбільшу небезпеку викликає дія вологи яка визначається
властивостями води у рідкому і газоподібному станах. Можливі два основних
види дії воді на матеріали:
а) вода проникає у зазори тріщини капіляри або знаходиться на
поверхні тримаючись на його дрібно дисперсних частинках;
б) вода хімічно зв'язана з елементами конструкції. У цьому випадку
взаємодія води з матеріалами приводить до прискорення процесів корозії
металів гідролізу розпаду деяких матеріалів зниженню механічної міцності
конструкції зменшенню точності роботи порушенню контактних з'єднань.
тому для нормальної роботи під час дії факторів оточуючого
середовища у даному пристрої передбачені такі засоби захисту:
– на плату з електрорадіоелементами наноситься плівкове покриття
(емаль) яке утворює на її поверхні тонкий і неперервний шар
лаку. Емаль захищає дані матеріали від проникнення в їх пори
вологи і збільшує міцність ізоляції;
– з’єднувальні проводи мають ізоляцію з поліхлорвінілового
пластиката і ізоляцію стрічками з триацетатної плівки що
дозволяє їм бути вологостійкими і працеспроможними при заданій
вологості і температурі;
– електрорадіоелементи підібрані з таким робочим діапазоном що
в змозі нормально працювати при зазначених зовнішніх діях.
В якості захисту для плати буде використовуватися емаль серії ЕП-572
білого кольору ТУ6-10-1539-76. Дана емаль відзначається механічною
міцністю стійкістю до періодичної дії бензину і води володіє
електроізоляційними властивостями. Робочий інтервал температур від –60 до
11 Оцінка надійності
Надійність – це властивість виробу виконувати всі задані функції у
визначених умовах експлуатації при зберіганні значень основних параметрів у
встановлених межах. Надійність – це фізична властивість виробу яка
залежить від кількості і якості елементів що входять до його складу.
Надійність характеризується такими кількісні показниками.
нтенсивність відмов ( означає яка доля всіх виробів виходить з ладу
за 1 годину роботи. Вона залежить від температури вологості механічних
дій тиску і електричних навантажень. Вплив цих факторів виражається
коефіцієнтами які приводяться для окремих елементів. Одним з них є
коефіцієнт навантаження – це відношення фактичного значення діючого фактора
до його номінального значення.
Якщо прилад складається з n різних елементів то
(=(1+(2+ +(n+(плати+(з’єднань
де (1 (2 (n (плати (з’єднань – інтенсивність відмов елементів схеми
друкованої плати та з’єднань.
мовірність безвідмовної роботи
де ( – інтенсивність відмов пристрою t – час.
Час безвідмовного відпрацювання
Розрахуємо ці параметри за допомогою програми виконаній у вигляді
Результуючі поправочні коефіцієнти наведені в таблиці 4.17.
Таблиця 4.17 – Результуючі поправочні коефіцієнти
Умови експлуатації Результуючий поправочний
апаратури коефіцієнт kl
Реальні інтенсивності відмов резисторів наведені в таблиці 4.18 4.19;
конденсаторів – 4.20 4.21 транзистора – 4.22 мікросхем – 4.23 4.24
25; кварцового резонатора – 4.26 кнопки – 4.27 електричних з’єднань –
28 друкованої плати – 4.29.
Таблиця 4.18 – Реальна інтенсивність відмов резистора 1206
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 200E-08
Умови експлуатації елемента Стаціонарні
Результуючий поправочний коефіцієнт kl kl 244
Поправочний коефіцієнт що враховує впливa 07
електричного режиму і температури
всередині радіопристроїв (табличний)
Реальна інтенсивність відмов [pic] 342E-08 1ч
Таблиця 4.19 – Реальна інтенсивність відмов резистора 3329Н
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 350E-08
Поправочний коефіцієнт що враховує впливa 05
Реальна інтенсивність відмов [pic] 427E-08 1ч
Таблиця 4.20 – Реальна інтенсивність відмов конденсатора 1206
Поправочний коефіцієнт що враховує впливa 02
Реальна інтенсивність відмов [pic] 976E-09 1ч
Таблиця 4.21 – Реальна інтенсивність відмов конденсатора В41821
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 240E-07
Поправочний коефіцієнт що враховує впливa 03
Реальна інтенсивність відмов [pic] 176E-07 1ч
Таблиця 4.22 – Реальна інтенсивність відмов транзистора ВС547В
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 500E-07
Поправочний коефіцієнт що враховує вплив a 103
Реальна інтенсивність відмов [pic] 126E-06 1ч
Таблиця 4.23 – Реальна інтенсивність відмов мікросхеми 78L05
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 100E-07
Поправочний коефіцієнт що враховує вплив a 1
Реальна інтенсивність відмов [pic] 244E-07 1ч
Таблиця 4.24 – Реальна інтенсивність відмов мікросхеми DS18B20
Таблиця 4.25 – Реальна інтенсивність відмов мікросхеми РС16F876A
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 150E-07
Реальна інтенсивність відмов [pic] 366E-07 1ч
Таблиця 4.26 – Реальна інтенсивність відмов резонатору HC-49US
Реальна інтенсивність відмов [pic] 488E-08 1ч
Таблиця 4.27 – Реальна інтенсивність відмов кнопки DS1109
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 120E-06
Реальна інтенсивність відмов [pic] 293E-06 1ч
Таблиця 4.28 – Реальна інтенсивність відмов електричних з’єднань
Таблиця 4.29 – Реальна інтенсивність відмов друкованої плати
нтенсивність відмов (таблична) l0 1ч 700E-07
Реальна інтенсивність відмов [pic] 171E-06 1ч
Розрахунок надійності друкованої плати термометра занесено в таблицю
Таблиця 4.30 - Реальна інтенсивність відмов елементів перетворювача
Тип елементу Кіл-ть нтенсивність Добуток n λе
елементів відмов (інтенсивність
в елементів відмов всіх
пристрої цього типу елементів цього
n λе 1ч типу які є в
Резистор 1206 8 342E-08 274E-07
Резистор 3329Н 1 427E-08 427Е-08
Конденсатор 1206 5 976E-09 488Е-08
Конденсатор В41821 1 176E-07 176Е-07
Транзистор ВС547В 1 126E-06 126Е-06
Мікросхема 78L05 1 244E-07 244Е-07
Мікросхема DS18B20 3 244E-07 732Е-07
Мікросхема РС16F876A 1 366E-07 336Е-07
Кварцовий резонатор HC-49US 1 488E-08 488Е-08
Кнопка DS1109 2 293E-06 586Е-06
Електричні з'єднання 64 244E-07 156E-05
Друкована плата 1 171E-06 171E-06
Загальна інтенсивність відмов l 1ч 276E-05
Період для якого необхідно t ч 10000
розрахувати ймовірність
безвідмовної роботи
мовірність безвідмовної роботи 091
Середнє напрацювання до першої 11084140
мовірність безвідмовної роботи розрахуємо для заданого часу за
формулою [pic]. Дані занесені в таблиці 4.31.
Таблиця 4.31 – мовірність безвідмовної роботи перетворювача напруги
Час t годмовірність безвідмовної роботи Р
За отриманим даним будуємо графік залежності імовірності безвідмовної
роботи Р = f (t) який наведено на рисунку 4.10.
Рисунок 4.10 - Графік залежності імовірності безвідмовної
12 Оцінка якості конструкції
Забезпечення високої якості й ефективності електронної апаратури при
компоновці пов’язано з рішенням таких питань:
– забезпечення сумісності з об’єктом встановлення;
– захист від зовнішніх дій;
– забезпечення електромагнітної сумісності елементів і вузлів
– збільшення щільності компоновки і легкості доступу до
– підвищення естетичного рівня;
– зменшення вартості.
Будь-яка розроблена конструкція повинна мати високу якість
енергоінформаційних (функціональних) показників перешкодозахищеність
надійність міцність жорсткість технологічність економічність і
серійноспроміжність при малих матеріалоємності і споживаній потужності.
Конструкції які відповідають цим вимогам повинні мати мінімальну
масу m об’єм V споживану потужність Р частоту відмов ( вартість С час
розробки Т; повинні бути вібро- і удароміцними працювати у нормальному
тепловому режимі і мати достатньо високий для виробництва відсоток виходу
придатних виробів. Оцінимо питомі і відносні показники якості.
До питомих показників якості відносять питомі коефіцієнти конструкцій
щільність пакування елементів на площі або у об’ємі питому потужність
розсіювання на площі або у об’ємі (теплонапруженість конструкції) питому
масу (щільність) конструкції. За питомими коефіцієнтам оцінюють прогрес
розвитку нових конструкцій у порівнянні з попередніми аналогами і
Щільність пакування елементів є головним показником рівня інтеграції
конструктивів того чи іншого рівня. Щільності пакування елементів на площі
оцінюються таким чином:
де N – кількість елементів; S – займана ними площа. N = 24 S = 54962
До відносних показників відносять: коефіцієнти дезінтеграції величину
перенавантаження конструкції при вібраціях і ударах.
При переході з одного рівня компоновки на інший виникає втрата
(дезінтеграція) корисного об’єму. Зменшення щільності пакування
відбувається через те що:
– елементи корпусуються;
– елементи розміщуються на платі із зазорами;
– корпус має об’єм стінок.
Коефіцієнт дезінтеграції по площі визначається:
де [pic] – площа схемних елементів [pic] – площа ДП.
Технологічна частина
1 Структурна схема процесу виготовлення
Виробничий процес являє сукупність всіх дій людей і знарядь
виробництва необхідних на даному підприємстві для виготовлення або ремонту
Технологічний процес (техпроцес) - частина виробничого процесу
безпосередньо пов'язана з послідовною зміною стану предмета праці з
перетворенням його в готову продукцію. Технологічні процеси будують за
окремими методами їх виконання (процеси лиття механічної і термічної
обробки покриттів складання монтажу та контролю РЕА) і поділяють на
операції. Проектування ТП виготовлення РЕА починається з ретельного
вивчення на всіх виробничих рівнях вихідних даних.
Технологічна операція - це закінчена частина ТП виконувана на одному
робочому місці над одним або декількома виробами одним або декількома
робітниками. Умова безперервності операції означає виконання передбаченої
роботи без переходу до виготовлення або складання виробу.
Структурна схема технологічного процесу виготовлення термометра для
контролю температури та вологості на МК РС16F876А наведена на рисунку 5.1.
2 Технологічні операції і обладнання для виготовлення друкованої
плати і зборки пристрою
Вхідний контроль матеріалів.
Всі елементи які входять в радіоелектронну апаратуру проходять вхідний
контроль по електричним параметрам а також проводиться перевірка операції
наявності і якості усіх матеріалів. Організація вхідного контролю залежить
від типу виробництва. В масовому виробництві контроль виконують на
Вхідний Різання Створення
контроль матеріалів базових
матеріалів заготовок отворів
Підготовка Створення Хімічне
поверхні захисного травлення
діелектрика малюнку
Видалення Свердління Механічна
захисного технологічних обробка плат
малюнку отворів по контуру
Гаряче лудіння Маркування Підготовка
Встановлення Пайка хвилею Контроль
ЕРЕ на ДП зовнішнього
Регулювання Ремонт Лакування
Рисунок 5.1 - Структурна схема технологічного процесу виготовлення
термометра для контролю температури та вологості на МК РС16F876А
стендах де на шкалах приборів нанесені граничні значення параметрів. Всі
прилади на стендах повинні мати точність відповідно технічних умов на ці
вироби. Матеріали які використовують в якості основ друкованих плат
повинні мати високі електроізоляційні параметри достатню механічну
стійкість стабільність до впливів агресивних середовищ та кліматичних
умов. Крім того матеріал основи повинен мати гарну адгезію до
струмопровідного покриття мінімальне короблення в процесі виробництва та
експлуатації. Листові матеріали використані для виробництва плат повинні
допускати можливість їх обробки різанням та штамповкою. Виконують на столі
БТК застосовують пінцет і печатки.
При виготовлені плат листи склотекстоліту ріжуть на полоси дисковими
фрезами з сталі пластинами з твердих сплавів з великою швидкістю. З полос
штампами вирубують заготівки плат.
Розмір заготовок з діелектричного матеріалу визначають виходячи з
розмірів транспортерів ванн хімічної та гальванічної обробки ширини
рулонів плівкового фоторезисту робочого поля свердлильних станків
сіткографічних трафаретів та інших габаритних обмежень обумовлених типом
використовуваного приладу.
При визначенні розмірів заготовок враховують необхідність
технологічного поля з усіх чотирьох сторін шириною не більше 10 мм. Для
групових заготовок ширину технологічного поля по периметру приймають 30мм
а ширина технологічного поля між платами не повинна перевищувати 10мм.
Для різки склотекстоліту (ГОСТ 10292-74) використовується
однокривошипний відкритий двостоєчний прес КД 2330.
Створення базових отворів.
Для точного розташування друкованих плат в процесах свердління і
суміщення з фотошаблоном на технологічному полі створюються фіксуючі базові
отвори які мають різні діаметри і розташовуються асиметрично. Технологічні
отвори призначені для запобігання зміщення заготівок і розташовуються на
технологічному полі.
Здійснюється штамповкою за допомогою пресу КД 2330 оскільки цей метод
застосовується в багатосерійному виробництві і в однобічних друкованих
Підготовка поверхні діелектрика.
До підготовки поверхні діелектрика належить очистка для більш
ефективного нанесення захисного малюнку. Для цього застосовують комплекс
модулів для хіміко – механічної підготовки поверхні заготівок печатних плат
КМ-6. Комплекс призначений для односторонньої чи двосторонньої очистки
поверхні фольгованих заготівок друкованих плат від окислів та інших
забруднень окрім жирових шляхом обробки абразивними щітками та хімічними
розчинами з послідуючою очисткою та сушкою. Застосовуються матеріали:
дистильована вода – ГОСТ 67092-72 спирт етиловий технічний – ГОСТ 18300-
хромовий анідгідрид – ГОСТ 68251-72.
Створення захисного малюнку схеми.
Способи нанесення зображення схеми на плату залежать від матеріалу
плати. Способи нанесення зображення: фотографічний офсетний
сіткографічний метод ручного малювання.
При використанні фотографічного методу отримання захисного малюнку
схеми – зображення наносять контактними копіюванням з негатива або позитива
на ізоляційну основу яка покрита фоторезистом. Здійснюється лінією
нанесення фоторезисту МЛ-003-43 який має такі режими: температура валиків–
0-1200С ширина заготовок – до 500 мм; швидкість – 02-05 мхв.
Застосовується фоторезист СПФ-3 (ТУ 16- 504. 049 -82).
Травлення міді являється одним з основних у виробництві друкованих
плат. Травники за допомогою яких здійснюється ця операція повинні
забезпечувати наступні умови. До складу повинні входити дешеві і доступні
матеріали; розчин повинен допускати можливість його регенерації та
утилізації міді від відпрацьованого травника. Операція травлення звичайно
