Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В дипломном проекте в общей части рассмотрена область применения и назначение таймера на PIC- контроллере, выполнен анализ существующих разработок, климатических и дестабилизирующих факторов, приведена схема и принцип работы схемы электрической принципиальной.

В специальной части произведен выбор элементной базы, узлов, установочных изделий и материалов конструкций; выбор и обоснование компоновочной схемы. Выполнен расчет конструктивных параметров и расчет надежности таймера.

В разделе организации производства выбран и обоснован метод изготовления печатной платы, выполнена маршрутная карта на изготовление печатной платы.

В экономической части выполнен расчет себестоимости таймера.

Описаны мероприятия по технике безопасности при работе с компьютером и противопожарной безопасности на предприятии.

В графической части выполнен чертеж печатной платы, схемы электрической принципиальной и чертежи алгоритма работы таймера.

Введение

таймер печатный плата компьютер

Конструирование радиоэлектронной схемы (РЭС) - сложный творческий процесс, не имеющий пока строгой всеохватывающей математической базы и ведущийся методом многочисленных проб и искусство, чем наука, хотя решение многих проблем конструирования основано на использовании строгого математического алгоритма, расчета тепловых режимов, прочности, различных допусков. Поэтому незначительные на первый взгляд погрешности или приближения, допущенные на ранних стадиях разработки РЭС, могут стать причиной крупных ошибок в дальнейшей работе. Широкое использование радиоэлектронной аппаратуры в различных областях науки и техники приводит к необходимости обеспечения высокой надёжности её работы при разнообразных климатических и механических воздействиях. Трудность выполнения данного требования связана с различным назначением РЭС, местом её установки и условиями эксплуатации. Об уровне надёжности принято судить по способности РЭС безотказно работать в течении заданного времени в определённых условиях. Поэтому для оценки степени соответствия РЭС предъявляемым к ней требованиям осуществляют технический контроль и испытание на всех этапах конструирования и производства. Полученная при этом информация о качестве работы РЭС и о причинах её отказов совместно с данными реальной эксплуатации позволяет принять своевременные меры по совершенствованию схемы и конструкции, а так же технологии производства. Правильно организованный технический контроль и испытания способствуют значительному повышению надёжной работы РЭС. В связи с этим особую актуальность приобретают радиотехнические устройства, предназначенные для испытания и контроля, посредством которых проверяется работоспособность и пригодность к эксплуатации различного оборудования и приборов.

В последние годы с развитием электроники усложняется радиоаппаратура. Характерен переход от отдельных радиоаппаратов к сложным комплексам и системам. Однако создание подобной аппаратуры ставит перед её разработчиками различные проблемы: веса, объёмов и габаритов; надёжности и долговечности; производства и серийности; экономики. Для преодоления этих проблем необходимо их комплексное решение на общей технической базе. Такой базой в настоящее время является комплексная механизация с применением микроэлектроники, внедрением унификации и стандартизации. Разработка схемы конструкции и технологии становится единым процессом создания аппаратуры. Отработка серийной способности каждого изделия начинается с момента его зарождения и продолжается в процессе его производства. Данный дипломный проект в учебном плане подготовки завершает цикл конструкторских и технологических дисциплин. Задача проекта состоит в том, чтобы, используя знания, полученные при изучении данных дисциплин научиться создавать и моделировать конструкции радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, обеспечивая совместимость с объектом установки и с оператором, с учётом патентной чистоты и патентоспособности; обеспечивать надёжность конструкций по четырем составляющим - безотказности, долговечности, сохранности и ремонтоспособности. Всё это должно органически перенестись в единое целое в данном дипломном проекте.

1. Наименование и область применения

Таймер на PIC - контроллере (англ. Timer - назначать время), предназначен для автоматического включения (выкл.) устройства, по истечении заданного промежутка времени, его отображения и сигнализации момента включения (выкл.) устройства.

Таймер на PIC - контроллере (Таймер) обеспечивает автоматическое включение и выключение различных электрических приборов, благодаря чему имеет широкий спектр применения. Он способен создать эффект присутствия жильцов в квартире или загородном доме. Таймер в разных помещениях может зажигать или гасить свет, включат радио или телевизор и т. д. Он поможет запрограммировать время действия бытовых приборов (кофеварки, хлебопечки, стиральной машины и других). Позволит обогреть дачу перед приездом хозяев: в нужный момент включит отопитель или электрокамин. Также способен автоматизировать полив участка, парников, оранжерей (включить насосы несколько раз в день на определенное время).

2. Анализ существующих разработок

В настоящее время существуют таймер для аппаратуры с сетевым питанием. Эти устройства предназначены для включения или выключения через определенное время различной аппаратуры, питающейся от сети. Его отличительная особенность -- использование мощных полевых транзисторов в качестве коммутирующих нагрузку элементов. Благодаря этому исключены помехи, которые могут создавать устройства на тиристорах. Кроме того, нагрузка может быть и маломощной, поскольку, в отличие от тиристоров, полевые транзисторы сохраняют открытое состояние при сколь угодно малом токе нагрузки. Таймеры изготовлены микросхеме К176ИЕ5 и трех транзисторах (КТ315Б, 2 х ORFBC40).

Большинство используемых радиолюбителями таймеров и реле времени (в том числе на программируемых микроконтроллерах) по окончании заданной выдержки остаются подключенными к сети. В некоторых ситуациях это крайне нежелательно. Известны многочисленные случаи, когда броски напряжения повреждали оставленную соединенной с сетью «выключенную», а на самом деле работающую в дежурном режиме, электронную технику. Значительно снизить вероятность таких аварий поможет предлагаемый таймер с автоотключением от сети. Отсчитав заданное время, он не только отключит нагрузку, но и сам обесточится. До следующего пуска нажатием на кнопку таймер и его нагрузка останутся совершенно безразличными к помехам, способным вызвать ложное включение, и к броскам сетевого напряжения. Данное устройство изготавливается на двух микросхемах (КР512ПС10, 78L05), двух транзисторах, РЭН34 КТ315В и реле (РЭС34).

Французская компания Legrand выпустила астрономический таймер REX (рис.1) , который предназначен для включения и выключения электрических приборов, освещения. Таймер может программироваться