виконується в конвеєрних установках КМ - 1 в яких на плати які
переміщаються по транспортеру зверху і знизу направляються струї травника.
Струйний метод травлення являється найбільш ефективним так як забезпечує
потрібну швидкість процесу при незначному боковому травленні.
При травленні в розчині хлорного заліза реакція протікає по рівнянню:
FeCl3 + Сu 2FeCl2 + СuCl2
Розчин хлорного заліза відрізняється високою та рівномірною швидкістю
травлення та зберігає достатню активність навіть при великому вмісті міді.
Розчин має високу швидкість травлення але його застосування
обмежується наступною причиною. При промивці плат після травлення залишки
травника легко гідролізується з отриманням важкорозчинних основних солей
Видалення захисного малюнку.
Для видалення захисного малюнку застосовують комплекс модулів для
хіміко–механічної підготовки поверхні заготовок друкованих плат КМ–8.
Комплекс призначений для односторонньої чи двосторонньої очистки поверхні
фольгованих заготовок друкованих плат від окислів та інших забруднень окрім
жирових шляхом обробки абразивними щітками та хімічними розчинами з
послідуючою очисткою та сушкою.
Свердлення отворів являється однією з важливіших операцій у
виробництві друкованих плат так як від її виконання залежить якість та
точність суміщення провідних рисунків схеми.
Діаметр свердла за допомогою якого виконується свердлення повинен
вибиратися з врахуванням допуску на свердлення. Свердлення необхідно
виконувати циліндричними спіральними свердлами які виготовлені з твердого
сплаву марки ВК8 чи ВК6М. Твердий сплав складається із суміші карбідів
вольфраму (90–94%) та карбіду кобальту (5 %). Використовується верстат ОФ-
Механічна обробка плат по контуру.
Обробка плат по контуру та обрізка після пресування заготовок МПП в
залежності від (ГОСТ 23665–79) масштабом виробництва виконується
фрезуванням алмазною різкою різкою на гільятинах чи штамповкою.
Фрезерування виконується твердосплавними дисками фрезами по ГОСТ
320–74 та ГОСТ 20321–74. Для обробки складного контуру використовуються
твердосплавні кінцеві фрези по ГОСТ 18372–73.
Для процесу фрезування характерні наступні параметри: кут нахилу
зубців– 40; швидкість різання – 110 – 140 мхв.; подача фрези – 008 – 04
ммзуб. Кількість зубців для полегшення виходу стружки використовується
мінімальне. Для фрезерування використовується універсальний фрезерний
станок 675П з розміром робочої поверхні стола 200×500 мм та частотою
обертання шпинделів: вертикально – 50 – 1630 обхв. горизонтального – 63 –
Гаряче лудіння місць пайки.
Дана операція проходить на лінії лудіння А66.00000 на цій операції
незахищені провідники (місця пайки) обробляються сплавом «РОЗЕ»
(температура плавлення +96 °С). Сплав «РОЗЕ» захищає покриття провідників
друкованої плати від окислення під час її зберігання до наступної обробки.
Призначене для створення на поверхні друкованої плати написів
(позначення елементу знаків +”та інші необхідні позначення).
Виконуються маркувальниками рейсфедера фарби (ТУ 29-02-857-78)
Підготовка радіоелектронних елементів до монтажу.
Підготовка радіоелементів до монтажу включає операції рихтування
формовки відрізки на заданий розмірів лудження та очистки виводів. При
механізованих та особливо автоматизованих способах виготовлення апаратури
операції підготовки в більшості випадків виконується за один цикл з
встановленням радіоелементів на печатні плати.
З заводу - виробника вироби електронної техніки (ВЕТ) надходять у
різноманітній тарі (упаковці). Велика частина її розрахована на загрузочні
вузли зборочних автоматів у котрих здійснюється вилучення ВЕТ з тари і
зборка на ДП. У цих умовах можна говорити про розпакування як і про однин
з технологічних переходів зборочних операцій.
ВЕТ у тарі - супутнику завантажуються у вібробункер звідки вони у
орієнтировочному вигляді поступають у розпаковану голівку. Автомат 141-411
загружає вилучені ВЕТ у етажерочні касети а автомати АР- 901 і АР- 902 у
Формовка виводів – це операція гибки виводів ВЕТ для придання їм
конфігурації визначаючій положення корпусу ВЕТ відносно друкованої плати.
Наприклад П- подібна формовка штирьових виводів дозволяє встановлювати ВЕТ
без зазору між його корпусом і ДП. Якщо ж поблизу кінців виводи зігнути
зигзагоподібно то стає можливою установка з зазором між корпусом ВЕТ і ДП.
Формовка планарних виводів у вигляді букви Z” тобто гибка виводу в двох
листах з створенням виступу (ступеньки) використовується для пайки виводів
на контактні площадки ДП.
Як і всяка гибкова операція формовка супроводжується сильною
механічною дією інструменту на виводи.
Основне призначення операції лудіння виводів - забезпечення паяємість
виводів так як покриття олов’яно - свинцовим сплавом покращує процес пайки
порівняно з іншими способами і покриттями. Операція складається у зануренні
виводів у ванну розплавленого припою нагрітого до температури 230- 280 0С
тобто до значення близького до температури пайки.
Важливою умовою є виникнення металевого зв’язку між припоєм і основним
металом чи покриттям який характеризується формуванням на їх границі
розділу шару інтерметалічних з’єднань. х товщина повинна бути не більше
0 - 11мкм. З підвищенням товщини зменшується пластичність і прочність
Найбільш перспективне обладнання для комплексної обробки виводів ВЕТ
на якому можливо виконувати декілька операцій одночасно. Наприклад автомат
підготовки елементів ЛПЕ-901 призначений для формовки і лудження виводів
резисторів у циліндричних корпусах. Він включає в себе ряд модулів які
об’єднані пристроєм управління: установку лудження УЛВ-902 автомат
формовки АФЗП-901 лінійний маніпулятор МРУ-901 і пульт управління.
Автомат АКПР-1 призначений для комплексної підготовки виводів
електрорадіоелементів. Операції які виконуються автоматом: правка
(рихтовка) П- подібна формовка з зигзагом” обрізка і лудження виводів
електрорадіоелементів у циліндричному корпусі з осьовими виводами.
Автомат АКПР-2 застосовується для формовки виводів
електрорадіоелементів з зигзагом” чи без нього чи планарної формовки
обрізки флюсування і лудження однонаправлених виводів конденсаторів типу
Формовка виводів ЕРЕ.
Формовка виводів ЕРЕ здійснюється установкою формовки ЕРЕ. Ця операція
призначена для надання відповідної форми виводам резисторів конденсаторів
транзисторів діодів та мікросхем але для кожного виду елементів необхідно
встановлювати різні форми і зажими.
Лудження виводів ЕРЕ.
Ця операція призначена для покриття тонким шаром виводів ЕРЕ
низькотемпературними припоями для гарного припаювання їх до ДП.
Застосування установки лудіння ЕРЕ: швидкість установки-500 шт.год.;
робоча температура припою підтримується з точністю ± 50С і знаходиться у
межах 150-3000С; точність занурення виводів ЕРЕ у флюс і розплав припою
Встановлення ЕРЕ на плату та їх кріплення.
Розміщення навісних елементів на друковану плату повинно спонукати до
спрощення технологічного процесу та можливість використовувати механізацію.
Краще розміщати усі навесні елементи на тій стороні на якій немає
друкованих доріжок. Таке розміщення полегшує процес пайки. При розміщенні
навісних елементів необхідно розміщати елементи паралельно.
Ця операція виконується монтажниками перед пайкою. Елементи
встановлюються згідно розміщення їх на платі та кріпляться за допомогою
підгибки виводів. Операція виконуються з використанням акустичного
браслету плоскогубців круглогубців кусачків пінцету.
Електромонтаж елементів.
Здійснюється лінією пайки друкованих плат хвилею припою”. Призначена
для роботи в умовах серійного і масового виробництва. Виконує наступні
операції: флюсування підсушка флюсу попередній підігрів плат пайка хвилею
припою. Параметри роботи лінії: ширина контактування припою з платою від 15
до 40 мм швидкість конвеєра 08 - 12 мхв.
Для паяння використовується універсальна і гнучка установка Ecoselect
0. Ця автоматична установка селективної пайки початкового рівня має
можливість працювати як по традиційній так і по безсвинцовій технології
(спеціальне виконання) і паяти багатошарові друковані плати.
Система керування автоматично контролює переміщення друкованої плати в
залежності від її індивідуальних особливостей. Програмне забезпечення для
установки що поставляється фірмою ZIPA TEC зручне і просте в
користуванні. Система керування побудована на основі операційної системи
Windows. Вона контролює всі дії установки і керується вбудованим
контролером. Крім цього вбудований контролер відображає значення усіх
найбільш важливих параметрів процесу і генерує повідомлення про хід
Установка оснащена системою подачі азоту. Азотне середовище під час
пайки знижує окислювання розширює технологічне вікно процесу зменшує
ризик утворення перемичок знижує утворення шламу збільшує поверхневий
натяг у результаті чого створюються умови для поліпшення змочування і
Запуск установки в роботу здійснюється в наступному порядку. У машину
завантажується робоча програма попередньо створена з використанням
зовнішнього персонального комп'ютера і передана через послідовний порт в
установку селективної пайки. Плата встановлюється в паллету і міститься в
робочу зону. Далі відбувається автоматичне виконання операцій флюсування
попереднього нагрівання і пайки. Запуск програми керування і контроль за
параметрами роботи виконується за допомогою сенсорного екрана вбудованого
контролера установки. Програма може виконуватися чи по кроках чи в одному
безупинному процесі. Переміщення плати по технологічних зонах установки і
координатам нанесення флюсу і припою здійснюється за допомогою транспортної
системи установки. Перший етап у технологічному процесі це нанесення флюсу.
Внутрішній вузол флюсування наносить флюс на запрограмовані ділянки плати.
Після цього етапу плата переміщається в зону попереднього підігріву
побудовану на інфрачервоних нагрівачах з можливістю регулювання
температури. При попереднім нагріванні відбувається випар летучих
компонентів флюсу його активація і здійснюється підігрів друкованої плати.
Далі плата переміщається в зону пайки де і здійснюється процес пайки
відповідно до координат заданими в програмі. Час пайки приблизно дорівнює
секундам. Для виводів великого діаметра може знадобитися більш тривалий
час пайки. Швидкість пайки приблизно 5 ммс.
Контроль зовнішнього вигляду.
При контролі зовнішнього вигляду перевіряють геометричні розміри
основних елементів друкованого малюнку на відповідність топології вимогам
креслення і технічним умовам.
Контроль зовнішнього вигляду ДП виконують за допомогою мікроскопів
типу МБС-1 чи МБС- 02 телевізійних установок луп з безтіньовим
Контроль з’єднань складається у перевірці провідності друкованих
ланцюгів з допомогою комбінованих пристроїв (тестерів) омметрів чи
електричних дзвоників.
Стенди автоматичного контролю розрізняються по принципу комутації
ланцюгів; одночасне з’єднання контактного пристрою з всіма контрольними
точками плати з послідуючою електричною комутацією контролюючих ланцюгів
(стенди з одночасним контактуванням); механічна комутація контрольованих
ланцюгів почерговим з’єднанням контактних головок до точок визначених
програмою контролю (стенди з послідуючим контактуванням).
Стенди з одночасним контактуванням більш виробничніші так як
послідуюча комутація дозволяє швидко перевірити всі контрольовані ланцюги
по раніше складеним програмам.
На стендах з послідовним контактуванням можна проконтролювати звисокою
точністю всі електричні параметри друкованих плат любої конструкції.
Контроль функціонування.
Перевірка схеми на працездатність звірення по еталону всіх
параметрів. Перевірку проводити на технологічному стенді з урахуванням всіх
Лакування плат проводять для захисту від зовнішніх факторів в
основному від попадання вологи на контактні площадки. Лакування виконується
за допомогою пензля при одиничному виробництві або за допомогою
Пакування проводять для захисту плати при транспортуванні. Пакують
плати в спеціальну тару яка розрахована для певного виду плати.
3 Розрахунок технологічності виробу
Технологічність конструкції виробу – сукупність властивостей
конструкції виробу що проявляються в можливості оптимальних витрат праці
засобів матеріалів і часу при технічній підготовці під виробництво
виготовлення експлуатації і ремонту виробу у порівнянні з відповідними
показниками однотипних конструкцій виробу одного призначення.
Технологічність як сукупність властивостей виробу знаходиться в тісному
зв'язку з рештою властивостей виробу. накше ТКВ - сукупність властивостей
виробу що визначають здібність його конструкції до оптимальних витрат
ресурсів при виробництві і експлуатації для заданих показників якості
об'єму випуску і умови проведення роботи.
Електрична електронна схема в загальному випадку вважається
технологічною якщо: містить максимальну кількість уніфікованих вузлів і
серійно випускаємих ЕРЕ і її можна розбити на окремі функціональні вузли
кожний з яких виконується на платі друкованого монтажу уніфікованого
розміру основа плати виготовляється по типовому технологічному процесу
освоєному у виробництві точнісні вимоги до конструкції забезпечуються
наявним устаткуванням монтажно – складальні роботи можуть бути оснащені
автоматизованим устаткуванням.
Технологічність виробу в зборці оцінюється і кількісно комплексним
показником визначеним на основі базових показників. Кількісна оцінка
проводитися відповідно до стандартів ЕСКТП ГОСТ14201-83 ГОСТ14204-73
Вказані стандарти визначають оцінку технологічності виробу:
а) за власними показниками
б) по комплектуючому показнику К який розраховується по
средньозваженій величині щодо власних показників з урахуванням вагових
де Кі – розрахунковий базовий показник – коефіцієнт вагомої значущості
показника наведено в таблиці 5.1.; n– число
Таблиця 5.1 – Базові показники технологічності
№ Показник Розрахункова формула Коефі-
Коефіцієнт використання мікросхем і КВИК.МС=НМС(НМС+НЕРЕ)10
Коефіцієнт автоматизації і механізації КАМ=НАМНМ 10
Коефіцієнт автоматизації і механізації КМП=НМПЕРЕНЕРЕ 075
Коефіцієнт автоматизації і механізації КМ.К.Н.=НМ.К.Н.НК.Н. 05
настройки електричних параметрів
Коефіцієнт повторюваності ЕРЕ КПОВ.ЕРЕ=1-НТ.ЕРЕНЕРЕ 031
Коефіцієнт застосовуваності ЕРЕ КЗ.ЕРЕ=1-НТ.ОРЕРЕНТ.ЕРЕ 0187
Коефіцієнт складності зборки КСК.СБ=1-ЕТ.СКЕТ 0187
Позначення в таблиці 5.1:
НМС – число мікросхем і мікрозборок у виробі;
НЕРЕ – загальна кількість ЕРЕ;
НА.М. – число монтажних з’єднань що здійснюються автоматизованим і
механізованим способами;
НМ – число монтажних з’єднань;
НМПЕРЕ – число ЕРЕ підготовка і монтаж яких здійснюється
механізованим способом;
НМ.К.Н. – число операцій контролю і настройки що виконуються
механізованим і автоматизованим способами;
НК.Н. – число операцій контролю і настройки;
НТ.ЕРЕ – число типорозмірів ЕРЕ;
НТ.ОР.ЕРЕ – число типорозмірів оригінальних ЕРЕ;
ЕТ – число повторюющихся деталей і вузлів у виробі
ЕТ.СК – число типорозмірів вузлів що входять у виріб і вимагають
регулювання в складі виробу прогонки або обробки разом з наступною
розборкою і зборкою.
За формулами з таблиці 5.1 знаходимо значення коефіцієнтів:
КВИК.МС=НМС(НМС+НЕРЕ) = 5(5+19) = 021;
КАМ=НАМНМ = 5681 = 069;
КМП=НМПЕРЕНЕРЕ = 2124 = 088;
КМ.К.Н.=НМ.К.Н.НК.Н. = 04 = 0;
КПОВ.ЕРЕ=1-НТ.ЕРЕНЕРЕ = 1 – 724 = 071;
КЗ.ЕРЕ=1-НТ.ОРЕРЕНТ.ЕРЕ = 1 – 024 = 1;
КСК.СБ=1-ЕТ.СКЕТ = 1 – 09 = 1.
За формулою 5.1 отримуємо:
Для радіотехнічних виробів при сталому серійному виробництві базовий
показник технологічності повинен бути в межах 05..08. Проведені
розрахунки відповідають даній вимозі.
1 Організація виробництва і праці
1.1 Розрахунок чисельності промислово-виробничого персоналу (ПВП)
Кадри підприємства — це сукупність постійних працівників які отримали
необхідну професійну підготовку та (або) мають практичний досвід і навики
роботи. Крім постійних працівників в роботі підприємства можуть брати
участь на основі контракту інші працездатні особи.
Всі кадри підприємства поділяються на промислово-виробничий персонал
(ПВП) і непромисловий персонал (НПП). До ПВП відносяться зайняті в основних
і допоміжних підрозділах підприємства в заводських лабораторіях дослідних
установах апарат заводоуправління працівники охорони. До НПП належать
зайняті у невиробничій сфері підприємства. В залежності від виконуваних
функцій весь персонал підприємства поділяється на чотири категорії:
робітники; службовці; спеціалісти; керівники.
Керівники — це працівники що обіймають посади керівників підприємства
та його структурних підрозділів.
До службовців відносяться працівники що здійснюють підготовку і
оформлення документації господарське обслуговування облік і контроль.
Спеціалістами вважаються працівники які займаються інженерно-
технічними економічними та іншими роботами.
Робітники в залежності від відношення до процесу створення продукції
поділяються на основні (які безпосередньо беруть участь в процесі
виготовлення продукції) і допоміжні (які виконують функції обслуговування
основного виробництва).
Для розрахунку чисельності основних робітників необхідно визначити
затрати робочого часу на виготовлення одиниці продукції (трудомісткість).
Трудомісткість встановлюється по кожній операції технологічного процесу і
На основі трудомісткості і розряду складності робіт розраховую
Відрядна розцінка – це розмір оплати праці за виготовлення одиниці
продукції або за виконання певної операції.
Відрядна розцінка розраховується за формулою:
де Тст—година тарифна ставка відповідного розряду грн.; tшт—трудомісткість
виконання операції хв.
Результати розрахунків заносяться в таблицю 6.1.
В таблиці 6.1 наводиться перелік операцій технологічного процесу
розряди виконавців і вказується трудомісткість виготовлення одиниці
продукції тарифні ставки і відрядні розцінки.
Таблиця 6.1 – Розрахунок трудомісткості робіт та відрядної розцінки на
виготовлення термометра
Найменування операцій Трудо- Розряд Тарифна Відрядна
технологічного процесу місткість складностіставка за розцінка
операціїхвробіт 1год. грн.
Вхідний контроль матеріалів 3 3 854 0427
Різання заготівок 08 3 854 0114
Створення базових отворів 12 3 854 0171
Підготовка поверхні провідника04 3 854 0057
Нанесення та експонування 06 4 946 0095
Ретушування 1 3 854 0142
Травлення хімічне 5 3 854 0712
Видалення захисного малюнку 05 3 854 0071
Підрізка 15 3 854 0214
Свердлення технологічних 1 2 776 0129
Продовження таблиці 6.1.
Маркування фарбою 06 2 776 0078
Правка 3 4 946 0473
Зачистка 05 3 854 0071
Гаряче лудіння 09 4 946 0142
Свердлення монтажних отворів02 3 854 0028
Вирубка плат із заготівок 26 3 854 037
Промивка 13 2 776 0168
Контроль 1 4 946 0158
Формування виводів ЕРЕ 09 2 776 0116
Встановлення ЕРЕ на ДП 25 2 776 0323
Маркування 05 2 776 0065
Пайка 10 3 854 1423
Підрізка виводів елементів 15 3 854 0214
Регулювання 10 3 854 1423
Остаточний монтаж 04 3 854 0057
Лакування 4 2 776 0517
Прийомо-здавальні 15 4 946 2365
Пакування 08 2 776 0103
Для забезпечення виготовлення запланованого обсягу продукції
розраховується програма запуску:
де Nвип – річна програма випуску продукції(20000 шт.); – коефіцієнт
виходу придатних (093-097).
Nзап=20000093=21505 (шт.)
Чисельність основних робітників розраховується за формулою:
де Чосн.р – чисельність основних робітників чол.; Nзап – річна програма
випуску– 21505 шт.; tшт – трудомісткість виготовлення одиниці продукції –
70 хв.; Fефроб– річний ефективний фонд часу працюючого год.; [pic] –
коефіцієнт виконання норм (105 – 12).
Річний ефективний фонд часу робітника визначають за формулою:
Fефроб = Д ·q · (1-k)
де Д - кількість робочих днів у році (251 день); q - кількість робочих
годин за зміну (8 годин); k - коефіцієнт який враховує невиходи робітників
на роботу з регламентних причин: відпустки лікарняні і т.п. (02 – 03).
Fефроб = Д ·q · (1 - k) = 251· 8 · (1 – 02) = 1606 (год.).
Загальна чисельність робітників дорівнює:
Допоміжні робітники створюють необхідні умови для безперебійної та
ефективної роботи основних робітників.
Норматив чисельності допоміжних робітників складає 15-25% чисельності
основних виробничих робітників.
де [p [pic] – норматив
чисельності допоміжних робітників 15%
ЧДОП = 015 · 14 ( 3 чол.
Результати розрахунків чисельності допоміжних робітників заносяться в
Таблиця 6.2 - Чисельність та склад допоміжних робітників
Професія Чисельність Розряд Годинна тарифна ставка
Комплектувальник 1 573
Комплектувальник проводить контроль і підбір ЕРЕ заготовок ДП
електрик займається складанням пристрою а наладчик проводить регулювання і
прийомо – здаточні випробування.
Для управління дільницею потрібні керівники і фахівці.
Керівники здійснюють функції загального управління. Умовно їх
поділяють на три рівні; вищий (організація в цілому) - генеральний
директор директори; середні й (основні структурні підрозділи) - начальники
цехів відділів центрів тощо і первинний (керівники безпосередніх
виконавців) - начальники лабораторій борю змін тощо. До керівників
належать також головні спеціалісти (головний інженер головний технолог
головний бухгалтер та ін) а також заступники всіх названих працівників.
Фахівець – людина що володіє спеціальними знаннями і навичками.
Професійні завдання фахівців полягають у виконанні спеціальних робіт
пов’язаних із застосуванням положень і використанням методів відповідних
наук. Робота фахівців також пов’язана з аналізом та обробкою інформації і
потребує кваліфікації молодого спеціаліста бакалавра а на деяких роботах
Для майстрів виробничих дільниць норма керованості встановлюється з
врахуванням типу виробництва складності і умов роботи рівня
автоматизації напруженості відповідальності та інших чинників. Складність
технологічного процесу насиченість конструкторською та технологічною
документацією потребують наявність на дільниці технолога.
Чисельність керівників і фахівців розраховується за формулою:
де НЧ.КЕР(ФАХ) – норматив чисельності керівників (фахівців) %.
Норматив чисельності керівників становить 8 – 10% від загальної
чисельності основних і допоміжних робітників.
Норматив чисельності фахівців становить 10 – 12% від загальної
ЧКЕР(ФАХ) = (14 + 3)10100 ( 2 чол.
Результати показані в таблиці 6.3.
Таблиця 6.3 - Чисельність керівників і фахівців
Посада Чисельність чол. Місячний оклад грн.
Майстер виробничої дільниці здійснює згідно з чинними законодавчими і
нормативними актами які регулюють виробничо-господарську діяльність
підприємства керівництво виробничою дільницею. Забезпечує виконання в
зазначені строки завдань з обсягу виробництва продукції (робіт послуг)
заданої номенклатури (асортименту) підвищення продуктивності праці
зниження трудомісткості продукції на основі повного завантаження
устаткування і використання його технічних можливостей раціонального
витрачання сировини матеріалів палива енергії і зниження витрат.
Технолог організує технологічний процес виготовляння та реалізації
продукції; розробляє пропозиції з впровадження нових технологічних процесів
виробництва продукції з використанням нової техніки технології передових
прийомів і методів праці; організує оперативний контроль за раціональним
використанням і якістю сировини та готової продукції; контролює додержання
технології приготування та відпуску продукції виконання санітарно-
гігієнічних вимог та правил техніки безпеки.
На основі приведених розрахунків складається таблиця загальної
чисельності ПВП на дільниці (таблиця 6.4).
Таблиця 6.4 - Загальна чисельність і склад ПВП
Категорія Чисельність чол. Питома вага%
Основні робітники 14 7368
Допоміжні робітники 3 1579
Керівники фахівці 2 1053
1.2 Розрахунок основних виробничих фондів (ОВФ) та їх вартості
Основні виробничі фонди — це засоби праці які беруть участь у
багатьох виробничих циклах і частинами переносять свою вартість на
виготовлений продукт зберігаючи при цьому в процесі використання свою
За натурально-речовим складом вони включають машини й устаткування
споруди (свердловини тунелі мости вишки) транспортні засоби виробничий
інвентар робочу і продуктивну худобу будівлі (виробничі і господарські)
передавальне обладнання інструменти та пристрої господарський інвентар
багатолітні насадження інші основні засоби.
Кількість робочих місць основного устаткування розраховується у
відповідності з технологією де вказані стадії виробництва виробу і витрати
часу на стадії (операції) технологічного процесу. Необхідна кількість
устаткування для річної програми запуску продукції визначається за
де [p [pic] – річна програма
[pic] – річний ефективний фонд часу роботи одиниці устаткування год. (в
однозмінному режимі – 1910 год.); [pic] – коефіцієнт виконання норм (105 –
Кількість устаткування для різання заготовок і вирубки плат із
Мр = 21505(341910(105(60 = 061.
Коефіцієнт завантаження устаткування робочих місць розраховується за
де МP – розрахункова кількість устаткування шт.; МПР – прийнята кількість
одиниць устаткуванняМпр = 1.
Закріплення технологічних операцій за робочими місцями показано в
Таблиця 6.5 – Розрахунок потрібної кількості устаткування та
коефіцієнту його завантаження.
Найменування операцій Найменування Трудо-міРозрахо-вПрийнятКоефіцієнт
техпроцесу устаткування сткість ана а заванта-же
на 1 ДП кількістькількісння
tштхв устаткувать устаткуван
Різання заготівок Прес К2330 34 061 1 061
Вирубка плат із Рольганг
заготівок 272100000
Підготовка поверхні Установка для04 007 1 04
провідника зачистки
Створення базових Верстат для 24 043 1 24
Свердлення технологічнихОФ-101А
Свердлення монтажних
Продовження таблиці 6.5.
Нанесення та Установка для06 011 1 06
експонування фоторезистунанесення та
Травлення хімічне Комплекс 55 098 1 55
Видалення захисного модулів
Сушка Шафа сушильна5 089 1 5
Зачистка Зачисний 18 032 1 18
Гаряче лудіння Лінія лудіння09 016 1 09
Контроль Робоче місце 4 071 1 4
Вхідний контроль контролера
Пакування Робоче місце 08 014 1 014
Правка Робоче місце 6 107 2 054
Ретушування Робоче місце 1 018 1 018
Лакування Робоче місце 51 091 1 091
Маркування працівника
Формування виводів Робоче місце 38 068 1 068
Встановлення ЕРЕ на ДП 1759.00.000-1
Пайка хвилею Установка 10 179 2 089
Прийомо-здавальні Робоче місце 25 447 5 089
випробування регулювальник
Регулювання а 899.00.000
Всього 7570 1353 22 061
Таким чином коефіцієнт завантаження устаткування при виготовленні
генератора для пошуку несправної проводки складає 61 %. Загальна прийнята
кількість устаткування дорівнює 22 одиниць.
За результатами розрахунків робочих місць визначається площа дільниці.
Площу виробничих приміщень можна розрахувати укрупнено виходячи із
норми площі на одне робоче місце з врахуванням проїздів і проходів:
де SВИР – загальна площа виробничих приміщень м2; [pic]основна площа
(SОСН) м2; Мі – кількість робочих місць і–го найменування (машинних
ручних та ін.) од.; Hsi – норма площі на одне робоче місце м2 (укрупнено:
на ручне – 5-7 м2 автоматизоване – до 10 м2); 02SОСН – допоміжна площа
(20% від основної) м2.
SОСН = 5 22 = 110 м2
SВИР = 110 + 02 110 = 132 м2.
Площа службово-побутових приміщень:
Sсл.поб.=(МТП·Hsсл.пр+ЧПВП·Hsnоб..np)·12
де МТП - кількість робочих місць керівників спеціалістів технічних
виконавців (службовців) од.; Н Sсл.пр. - середня норма площі службових
приміщень на одне робоче місце (4 - 5 м2); ЧПВП - чисельність промислово-
виробничого персоналу чол.; Hsnоб.np - середня норма площі побутових
працюючого (1 - 15 м2); 12 - коефіцієнт що враховує допоміжну площу
Sсл.поб.=(2 ( 5 + 19 15) 12 = 462 м2.
Загальна площа дільниці становить:
Sзаг.= Sвир.+ Sсл.поб
Sзаг.=132 + 462 = 1782 м2.
Вартість виробничих та службово-побутових приміщень визначається
виходячи з ціни 1м2 площі приміщень. Середня вартість 1 м2 виробничих
приміщень - 540 грн. службово- побутових - 500 грн.
Розрахунок вартості устаткування показано в таблиці 6.6.
Таблиця 6.6 – Розрахунок вартості устаткування (робочих місць)
Найменування устаткування Кількість Вартість грн.
(робочого місця) одиниць
Прес К2330 Рольганг 272100000 1 1600 1600
Установка для зачистки 1 2600 2600
Верстат для свердлення ОФ-101А 1 5500 5500
Установка для нанесення та 1 25500 25500
експонування фоторезисту
Комплекс модулів КМ-501 1 9500 9500
Шафа сушильна КТ-04-300 1 7200 7200
Зачисний агрегат 4Э901484 1 10100 10100
Лінія лудіння А6600000 1 21600 21600
Робоче місце контролера 1 700 2100
Робоче місце пакувальника 1 500 500
Робоче місце працівника 3 800 2400
Робоче місце монтажника 2 800 1600
Установка Ecoselect 250 2 30000 60000
Робоче місце регулювальника 5 3000 15000
Вартість інших основних фондів визначається за формулою:
де ВУ – вартість устаткування грн.; %Він – відсоток інших основних фондів
ВН = 1652400 5100 = 8260 грн.
Результати розрахунків вартості ОВФ зводяться в таблицю 6.7.
Таблиця 6.7 - Розрахунок вартості ОВФ
Складові ОВФ Вартість грн.
службово-побутові 23100
Устаткування 165200
1.3 Організація праці на дільниці
Організація праці — це процес який сприяє поєднанню робочої сили із
засобами праці для досягнення певної мети. Організація праці людей на будь-
якому підприємстві є обов'язковою умовою його функціонування складовою
частиною організації виробництва.
Організація праці на підприємстві охоплює такі основні напрями:
- поділ і кооперація праці що передбачають науково обгрунтований
розподіл працівників за певними трудовими функціями робочими місцями а
також об'єднання працівників у виробничі колективи;
- організація і обслуговування робочих місць що сприяють
раціональному використанню робочого часу;
- нормування праці що передбачає визначення норм затрат праці
виробництво продукції і надання послуг як основу для організації праці і
визначення ефективності виробництва;
- організація підбору персоналу та його розвиток тобто — планування
персоналу профорієнтація і профвідбір наймання персоналу підвищення його
кваліфікації планування кар'єри тощо;
- оптимізація режимів праці і відпочинку встановлення найбільш
раціонального чергування часу роботи та відпочинку протягом робочої зміни
тижня місяця. Відпочинок його зміст і тривалість максимально сприяти
досягненню високої працездатності протягом робочого часу;
- раціоналізація трудових процесів прийомів і методів праці на основі
узагальнення прогресивного досвіду. Раціональним вважається такий спосіб
роботи який забезпечує мінімальні затрати часу;
- поліпшення умов праці що передбачає зведення до мінімуму
шкідливості виробництва важких фізичних психологічних навантажень а
також формування системи охорони і безпеки праці;
- зміцнення дисципліни праці підвищення творчої активності
- мотивація й оплата праці.
Важливим елементом організації праці є робоче місце.
Робоче місце — це зона трудової діяльності робітника або групи
робітників оснащена всім необхідним для успішного здійснення роботи.
Водночас це первинна ланка виробничої структури підприємства яка може
функціонувати відносно самостійно.
Організація робочого місця — це система заходів щодо його планування
оснащення засобами і предметами праці розміщення в певному порядку
обслуговування й атестації.
Планування робочого місця передбачає раціональне розміщення у просторі
матеріальних елементів виробництва зокрема устаткування технологічного та
організаційного оснащення а також робітника. Робоче місце має робочу
основну і допоміжну зони. В основній зоні яка обмежена досяжністю рук
людини в горизонтальній і вертикальній площинах розміщуються засоби праці
що постійно використовуються в роботі. У допоміжній зоні розміщуються
предмети котрі застосовуються рідко.
Оснащення робочих місць масових професій може здійснюватися за
типовими проектами в яких ураховані необхідні рекомендації щодо оснащення
і планування робочих місць даного виду. Використання типових проектів
сприяє впровадженню досягнень науки і передового досвіду в процесі
організації робочих місць знижує трудомісткість роботи дозволяє підвищити
рівень організації трудових процесів.
Сюди відносяться: основне технологічне і допоміжне обладнання;
організаційне оснащення (оргтехніка засоби зв’язку і сигналізації робочі
меблі тара тощо); технологічна оснастка (робочі та вимірювальні
інструменти запасні частини тощо); робоча документація; засоби комунікації
для подачі на робоче місце енергії інформації матеріалів сировини та ін.
Для організації праці на дільниці необхідне планування робочого місця.
Велике значення в організації праці має обслуговування робочих місць
тобто забезпечення їх протягом робочої зміни сировиною матеріалами
заготівками транспортними засобами послугами ремонтного характеру тощо.
Обслуговування робочих місць здійснюється за такими функціями:
- енергетична — забезпечення робочих місць електроенергією стисненим
повітрям парою водою а також опалення виробничих приміщень;
- транспортно-складська — доставка предметів праці до робочого місця
вивезення готової продукції і відходів виробництва зберігання облік і
видача матеріалів сировини та інших цінностей;
- підготовчо-технологічна — розподіл робіт за робочими місцями;
комплектування технічної документації; підготовка інструменту та допоміжних
матеріалів; інструктаж виконавців щодо передових методів праці;
- інструментальна — зберігання застосування комплектування і видача
на робочі місця всіх видів інструменту пристроїв технологічного
- налагоджувальна — налагодження і регулювання технологічного
- міжремонтна — профілактичне обслуговування;
- контрольна — контроль якості сировини напівфабрикатів і готових
- облікова — облік бракованої продукції та аналіз причин браку
профілактичні заходи для підвищення якості продукції та ін.
Всі ці функції мають виконуватися безперебійно і в певних
організаційних формах таких як стандартне планово-попереджувальне
чергове обслуговування робочих місць.
Для організації праці на дільниці необхідно знати умови праці.
Умови праці — це сукупність взаємозв'язаних виробничих санітарно-
гігієнічних психофізіологічних естетичних і соціальних факторів
конкретної праці обумовлених рівнем розвитку продуктивних сил суспільства
які визначають стан виробничого середовища та впливають на здоров'я і
працездатність людини
Працездатність визначається здатністю людини виконувати певну роботу
протягом заданого часу і залежить від чинників як суб'єктивного так і
об'єктивного характеру (статі віку стану здоров'я рівня кваліфікації
умов за яких відбувається праця тощо).
Відповідно до рекомендацій МОП визначають такі основні фактори
виробничого середовища що впливають на працездатність людини в процесі
- фізичне зусилля (переміщення вантажів певної ваги в робочій зоні
зусилля пов'язані з утримуванням вантажів натисненням на предмет праці
або важіль управління механізмом протягом певного часу). Розрізняють такі
види фізичного зусилля: незначне середнє сильне і дуже сильне;
- нервове напруження (складність розрахунків особливі вимоги до
якості продукції складність управління механізмом апаратом приладдям
небезпека для життя і здоров'я людей під час виконання робіт особлива
точність виконання). такі види напруження: незначне середнє підвищене;
- робоче положення (положення тіла людини і його органів відносно
засобів виробництва). Розрізняють робоче положення обмежене незручне
незручно-стиснене і дуже незручне;
- монотонність роботи (багаторазове повторення одноманітних
короткочасних операцій дій циклів). Монотонність може бути незначна
- температура вологість теплове випромінювання в робочій зоні
(градуси за Цельсієм відсоток вологості калорії на 1см2 за хвилину).
Стадії впливу зазначених факторів поділяються на: незначні підвищені або
знижені середні високі дуже високі;
- забруднення повітря (вміст домішок в 1м3 або літрі повітря і їх
вплив на організм людини). Ступінь забруднення повітря може бути незначний
середній підвищений сильний дуже сильний;
- виробничий шум (частота шуму в герцах сила шуму в децибелах).
Розрізняють помірний підвищений і сильний шум;
- вібрація обертання поштовхи (амплітуда на хвилину градуси і
кількість обертів або поштовхів за хвилину). такі рівні значень указаних
факторів: підвищені сильні дуже сильні;
- освітленість у робочій зоні (в люксах). Освітленість може бути
нормальна недостатня або осліплююча.
Для забезпечення збалансованості між кількістю робочих місць і
наявними трудовими ресурсами раціональнішого використання резервів
виробничого потенціалу та підвищення продуктивності праці застосовують
атестацію і паспортизацію робочих місць.
Приклад організації робочого місця монтажника
Стіл монтажника 114700000
Електропаяльник ЭПСН 40136 ГОСТ 7219-83
Протирка ПР 7803-4023
Дозатор флюсу ПР7881-408а
Браслет антистатичний ПР 7056-4162
Для цього робочого місця найдоцільніше використовувати чергову форму
обслуговування тому що вона найбільш пристосована для умов одиничного та
дрібносерійного виробництва. При цій формі обслуговування здійснюється при
виникненні необхідності.
2 Розрахунок витрат на виробництво і ціни продукції
2.1 Розрахунок витрат на виробництво і збут продукції
Найбільшу питому вагу серед витрат підприємства мають операційні
витрати тобто пов'язані з основною діяльністю підприємства і операціями
що її забезпечують. Ці витрати формують собівартість продукції яку
виготовляє підприємство.
Собівартість продукції – це індивідуальні витрати підприємства
виражені в грошовій формі зв'язані з виробництвом і реалізацією продукції
робіт і послуг. Собівартість характеризує ступінь витрат на виробництво
рівень техніки технології та організації виробництва. Чим краще працює
підприємство тим нижчою є собівартість продукції. Вона має тісний зв’язок
Собівартість продукції відображує рівень витрат підприємства на її
виробництво і комплексно характеризує ефективність використання ним
ресурсів організаційний і технічний рівень виробничого процесу рівень
продуктивності праці тощо.
Основні витрати — це сукупність прямих витрат на виробництво
продукції. До прямих матеріальних витрат належать вартість витрачених
матеріалів які стали частиною готової продукції і можуть бути прямо
віднесені до певного виробу.
Прямі витрати на оплату праці включають заробітну плату робітників
які безпосередньо виготовляють продукцію. Витрати на оплату праці інших
категорій працівників які забезпечують або обслуговують виробничий процес
належать до виробничих накладних витрат.
нші прямі витрати — це ті що не належать до прямих матеріальних
витрат і прямих витрат на оплату праці. Наприклад це амортизація або
платежі за оренду спеціального виробничого обладнання нарахування на
заробітну плату робітників які безпосередньо виготовляють продукцію
(відрахування на соціальні потреби).
Вартість основних матеріалів на одиницю продукції визначається за
де Ці – гуртова ціна за одиницю виміру і-го матеріалу грн.; Нві—норма
витрат і-го матеріалу; m – кількість найменувань матеріалів.
Таблиця 6.8 - Відомості основних матеріалів
Найменування матеріалу Одиниця Оптова ціна Норма Вартість
виміру за одиницю витрат на матеріалу
виміру грн. один виріб в грн.
Склотекстоліт м² 190 00036 0684
Припій ПОС-61 кг 33975 0010 340
Сухий плівковий м² 255 00025 064
Лак УР - 235 л 263 00062 163
Фарба СМ-25Л кг 55 0002 011
Вартість допоміжних матеріалів визначається як відсоток від вартості
основних матеріалів:
Вм.д.=Вм.о.·% Вм.д 100
де %Вм.д – відсоток вартості допоміжних матеріалів (10 - 15%).
Вм.д.= 646 · 12100 = 078 грн.
Сума витрат на основні і допоміжні матеріали для річного обсягу
продукції розраховується за формулою:
де Nзап – річна програма запуску шт.; Ктр – коефіцієнт транспортно-
заготівельних витрат (102).
Вм= 21505 · (646 + 078) · 102 = 1711588 грн.
Вартість купованих комплектуючих виробів і напівфабрикатів
розраховується множенням ціни за одиницю виміру і норми витрат на один
Витрати на куповані комплектуючі вироби занесені в таблицю 6.9.
Таблиця 6.9 – Відомість купованих комплектуючих виробів
Найменування купованих Одиниця Оптова ціна в Норма Вартість в
матеріалів виміру грн. за одиницю витрат на
виміру один виріб грн.
Резистори 1206 004 8 032
Резистори 3329Н 240 1 240
Конденсатори 1206 010 5 050
Конденсатори В41821 350 1 350
DS18B20 1825 3 5475
РС16F876A 9500 1 9500
ндикатор Winstar 1602 7773 1 7773
Сума витрат на куповані комплектуючі вироби і напів фабрикати
визначається з врахуванням транспортних витрат та програми запуску за
де Вкв n – вартість комплектуючих виробів на одиницю продукції.
Вкв n = 21505 ·24166 ·102 = 530083627 грн.
Заробітна плата посідає одне із центральних місць в обліку на
підприємстві. Основою організації оплати праці є тарифна система що являє
собою сукупність нормативних матеріалів за допомогою яких встановлюється
рівень заробітної плати працівників підприємства залежно від їхньої
кваліфікації складності робіт умов праці. Тарифна система оплати праці
включає: тарифні сітки тарифні ставки надбавки і доплати до тарифних
ставок схеми посадових окладів і тарифно-кваліфікаційні характеристики
Тарифна система використовується для розподілу робіт залежно від їх
складності а працівників — залежно від їх кваліфікації та відповідальності
за розрядами тарифної сітки. Вона є основою формування та диференціації
розмірів заробітної плати. Вона служить підставою для формування і
диференціації розмірів заробітної плати.
Заробітна плата поділяється на основну і додаткову.
Основна заробітна плата – це винагорода за виконану роботу відповідно
до встановлених норм (норми часу норми виробітку норми обслуговування
посадові обов’язки та ін.). Вона встановлюється у вигляді тарифних ставок
(окладів) і відрядних розцінок для робітників і посадових окладів для
службовців. Основна заробітна плата – це оплата праці у межах встановлених
норм (нормативна заробітна плата).
Додаткова заробітна плата – це винагорода за працю понад встановлених
норм за трудові успіхи винахідливість та особливі умови праці. Вона
включає доплати надбавки гарантійні та компенсаційні виплати передбачені
чинним законодавством та премії пов’язані з виконанням виробничих завдань
Форми заробітної плати що базуються на тарифній системі — відрядна
Відрядна система оплати праці застосовується в тих випадках коли є
реальна можливість фіксувати кількісні показники результату праці і
нормувати його шляхом встановлення норм виробітку норм часу і інших норм.
Погодинна заробітна плата застосовується для оплати праці службовців і
спеціалістів. Відрядна і почасова форми оплати праці підрозділяються на
Для основних робітників при відрядній формі оплати фонд основної
заробітної плати розраховують за формулою:
ФЗПоснвідр= Nзап·Рвідр.
де Nзап – річна програма запуску продукції шт.; Рвідр – відрядна розцінка
на одиницю продукції грн.
ФЗПоснвідр= 21505 · 10873 = 23382387 грн.
Фонд додаткової заробітної плати визначається за формулою:
де %ЗПд—відсоток додаткової заробітної плати (20 - 30%).
ФЗПд = 23382387 · 20100 = 4676477 грн.
Витрати на соціальні заходи включають збір до Пенсійного фонду внесок
до фонду страхування на випадок тимчасової втрати працездатності внески до
фонду страхування на випадок безробіття та фонду страхування від нещасних
випадків на виробництві.
Витрати на соціальні затрати розраховуються за такою формулою:
Всоц = (ФЗПосн + ФЗПд) · %Всз 100
де %Всз—відсоток відрахувань на соціальні заходи (382%).
Всоц = (23382387 + 4676477) · 382100 = 10718486 грн.
До складу загальновиробничих витрат включаються витрати на утримання і
експлуатацію устаткування на вдосконалення технології і організації
виробництва на обслуговування виробничого процесу амортизація виробничих
будівель та інвентарю на опалення освітлення водопостачання та ін.
Загальновиробничі витрати поділяються на змінні та постійні.
До змінних загальновиробничих витрат відносять витрати на утримання і
експлуатацію устаткування зокрема оплата праці з відповідними
відрахуваннями на соціальні потреби робітників які обслуговують машини і
устаткування амортизація машин і устаткування витрати на ремонт
устаткування та спрацювання малоцінних та швидкозношуваних інструментів і
пристосувань інші витрати.
Змінні загальновиробничі витрати включаються до виробничої собівартості
Для розрахунку витрат на оплату праці робітників що обслуговують
машини та устаткування застосовується погодинна форма оплати праці з
врахуванням відрахувань на соціальні потреби:
ФЗПдр.=Чдр· Fеф· Тст
де Чдр – чисельність допоміжних робітників з погодинною оплатою праці
чол.; Fеф – ефективний фонд роботи одного робітника на погодинних роботах
год.; Тст ср – середня годинна тарифна ставка на погодинних роботах грн.;
Кдз – коефіцієнт додаткової заробітної плати (12-13); Квсз – коефіцієнт
відрахувань на соціальні заходи (1382).
ФЗПдр.= 2 · 1606 · 840 · 12 · 1382 = 4474496 грн.
нші витрати на утримання та експлуатацію машин і устаткування
розраховують пропорційно до суми основної заробітної плати основних
робітників згідно формули:
де ФЗПосн – сума основної заробітної плати основних робітників грн.;
КУЕУ - коефіцієнт витрат на утримання і експлуатацію без врахування оплати
праці робітників обслуговуючих машини і устаткування (06 – 09).
ВУЕУ ін = 23382387 · 065 = 15198552 грн.
Загальна сума витрат на утримання і експлуатацію машин та устаткування
розраховується як сума витрат на оплату праці робітників обслуговуючих
устаткування та інших витрат:
ВУЕУ = ФЗПдр + ВУЕУ ін
ВУЕУ = 4474496 + 15198552 = 19673048 грн.
Згідно вище розрахованих статей витрат визначимо загальні витрати на
виробництво виробу в таблиці 6.10.
Таблиця 6.10– Загальні витрати на виробництво термометру
Статті витрат Сума грн.
Основні і допоміжні матеріали 1711588
Куповані комплектуючі вироби 530083627
Основна заробітна плата основних робітників 23382387
Додаткова заробітна плата основних робітників 4676477
Відрахування на соціальні заходи 10718486
Змінні загальновиробничі витрати (витрати на 19673048
утримання та експлуатацію устаткування )
До постійних належить решта загальновиробничих витрат які залишаються
незмінними (або майже незмінними) при зміні обсягу діяльності: оплата праці
з відрахуваннями на соціальні потреби спеціалістів та керівництва цеху
амортизація будівель та споруд загальновиробничого призначення витрати на
їх утримання та ремонт охорону праці та інші витрати. Вони включаються до
складу повної собівартості продукції.
При розрахунку постійних загальновиробничих витрат перш за все слід
розрахувати витрати на оплату праці спеціалістів та працівників управління
ФЗПАУП=Чі·Оі·12·Кдз·Квсз
де Чі – чисельність працівників і-тої категорії чол.; Оі – посадовий
оклад працівників і-тої категорії грн.; Кдз – коефіцієнт додаткової
заробітної плати (12-13); Квсз – коефіцієнт відрахувань на соціальні
нші постійні загальновиробничі витрати розраховуються у відсотках
відносно суми основної заробітної плати основних робітників:
[pic] = ФЗПосн · Кзв
де: ФЗПосн – сума основної заробітної плати основних робітників грн.; Кзв
- коефіцієнт постійних загальновиробничих витрат без врахування оплати
праці спеціалістів та працівників управління цеху (03 – 05).
[pic] = 23382387 · 04 = 9352955 грн.
Тоді загальна сума постійних загальновиробничих витрат дорівнюватиме
сумі витрати на оплату праці спеціалістів та працівників управління цеху та
інших постійних загальновиробничих витрат:
Взв = ФЗПАУ П +[pic]
Взв = 8457840 + 9352955 = 17810795 грн.
До адміністративних витрат відносять витрати пов’язані з загальним
управлінням та обслуговуванням підприємства а саме: оплата праці
адміністративно – управлінського персоналу підприємства амортизація
будівель адміністративного призначення та витрати на їх утримання і ремонт
витрати на утримання пожежної та сторожової охорони на підготовку і
перепідготовку кадрів та інші витрати.
Адміністративні витрати розраховуються у відсотках відносно суми
основної заробітної плати основних робітників:
Вадм = ФЗПосн · Кадм
де: ФЗПосн – сума основної заробітної плати основних робітників грн.;
Кадм - коефіцієнт адміністративних витрат (08 – 12).
Вадм = 23382387 · 09 = 21044148 грн.
Витрати на збут складаються з витрат на транспортування продукції
витрат на маркетинг та рекламу витрат на оплату праці і комісійні
продавцям торговим агентам працівникам відділу збуту амортизація ремонт
та утримання основних засобів та інших матеріальних необоротних активів що
використовуються для забезпечення збуту продукції.
Витрати на збут становлять 3%-5% від загальної суми витрат на
виробництво продукції:
де: Ввир – загальні витрати на виробництво продукції грн.; Кзб -
коефіцієнт витрат на збут (003 – 005).
Взб = 590245613 · 0035 = 20658296 грн.
Загальні витрати на виробництво і збут продукції розрахуємо в таблиці
Таблиця 6.11 – Загальні витрати на виробництво і збут (назва виробу)
Постійні загальновиробничі витрати 17810795
Адміністративні витрати 21044148
Витрати на збут 20658296
2.2 Калькуляція собівартості продукції
У системі економічних розрахунків на підприємстві важливе місце займає
калькулювання - обчислення собівартості окремого виробу.
Калькулювання — це обчислення собівартості окремих виробів
Калькуляція розраховується для обчислення рентабельності виробництва
обрунтування цін на вироби.
Результати розрахунків собівартості одиниці продукції зводяться в
таблицю у вигляді калькуляційної форми (таблиця 6.12).
Таблиця 6.12 - Калькуляція собівартості (назва виробу)
Статті витрат Сума грн.Питома вага %
Основні і допоміжні матеріали 080 026
Куповані комплектуючі вироби 24649 8158
Основна заробітна плата основних робітників 1087 360
Додаткова заробітна плата основних робітників217 072
Відрахування на соціальні заходи 498 165
Змінні загальновиробничі витрати (витрати на 915 303
утримання та експлуатацію устаткування)
Виробнича собівартість продукції 27449 9084
Постійні загальновиробничі витрати 828 274
Адміністративні витрати 979 324
Витрати на збут 961 318
Повна собівартість продукції 30214 100
За результатами таблиці 6.12 розраховується виробнича та повна
собівартість річного обсягу продукції.
Виробнича собівартість річного обсягу продукції розраховується за
СВвир = СВ вирод · Nріч
де СВвирод - виробнича собівартість одиниці продукції грн;
Nріч - річний обсяг продукції у натуральному виразі од.
СВвир = 27449 ·21505 = 590290745 грн.
Повна собівартість річного обсягу продукції розраховується за формулою:
де СВповод - повна собівартість одиниці продукції грн.
СВпов = 30214 · 21505 = 649752070 грн.
2.3 Розрахунок ціни продукції
Ціна – це грошовий вираз вартості товару. При формуванні ціни
реалізації (відпускної ціни) підприємства до виробничої собівартості
продукції додається величина прибутку податок на добавлену вартість
акцизний збір (для високорентабельних і монопольних підакцизних товарів).
Спочатку визначається гуртова ціна підприємства потім ціна
Гуртова ціна підприємства розраховується за формулою:
Цгурт = СВ вирод · Кп
де Кn – коефіцієнт що враховує долю прибутку в ціні (125 – 13).
Цгурт = 27449 · 125 = 34311 грн.
Ціна реалізації враховує ПДВ:
де КПДВ – коефіцієнт що враховує долю ПДВ в ціні (12).
Цреал= 34311 · 12 = 41173 грн.
За результатами розрахунків ціни визначається обсяг товарної продукції
де Nріч – річний обсяг продукції у натуральному виразі од.; Цгурт –
гуртова ціна одиниці продукції грн.
VТП = 21505 · 41173 = 885425365 грн.
3 Економічні результати й ефективність діяльності
3.1 Розрахунок очікуваного прибутку і рентабельності продукції
Валовий прибуток – це різниця між виручкою та виробничими витратами.
Це поняття включає власне прибуток і невиробничі (адміністративні
комерційні та інші витрати).
Валовий прибуток розраховується за формулою:
Првал = 885425365 – 590290745 = 295134620 грн.
Чистий прибуток визначається як різниця між виручкою та витратами на
виробництво і збут продукції:
Прчист = VТП – СВпов
Прчист = 885425365 – 649752050 = 235673315 грн.
Щоб зробити висновок про рівень ефективності господарювання отриманий
прибуток необхідно порівняти з понесеними витратами які забезпечують
підприємницьку діяльність тобто визначити рентабельність.
Рентабельність – це якісний вартісний показник що характеризує
рівень віддачі витрат або ступень використання ресурсів що є в наявності
в процесі виробництва і реалізації продукції.
Рентабельність продукції характеризує ефективність витрат на її
виробництво і збут. Вона визначається за формулою:
Рпр=Прчист СВпов·100 (6.34)
де Прчист – сума чистого прибутку грн.;
СВпов – повна собівартість продукції грн.
Рпр= 235673315649752050 · 100 = 3627 %
3.2 Оцінка ефективності діяльності організованого підрозділу
Економію витрат на виготовлення продукції (ЕСВ) можна визначити за
де %Зсв – відсоток зниження собівартості продукції (до 7%).
Есв = 649752050 · 4100 = 25990082 грн.
Суму капітальних витрат (Кв) можна визначити за формулою:
де %Кв – відсоток капітальних витрат від вартості устаткування (до 40%).
Кв= 165200·40100 = 66080 грн.
Ефективність капітальних витрат характеризують 2 показники:
– термін окупності капітальних витрат:
Ток = 6608025990082 = 025 року.
– коефіцієнт економічної ефективності (прибутковості) капітальних
витрат (Ер) який показує розмір щорічного відшкодування капітальних витрат.
Розрахунковий коефіцієнт економічної ефективності порівнюється з
нормативним. Для промисловості Ен=016. Вкладення вважаються ефективними
нші показники економічної діяльності розраховуються згідно наведеної
Трудомісткість річного обсягу продукції:
ТМ = 7570 · 2000060 = 25233 люд.-год.
ТМ=tшт·Nріч60 (6.47)
Витрати на 1 грн. товарної продукції (Виробничі витрати обсяг
товарної продукції):
В1грнТП = СВвир VТП (6.48)
В1грнТП = 590290745885425365 = 067 грн.грн.
Виробіток на одного основного робітника (обсяг товарної продукції
чисельність основних робітників):
- в натуральному виразі
Bop =N РЧ Чор (6.49)
Bop = 2000014 = 142857 шт.люд.
- у вартісному виразі:
Вор = 88542536514 = 63244669 грн.люд.
Зняття продукції з 1м2 виробничої площі (обсяг продукції виробнича
Vм2 = 885425365132 = 6707768 грн.м2.
Фондовіддача (обсяг товарної продукції вартість ОВФ):
Фв= 885425365 267840 = 3306 грн.грн.
Фондомісткість (вартість ОВФ обсяг товарної продукції):
Фм= 267840885425365 = 003 грн.грн.
Фондоозброєність (вартість ОВФ чисельність ПВП):
Фо= 26784019 = 1409684 грн.люд.
Середня заробітна плата ПВП:
ЗППВПср=ФЗППВП ЧПВП·12 (6.55)
ЗППВПср=(23382387+46764771382+44744961382+84578401382)(19·12)=
Економічні результати виробництва показано в таблиці 6.10.
Таблиця 6.10 - Економічні показники виробництва
Склад показників Значення
Річний випуск продукції:
-в натуральному виразі од. 20000
-у вартісному виразі грн. 885425365
Трудомісткість робіт люд-год. 25233
Загальна чисельність ПВП чол. 19
з них: -основні робітники; 14
-допоміжні робітники; 3
-керівники фахівці. 2
Кількість устаткування 22
Коефіцієнт завантаження устаткування 061
Загальна площа м2 1782
в т.ч. виробнича м2 132
Витрати на виробництво грн. 649752050
Термін окупності капітальних вкладень 025
Чистий прибуток грн. 235673315
Рентабельність продукції % 3627
Витрати на 1 грн. товарної продукції 067
у натуральному виразі шт.люд. 142857
у вартісному виразі грн.люд. 63244669
Зняття продукції з 1 м2 виробничої площі 6707768
Фондовіддача грн.грн. 3306
Фондомісткість грн.грн. 003
Фондоозброєність грн.люд. 1409684
Середньомісячна заробітна плата грн.:
основних робітників 1670
Собівартість одиниці продукції грн. 30214
Відпускна ціна грн. 41173
В даному розділі дипломного проекту було проведено розрахунок дільниці
по виготовленню термометру для контролю температури та вологості на МК
РС16F876А і розраховано його основні параметри.
На основі цих розрахунків можна зробити висновок що даний пристрій
буде конкурентноспроможним на ринку оскільки він має невелику собівартість
(30214 грн.) і відпускну ціну (41173 грн.) у порівнянні з аналогами.
Також отримано достатньо високу рентабельність 3627%; у процесі
виробництва зайнято незначну загальну кількість робітників (19 чоловік) а
коефіцієнт завантаження устаткування дорівнює 061 тобто його можна
використати ще для виготовлення іншого виробу з невеликою партією
Отже організація роботи дільниці по виготовленню тпрмометра є
економічно доцільною.
Охорона праці та навколишнього середовища
Охорона праці являє собою систему законодавчих актів соціально-
економічних організаційних технічних гігієнічних і лікувально-
профілактичних заходів і засобів що забезпечують безпеку збереження
здоров'я і працездатності людини в процесі праці.
У зв'язку з упровадженням нових технологічних процесів із
інтенсифікацією існуючих спостерігається посилення впливу різних виробничих
факторів таких як шум вібрація різні види електромагнітних
випромінювань ультразвук пил органічні і неорганічні з'єднання. Якщо на
початку XX в. у промисловості використовувалося не більш 20 видів отруйних
речовин що викликають професійні захворювання і гострі отруєння то зараз
їх нараховується близько 1000. Тому проблема профілактики професійних
захворювань і гострих отруєнь здобуває особливе значення.
Поряд з цим зростає питома вага професій що вимагають високої нервово-
психічної і нервово-емоційної напруги тобто сучасні види праці висувають
підвищені вимоги до людини. Виникла проблема створення такої техніки і
виробничого середовища для людини що відповідала б його
анатомофізіологічним і психологічним особливостям. Ця проблема може бути
вирішена комплексно як з позицій ергономіки (поліпшення конструкцій
пультів робочих місць засобів керування і т.д.) так і з позицій строгої
регламентації режимів праці і відпочинку цілеспрямованої професійної
Державна політика в галузі охорони праці закріплена законом і
базується на принципах:
– пріоритету життя і здоров'я працівників відповідно до
результатів виробничої діяльності підприємства повної
діяльності власника за створення безпечних і нешкідливих умов
праці; комплексного розв'язання завдань охорони праці на
основі національних програм з цих питань та з урахуванням
інших напрямків економічної і соціальної політики досягнень в
галузі науки і техніки та охорони навколишнього середовища;
– соціального захисту працівників повного відшкодування
збитків особам які потерпіли від нещасних випадків на
виробництві із професійних захворювань;
– встановлення єдиних нормативів з охорони праці для всіх
підприємств незалежно від форм власності та видів їх
– здійснення навчання населення професійної підготовки
підвищення кваліфікації працівників з охорони праці.
2 Аналіз небезпечних та шкідливих факторів
Монтаж електричних схем приладів та радіоапаратури проводиться за
допомогою різних видів паяння. Кожному з них властиві певні відповідні
шкідливі та небезпечні фізичні фактори що відрізняються як кількісними
так і якісними характеристиками. При цьому деякі види паяння продукують
одночасно декілька таких фізичних факторів що призводять до травм
погіршення умов праці і виникнення пожеж та вибухів. Такими потенційними
шкідливостями і небезпеками можуть бути: запиленість та загазованість
повітря робочої зони; наявність інфрачервоних випромінювань від
розплавленого припою у ванні або від паяльника; наявність електромагнітного
випромінювання високої частоти; дія ультразвуку на організм монтажника при
пайці хвилею котра утворюється за рахунок дії ультразвуку на розплавлений
припій; дія електростатичного заряду; незадовільна освітленість робочих зон
або підвищена яскравість; незадовільні метеорологічні умови в робочій зоні;
дія бризок та крапель розплавленого припою; ураження електричним струмом.
Біологічна дія деяких вихідних компонентів припою наведена у таблиці
Таблиця 7.1 - Біологічна дія клас небезпеки та гранично допустима
концентрація (ГДК) у повітрі робочої зони деяких компонентів що входять до
Компонент Характер токсичності та дії Клас ГДК
Алюміній При вдиханні пилу вражаються легені виникає 3 200
дифузний фіброз - алюміноз
Кадмій Спостерігається ураження печінки легенів 1 010
нирок системи кровообігу статевої та
репродуктивної функцій
Марганець Діє на центральну нервову систему викликає 2 030
органічні зміни головного мозку дистрофічні
зміни в печінці та легенях
Мідь Ураження органів дихання шлунково-кишкового 2 10
тракту печінки нирок анемія пневмосклероз
Нікель Ураження нервової системи шлунково-кишкового 2 050
тракту печінки серцево-судинної системи
(гіпотонія) системи крові слизової оболонки
верхніх дихальних шляхів
Олово Ураження бронхів проліферативно-кліткова 3 100
(оксид) реакція в легенях. При тривалій дії можливий
Свинець Ураження нервової системи крові 1 001
серцево-судинної системи шлунково-кишкового
тракту статевої системи ураження перебігу
Сурма Ураження дихальних шляхів травного тракту 2 050
нервової системи серцевого м'язу
Титан Астмоїдні бронхіти емфізема фіброз легенів. 3 100
Цинк Ураження дихальної та травної систем нирок 2 050
Враховуючи шкідливість вихідних компонентів що входять до складу
припою флюсів та миючих середовищ до приміщень та робочих дільниць де
виконується паяння ставляться особливі вимоги.
Під час виробництва друкованих плат мікросхем і мікрозборок
застосовується велика кількість різноманітних хімікатів та сильнодіючих
отруйних речовин (СДОР). Розглянемо їх особливості та заходи захисту при їх
За своїми характеристиками всі СДОР розподіляються на п'ять груп:
- група 1 - сипучі і тверді нелетючі за температури зберігання до 40
- група 2 - сипкі і тверді летючі за температури до 40 °С;
- група 3 - (підгрупи А і Б) - рідкі летючі що зберігаються у
ємкостях під тиском (затиснуті та скраплені гази);
- група 4 - (підгрупи А і Б) - рідкі летючі що зберігаються у
ємкостях під тиском;
- група 5 - кислоти що димляться.
У вітчизняній промисловості застосовуються два типи лазерів:
твердотілі та газові. Основним джерелом енергії є оптичний квантовий
Лазери використовують для автоматизованого різання різних матеріалів з
одержанням тонких і точних розрізів а також для виконання різання за
складним профілем у двох і навіть трьох вимірах.
Процес інтенсивного випаровування матеріалу під дією потужного
лазерного імпульсу використовують для одержання отворів причому у будь-
якому напрямку. Лазером можна отримати отвори в крихких (кераміка) і дуже
твердих (алмазні фільтри) матеріалах.
Лазер використовують для виготовлення фотошаблонів в електронному
приладобудуванні для приварювання виводів активних елементів до підкладки
гібридних інтегральних мікросхем для підгонки резисторів тонкоплівкових
мікросхем за рахунок видалення випаровуванням частини металевої плівки
нанесеної на підкладці.
Основні джерела небезпеки оптичних квантових генераторів (ОКГ):
- висока напруга джерела живлення;
- прямий світловий промінь генератора а також його відбиті
переломлені та розсіяні промені;
- електромагнітні поля;
- бризки випари аерозолі чи інші частинки оброблюваного матеріалу;
- світло імпульсних ламп накачування;
- рентгенівське та нейтронне випромінювання.
3 Заходи безпеки при застосуванні сильнодіючих отруйних речовин
До роботи зі СДОР не допускаються вагітні жінки і матері що годують
грудьми а також підлітки до 18 років. Перевезення СДОР будь-яким видом
транспорту здійснюється відповідно до правил їх транспортування. На
перевезення СДОР ручним вантажем необхідно отримати дозвіл міліції а
перевезення в громадському транспорті (метро трамвай тролейбус автобус)
Розфасування сухих СДОР повинно здійснюватись у витяжних шафах
обладнаних вагами до того ж верх тари що на вагах повинен бути вище
верху тари в яку насипаються СДОР. Для розфасування слід застосовувати
ложки чи совки із нержавіючої сталі різних розмірів та з різними держаками
за довжиною. Довжина держака повинна бути такою щоб при набиранні отруйної
речовини держак виходив із неї на 150-200 мм. Робітники повинні працювати у
У ті цехи що не мають комори для зберігання СДОР ціанисті солі
видаються тільки у розчиненому вигляді і в запломбованій тарі. Для цього
повинна бути зворотна тара із гвинтовими герметичними пробками пофарбована
у відповідний колір та з написом "Отрута". Переливання розчинних отрут
повинно здійснюватись за допомогою електронасосів чи ручних насосів та
При роботі зі СДОР категорії в гальванічних цехах необхідно
проводити щорічну перевірку ванн на герметичність. Ванни повинні
закриватися кришками та мати бортові відсмоки. При роботі з ціанистими
електролітами вентиляційна установка повинна обладнуватися фільтрами для
знешкодження відпрацьованого забрудненого повітря світловою та звуковою
сигналізацією що спрацьовує при зупиненні роботи вентиляції. Дільниці
робіт з ціанистими електролітами повинні бути ізольовані або ж відокремлені
від основного приміщення суцільною перегородкою на висоту 15 м вища її
частина може бути сітчастою. нструмент який застосовується при роботі на
ціанистих ваннах повинен мати відмітне офарблення.
У лабораторіях СДОР категорії повинні зберігатися в окремій кімнаті
у металевій шафі під замком і пломбою у герметично закритій тарі з написом
Отрута" та назвою речовини. Якщо СДОР не можуть зберігатися у герметично
закритій тарі і випаровуються шафа для їх зберігання повинна бути
обладнана витяжною вентиляцією. Відповідальний за зберігання СДОР повинен
вести книгу обліку приходу і витрат яка має бути пронумерована
прошнурована та опечатана. Про витрачання отриманих СДОР категорії
Для роботи з СДОР виділяються окремі столи на лабораторному посуді
робиться напис "Для СДОР" всі роботи проводяться у витяжній шафі. Розчини
СДОР що залишилися після роботи повинні здаватися на зберігання
відповідальній за СДОР особі.
До найбільш розповсюджених СДОР категорії II відносяться Кислоти.
Зберігатись кислоти повинні у такій тарі: азотна агресивна - в алюмінієвих
бочках і цистернах з корозійностійкої сталі марки Х18Н9Т; сірчана всіх
концентрацій - із корозійностійкої сталі марки ОХ23Н28МЗДЗТ; соляна - в
сталевих гумованих бочках і цистернах; фтористоводнева (плавикова) - в
ебонітових бідонах ємкістю 20 л та в поліетиленових балонах ємкістю до 50
л. Азотну та сірчану кислоти об'ємом до 40 л можна зберігати у скляних
На складі бутлі з кислотами упаковані в міцні кошелі або в дерев'яні
обрешітки встановлюють групами одного найменування у 2-4 ряди по
горизонталі не більше 50-100 у кожній групі. Між групами залишають
проходи не менше одного метра. На кожному бутлі повинна бути бірка з
найменуванням кислоти державного стандарту сорту та маси. При
транспортуванні бутлі з кислотами повинні герметично закриватися гумовими
ковпаками для запобігання розбризкування. Переносити бутлі з кислотами у
межах цеху чи складу належить неодмінно в тарі з ручками для двох
робітників із застосуванням спеціальних нош з бортами або перевозити на
спеціальних візках. Перенесення бутлів без кошелів забороняється.
Переливання кислот з бутлів у інші посудини здійснюють за допомогою
сифона використовуючи тиск повітря на поверхню рідини. Тиск не повинен
бути більший як 002 МПа (02 кгссм2). Всі роботи з кислотами треба
виконувати в запобіжних окулярах і гумових рукавичках а в окремих випадках
- в гумовому фартусі та гумових чоботах.
Знежирення і промивання деталей і трубопроводів трихлоретиленом
дихлоретаном можливе при дотриманні вимог з обладнання припливно-витяжної
вентиляції при цьому працівники не повинні стикатися з дихлоретаном чи
розчином що містить його суміші. Виготовлення і збут продуктів що містять
дихлоретан для побутових потреб (продаж населенню) заборонено.
При роботах з хімічним посудом і ампулами можливі випадки їх поломки.
Тому при складанні скляних приладів та з'єднуванні їх за допомогою гумових
трубок а також при надіванні останніх на скляні трубки і при інших роботах
зі склом необхідно захищати руки рушником і працювати у захисних окулярах.
Щоб полегшити складання кінці скляних трубок повинні оплавлятися і
змочуватись водою вазеліном чи гліцерином. При перенесенні посудин з
гарячою рідиною при закриванні тонкостінної посудини розкритті ампул
необхідно користуватись рушником або іншим матеріалом щоб захистити руки
Розкривати запаяні ампули слід після їх охолодження нижче температури
кипіння запаяної в них речовини та в захисних окулярах.
4 Безпека праці при регулювальних і складально-монтажних роботах
При виконанні регулювальних робіт різної РЕА найбільш небезпечним
видом травматизму є поразка електричним струмом. Робочий що виконує
регулювальні роботи повинен дотримуватись правил техніки безпеки зокрема
– всі доступні для дотику струмопровідні частини електроустаткування
повинні бути захищені;
– рубильники і вимикачі повинні бути миттєвої дії;
– щітки і рубильники повинні бути встановлені в глухих металевих
кожухах закриватися на замок і мати напис про вживану напругу;
– ручки рукояті повинні бути зроблені з ізолюючих матеріалів;
– металеві деталі повинні бути ізольовані від струмопровідних частин і
– все електроустаткування а також устаткування і механізми які можуть
опинитися під напругою повинні бути надійно заземлені;
– роботи по ремонту устаткування і механізмів повинні проводитися
тільки після повного відключення від мережі електроживлення на місці
робіт обов'язково вивішують попереджувальні плакати;
– ручний інструмент вживаний при регулювальних роботах (викрутки
плоскогубці кусачки) повинен бути забезпечений ізольованими ручками;
– вимірювальні прилади повинні бути заземлені сполучні дроти і щупи не
повинні мати пошкоджень;
– зовнішній огляд радіоелементів і монтажу а також заміну
радіоелементів що вийшли з ладу дозволяється проводити тільки у
– регулювати і перевіряти радіоприлад під напругою можна тільки у тому
випадку коли у відключеному стані це зробити неможливо. Слід
пам'ятати що найнебезпечнішим для людини є змінний струм частотою 50
При проведенні складально-монтажних робіт дозволяється застосування
припоїв флюсів і інших хімічних речовин і матеріалів що пройшли державну
гігієнічну регламентацію і реєстрацію. Гранично допустимі концентрації
(ГДК) шкідливих речовин в області робочої зони не повинні перевищуватися.
Робочі місця обладнаються антистатичними браслетами або кільцями
підключеними до шини заземлення через резистор опором 1 МОм±20% за
допомогою багатожильного і міцного провідника. На робочих місцях
установлюється заземлення через резистор з опором 1 Ом ± 20% металевий
лист із розмірами не менш 200(300 мм на якому розташовується інструмент
якій не має живлення від мережі. Електропаяльники ванни з припоєм і інше
устаткування на якому може виникнути статична електрика повинні бути
заземлені через перехідний опір номіналом не більш 5 Ом.
Матеріали використовувані для виконання монтажних робіт повинні
зберігатися на робочому місці в невеликій герметичній тарі.
Для зберігання на робочому місці спирту бензину флюсу необхідно
користатися маленькими пузирьками з герметичною пробкою які мають напис
що інформує про вміст речовині.
Робоче місце повинне бути освітлене природним і (або) штучним
освітленням. Для попередження зниження рівня освітленості систематично
повинне проводитися чищення світильників і стекол віконних прорізів у
встановлений термін.
Монтажні роботи повинні проводитись тільки при наявності місцевої
витяжної вентиляції. Витяжні пристрої повинні забезпечувати видалення
шкідливих хімічних речовин у безпосередній близькості від місця їхнього
утворення. Конструкція і розведення вентиляційної системи повинна
забезпечувати можливість регулярного очищення повітроводів від забруднення
Включати прилади установки дозволено тільки в справні розетки і
штепсельні роз’єми і тільки справними вилками. На вилках і розетках
повинна бути зазначена напруга.
Зайвий припій з жала паяльника видаляти спеціальними серветками.
Нагрітий паяльник необхідно ставити на спеціальну підставку з
неспаленого матеріалу
Робити перевірку нагрівання паяльного стрижня шляхом торкання його
припою або каніфолі (флюсу).
5 Вимоги до виробничих приміщень технологічних процесів і
Дільниці на яких зосереджені операції паяння виділяють н окреме
приміщення. Опорядження приміщень повітропроводів комунікацій
опалювальних приладів має допускати їх очищення від пилу і періодичне
обмивання. Стики стінні стін зі стелею та підлогою роблять зкругленими;
стіни віконні рами опалювальні прилади повітропроводи повинні бути
гладенькими та покритими олійною фарбою світлих тонів (панелі на рівні 15
- 2 метри від підлоги краще облицювати плиткою). Підлоги повинні бути
водостійкими та виготовлені з матеріалу що має підвищену міцність і опір
стиранню та запаленню без щілин та мати ухили до трапів каналізації.
При розробці технологічного процесу до програми робіт повинні
закладатись тільки стандартизовані припої та флюси.
Використання припоїв до складу яких входять кадмій та свинець слід
різко обмежувати а при пайці у замкнених просторах що погано
провітрюються припої які містять кадмій слід виключити.
При пайці хвилею подачу занурення та виймання виробів необхідно
виконувати автоматично забезпечивши запобігання розбризкуванню припою. При
пайці автоматами з високочастотним нагрівом інтенсивність електромагнітного
поля не повинна перевищувати допустимі норми згідно ГОСТ 12.1.006-76. Крім
того автомати повинні бути обладнані вбудованими місцевими
відсмоктувачами. Переміщення дрібних виробів конвеєром виконується у
спеціальній тарі яка виключає забруднення робочих поверхонь.
Рідкі флюси наносять на вироби за допомогою пензлика або спеціальних
пристроїв що виключають забруднення флюсом робочих поверхонь або шкіри
рук. На постах паяння дозволяється зберігати флюс і припій у кількості
Вимоги до вентиляції та опалення.
Експлуатація дільниць пайки не обладнаних місцевою витяжною
вентиляцією забороняється. Вентиляційні установки повинні вмикатися до
початку робіт і вимикатися після їх закінчення. Робота вентиляційних
установок повинна контролюватися за допомогою спеціальної сигналізації
(світлової звукової).
Конструкція місцевих відсмоктувачів і зона розташування всмоктуючої
частини повітроприймача вибирається залежно від габаритних розмірів і форми
виробів. У зоні паяння швидкість направленого потоку що утворюється
місцевими відсмоктувачами повинна на 02 мс перевищувати рухомість
повітря в зоні пайки але бути не менше 05 мс. На дільницях де
допускається природне провітрювання швидкість повітря в зоні пайки що
утворюється місцевими повітроприймачами повинна бути не менше 06 мс.
Електропаяльники у робочому стані повинні знаходитися у зоні дії витяжної
вентиляції. Повітря на дільниці паяння слід подавати повітря розосереджено
у верхню зону приміщення через плафони перфоровані або щілинні стелі
перфоровані повітропроводи панелі та ін. Швидкість руху повітря в робочій
зоні радіомонтажника повинна бути не більша 03 мс.
Приміщення в яких містяться дільниці паяння обладнуються
відокремленою припливно-витяжною вентиляцією. Приплив повітря повинен
складати 95% обсягу витяжки. Недостатні 5% припливного повітря надходять із
суміжних більш чистих приміщень. Рециркуляція повітря у приміщенні паяння
не допускається. Утворені повітрообміни слід перевіряти на забезпечення в
приміщеннях необхідних метеорологічних умов за ГОСТ 12.1.005-88.
Місця відведені для паління а також кімнати для приймання їжі і
виробничі дільниці обладнуються умивальниками до яких безперервно повинна
подаватися гаряча і холодна вода протягом всіх змін. Біля умивальників
передбачаються бачки з 1% розчином оцтової кислоти або змивальної пасти на
основі О1-7 для попереднього обмивання рук і наступного миття їх теплою
Для захисту шкіри рук від впливу сенсибілізуючих речовин що входять
до складу флюсів застосовуються захисні мазі і пасти типу «Миколан» паста
«ИЕР-1» «ХИОТ-14» казеїнова паста і біологічні рукавички що наносять на
шкіру перед початком зміни і після обідньої перерви. Після роботи для шкіри
рук необхідно застосовувати жирні поживні креми.
Питну воду для працюючих на дільницях пайки подають через фонтанчики
які встановлюють поза паяльними дільницями але поблизу них.
Паяльні роботи повинні виконуватися робітниками у передбаченому для
цього спецодязі який забороняється брати додому. У приміщеннях де
виконується паяння забороняється зберігати будь-який вид одягу особистих
речей приймання та зберігання їжі питної води а також паління. Вхід в
робочому одязі у кімнати для приймання їжі їдальні і буфети забороняється.
Міняти і здавати до прання робочий одяг необхідно не рідше одного разу
Встановлювати ОКГ можна в окремих або загальних виробничих приміщеннях
залежно від потужності генератора. Приміщення в яких розташовані ОКГ
повинні мати матову поверхню що забезпечує розсіяне відбиття світла з
коефіцієнтом відбиття не більше 04.
Безпека експлуатації ОКГ визначається такими умовами: застосуванням
захисних пристроїв навчанням для набуття відповідної кваліфікаційної групи
з техніки безпеки проведенням повторного інструктажу.
Для захисту персоналу від ураження електричним струмом високої напруги
застосовують дистанційне управління блокування автоматичні замикачі
механічні заземлювачі сигналізацію та захисні ізолюючі засоби. Для
запобігання ураження обслуговуючого персоналу прямим світловим променем
необхідно застосовувати огорожу від виходу променя за межі установки не
допускати проникнення людини у зону проходження променя чи зону підвищеної
інтенсивності опромінювання передбачати блокування або засувки при роботі
з оптичними системами спостереження. З метою обмеження розповсюдження
відбитих заломлених і розсіяних променів використовують мішені скорочують
довжину променя для зменшення енергії випромінювання застосовують огорожі
та попереджувальну сигналізацію. Для захисту від електромагнітних полів
світла імпульсних ламп накачування рентгенівського і нейтронного
випромінювання застосовують відповідні екрани (непрозорі зі сталі
дюралюмінію гетинаксу текстоліту і т. ін.). Захист органів дихання від
озону бризок випаровувань аерозолів та інших частинок матеріалу що
оброблюється забезпечується використанням боксів витяжних шаф
загальнообмінної вентиляції.
6 Заходи з екологічного захисту навколишнього середовища
У сучасному суспільстві різко зростає роль промислової екології
покликаної на основі оцінки шкоди що приносить природі ідустріалізація
розробляти і удосконалювати технічні засоби захисту навколишнього
середовища всесвітньо розвивати створення замкнутих безвідходних і
маловідхідних технологічних циклів і виробництв забезпечувати високі
екологічні показники технології машин і матеріалів як на стадії
промислової експлуатації так і при проектуванні оцінювати вплив
промислового об'єкту на навколишнє середовище і контролювати її стан
контролювати промислові викиди проводити екологічну експертизу.
Взагалі у області навколишнього середовища можна виділити два
основні напрями: інженерно - технічний і правовий.
Правовий напрям. Цей напрям є сукупністю природоохоронних правових
норм тобто законів і підзаконних актів. У останні 20 років були прийняті
закони регулюючі надзвичайно широкий круг відносин (закони про охорону
землі води надр лісів води атмосфери тваринного світу охорони
здоров'я). У законах України сказано про ведення обов'язкової екологічної
експертизи нової техніки технології матеріалів проектів на будівництво
реконструкції і переозброєння народногосподарських об'єктів впровадження
безвідходних і маловідхідних технологій і комплексної переробки природної
сировини розробки автоматизованих систем і приладів контролю за станом
навколишнього середовища.
Підзаконні правові норми сприяють виконанню основних заходів у області
навколишнього середовища. До таких норм відносяться: стандарти (технічні
будівельні санітарні і т.п.) а також норми що затверджуються
міністерствами і відомствами.
нженерно - технічний напрям. Цей напрям ставить перед виробничий -
екологічною безпекою завдання неухильного підвищення ефективності інженерно
- технічних заходів по охороні природи: широким впровадженням безвідходних
і маловідхідних технологій комбінованих виробництв що забезпечують
комплексне використання природних ресурсів сировини і матеріалів. Особлива
увага повинна приділятися питанням вдосконалення екологічних показників
автомобільного парку країни охороні водних ресурсів атмосферного повітря
надр а також розробки засобів їх захисту.
В Україні розроблені і серійно випускаються апарати і пристрої для
очищення повітря газових викидів і стічних вод від домішок які
застосовують на промислових підприємствах для поліпшення санітарного стану
атмосфери і водоймищ. Захист від енергетичних викидів заснований на
застосуванні захисних екранів глушників шуму віброізоляції і інших
Проте в промисловості невирішеними проблемами поки залишаються
ефективність очищення від технологічних і вентеляційних викидів від
газових парових і тонкодисперсних домішок; на транспорті – очищення
відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згорання від сажа свинцю і ін.
Взагалі охорона навколишнього середовища заснована на системі
державних юридичних суспільних адміністративно - господарських
технічних і соціально - економічних заходів направлених на підтримку
сприятливих умов середовища незаселеного і раціональне використання
матеріальних і енергетичних ресурсів на користь як кожного громадянина так
В даному дипломному проекті був спроектований термометру для контролю
температури та вологості на МК РС16F876А.
В аналітичному розділі були розглянуті аналоги конструкції даного
В загальній частині розроблено технічне завдання на виготовлення
даного приладу і розглянуті кліматичні фактори.
В схемотехнічній частині дипломному проекту зроблено аналіз
електричної схеми термометра а також наведена розширена схема з
додатковими функціями вимірювання вологості повітря та індикацією часу й
В конструкторській частині приведено опис друкованої плати приладу
розраховані топологічні розміри виконано підбір елементної бази пристрою;
проведені оцінка електромагнітної сумісності вибір засобів від зовнішніх
дій оцінка теплового режиму а також оцінка надійності і якості.
Термометр зібрано на друкованій платі з двобічного фольгованого
склотекстоліту товщиною 15 мм із розмірами 60 мм ( 60 мм.
В технологічній частини приведена структурна схема технологічного
процесу відображені методи виготовлення і контролю якості друкованих плат
та виконано підбір необхідного технологічного обладнання.
В економічній частині дипломного проекту зроблений розрахунок
собівартості пристрою яка склала 30214 грн. а також визначена відпускна
ціна– 41173 грн. Річна програма випуску приладу складає 20000 шт.
У дипломному проекті розроблені заходи по техніці безпеки і
протипожежної безпеці а також враховані заходи щодо екологічного захисту
Графічна частина проекту містить: схема електрична принципова та
складальне креслення.
Астреіна Л.А. Економіка і планування виробництва Л.А. Астреіна
В.В.Балдесов. - М.: Радіо і зв'язок 1990. – 42 с.
Балабанов А.С. Организация и оснащение рабочих мест на предприятиях
А.С. Балабанов К.С. Маркелов. -Л.: Машиностроение 1986. - 124с.
Баюков А.В. Полупроводниковые приборы: Диоды тиристоры
оптоэлектронные приборы. Справочник А.В. Баюков А.А. Зайцев под общ.
ред. Горюнова Н.Н. – М.: Энергоиздат 1982 – 345с.
Богиня Д.П. Основи економіки праці: Навч. посіб. Д.П. Богиня О.А.
Грішнова. - К.: Знання-Прес 2002. -313с.
Бойчик .М. Економіка підприємства .М. Бойчик. - К.: Атіка 2002.
Бондар Н.М. Економіка підприємства: Навч. Посібник Н.М. Бондар. -
К.: Видавництво А.С.К. 2004. -400с.
Буряк П.Ю. Економіка праці й соціально-економічні відносини:
Навчальний посібник П.Ю. Буряк Б.А.Карпінський М..Григор’єва - К.:
Центр навчальної літератури 2004. - 440с.
Герасимчук В.Г. Економіка та організація виробництва: Підручник
В.Г. Герасимчук. – К.: Знання 2009. - 678 с.
Гель П.П. Конструирование и микроминиатюризация РЕА П.П. Гель. –
Ленинград: Энэргомиздат 1984. – 314с.
Гершунский Б. С. Справочник по расчету электронных схем Б.С.
Гершунский. - Киев: Вища школа . Изд - во при Киев. ун-те 1988-240с.
Горобец А.И. Справочник по конструированию РЕА А.И. Горобец А.И.
Степаненко. - Киев: Техника 1985. – 268с.
Економіка підприємства: Підручник За ред. акд. С.Ф. Покропивиого.
-е вид. перероб. та доп. - К: КНЕУ 2001. - 528с.
Завіновська Г. Т. Економіка праці: Навч. Посібник Т.Г.
Завіновська. — К: КНЕУ 2003. -300с.
Капур К. Надежность и проектирование систем. К. Капур Л.
Ламберсон. Под ред. Ушакова И.А. – К.: Техніка 1988. – 211с.
Мацибора В. . Економіка підприємства: Навч. Посібник В..
Мацибора В.К. Збарський Т.В. Мацибора. – К.: Каравела 2010. - 312с.
Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств
А.П.Ненашев. – Москва: Высш. шк. 1990. -432 с.
Ненашев А.П. Основы конструирования микроэлектронной аппаратуры
А.П. Ненашев Л.П. Колядов. – Москва: Радио и Связь 1981. – 322с.
Павлов С.П. Охрана труда в радио- и електронной промышленности
С.П. Павлов. - М.: Радио и Связь 1995. – 156с.
Парфенов Е.М. Проектирование конструкций РЕА Е.М. Парфенов В.П.
Усачев. – Москва: Р.и.С. 1989. – 190с.
Романычева Э.Т. Разработка и оформление конструкторской
документации РЕА: Справочное пособие Э.Т. Романычева А.К. Иванова А.С.
Куликов Т.П.Новикова.– Москва: Радио и связь 1984. – 286с.
Системы автоматизированого проєктирования в радиоэлектронике за
ред. П.И. Норенкова – Москва: Р.и С. 1986. – 278с.
Ханке Х. Технология производства РЕА Х. Ханке Х.Фабиан. –
Москва: ЭНЕРГИЯ 1980. – 304с.
Шаповал В. М. Аврамчук Р. Н. Ткаченко О. В. Економіка
підприємства: Навч. Посібник В.М. Шаповал Р.Н. Аврамчук О.В.Ткаченко. –
Київ: Центр навчальної літератури 2008. – 288 с.
Шваб Л.. Економіка підприємства: Навчальний посібник для студентів
вищих навчальних закладів Л.. Шваб. - К.: Каравела 2004.- 568с.

E3.cdw

Термометр для контролю температури
та вологості на МК PIC16F876A
Схема електрична принципова

1 Этикетка.doc

-----------------------

3 Ведомость проекта.doc

№ рядка Формат Позначення Найменування Кіл. арк. № екз. Примітки
Документація розроблена
А1 ЧТТКТ ДП0721 000 Е3 Схема електрична принципова1
А1 ЧТТКТ ДП0721 000 СБ Складальне креслення 1
А4 ЧТТКТ ДП0721 000 ПЗ Пояснювальна записка 123
А4 Технічне завдання 1
А4 ЧТТКТ ДП0721 000 ОП Опис папки 1
Проектування термометру для контролю температури та вологості на РС16F876А

8 Спецификация.doc

Формат Зона Поз. Позначення Найменування Кіл. Примітка
А1 ЧТТКТ ДП0721 000 СБ Складальне креслення 1
А1 1 ЧТТКТ ДП0721 0001 Плата друкована 1
B41821-16В-470мкФ±20% 1 С1
С1206-50В-27 пФ±5% 2 С2С4
С1206-50В-01 мкФ±5% 2 С3 С5
С1206-50В-1 мкФ±5% 1 С6
R1206 -025-47 кОм±5% 7 R1-R5
3329H -47 кОм±5% 1 R6
R1206 -025-1 Ом±5% 1 R7
Кнопка DS1109 2 SA1SA2
Транзистор ВС547В 1 VT1
Кварц НС -49US 4МГц 1 ZQ1
Проектування термометру для контролю температури та вологості на РС16F876А

CK.cdw

1 Електромонтаж виконувати згідно з
ЧТТКТ ДП0721 000 Е3.
Припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
*Розмір для довідок.
Встановлення елементів проводити по
Друковані провідники умовно не показані.
Плату після складання покрити емаллю
ЕП-572 білий ТУ6-10-1539-76.
Заводський номер позначення елементів
маркувати фарбою ЧМ чорний БМ білий
ТУ029-859-78. Шрифт 2 5 по Н0.010.007.
Місця розташування маркування показані
Термометр для контролю температури
та вологості на МК PIC16F876A
Складальне креслення

4 Титул.doc

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«ЧЕРНГВСЬКИЙ ТЕХНКУМ ТРАНСПОРТУ ТА КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГЙ»
Циклова комісія дисциплін професійної підготовки
спеціальностей 5.05070205 і 5.05090101
Пояснювальна записка
до дипломного проекту
освітньо-кваліфікаційного рівня молодший спеціаліст
на тему Проектування термометру для контролю температури та
вологості на РС16F876А
Виконав: студент 4-го курсу РТ-1007
напряму підготовки 6.050901
спеціальності 5.05090101
Конструювання виробництво та
технічне обслуговування
радіотехнічних пристроїв
Керівник Христова О.В.
м. Чернігів – 2014 рік

1 Бланк ДП.doc

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«ЧЕРНГВСЬКИЙ ТЕХНКУМ ТРАНСПОРТУ ТА КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГЙ»
Циклова комісія дисциплін професійної підготовки
спеціальностей 5.05070205 і 5.05090101
освітньо-кваліфікаційного рівня молодший спеціаліст
на тему Проектування термометру для контролю температури та вологості на
Студента V курсу РТ-1007 групи
напряму підготовки 6.050901
спеціальності 5.05090101 Конструювання
виробництво та технічне обслуговування
радіотехнічних пристроїв
Керівник Христова О.В.
м. Чернігів – 2014 рік

6 РЕФЕРАТ.doc

Пояснювальна записка до дипломного проекту на тему «Проектування
термометру для контролю температури та вологості на МК РС16F876А» містить:
3 сторінок 17 рисунки 48 таблиць 24 джерел посилань.
Об’єктом дослідження є термометр для контролю температури та вологості
Мета – проектування функціонально закінченого вузла який відповідає
заданим вхідним і робочим параметрам і дозволяє виконувати вимірювання
температури і вологості з заданою точністю.
Наведені традиційні системи вимірювання температури та вологості
проаналізовані переваги та недоліки. Розроблена електрична принципова схема
електронного термометра. Проведено вибір конструкції матеріалів і
елементної бази; проведено розрахунки топологічних розмірів друкованої
плати ширини друкованих провідників теплового режиму віброміцності
елементів надійності елементів та електромагнітної сумісності. Розроблена
структура технологічного процесу наведені операції і обладнання для
виготовлення друкованої плати і зборки термометра здійснено розрахунок
технологічності виробу. Розраховані основні економічні показники по
визначенню вартості виготовлення виробу та надано оцінку ефективності
діяльності підрозділу. Розглянуті питання охорони праці та навколишнього
ТЕМПЕРАТУРА ВОЛОГСТЬ ВИМРЮВАННЯ МКРОКОНТРОЛЕР ДАТЧИК
ТЕМПЕРАТУРИ НАДЙНСТЬ ЦИФРОВИЙ ТЕРМОМЕТР.

5 ЗМIСТ.doc

Аналітичний розділ 7
Загальна частина 16
Схемотехнічний аналіз 19
1 Опис електричної схеми термометра 19
2 Розширений аналог універсального цифрового термометра 22
Конструкторська частина 24
1 Вибір конструкції 24
2 Вибір елементної бази 24
3 Вибір матеріалів 37
4 Компоновка термометра 38
5 Розрахунок топологічних розмірів друкованої плати 40
6 Конструкторсько-технологічний розрахунок ширини друкованих 42
7 Розрахунок теплового режиму 43
8 Розрахунок віброміцності елементів 45
9 Оцінка електромагнітної сумісності 47
10 Вибір засобів захисту від зовнішніх дій 50
11 Оцінка надійності 51
12 Оцінка якості конструкції 58
Технологічна частина 60
1 Структурна схема процесу виготовлення 60
2 Технологічні операції і обладнання для виготовлення друкованої60
плати і зборки пристрою
3 Розрахунок технологічності виробу 70
Економічна частина 74
1 Організація виробництва і праці 74
1.1 Розрахунок чисельності промислово-виробничого персоналу 74
1.2 Розрахунок основних виробничих фондів (ОВФ) та їх вартості 80
1.3 Організація праці на дільниці 85
2 Розрахунок витрат на виробництво і ціни продукції 90
2.1 Розрахунок витрат на виробництво і збут продукції 90
2.2 Калькуляція собівартості продукції 99
2.3 Розрахунок ціни продукції 100
3 Економічні результати й ефективність діяльності 101
3.1 Розрахунок очікуваного прибутку і рентабельності продукції 101
3.2 Оцінка ефективності діяльності організованого підрозділу 102
Охорона праці та навколишнього середовища 106
1 Охорона праці 106
2 Аналіз небезпечних та шкідливих факторів 107
3 Заходи безпеки при застосуванні сильнодіючих отруйних речовин 110
4 Безпека праці при регулювальних і складально-монтажних роботах113
5 Вимоги до виробничих приміщень технологічних процесів і 115
6 Заходи з екологічного захисту навколишнього середовища 119
Перелік посилань 122
Проектування термометру для контролю температури та вологості на РС16F876А
Пояснювальна записка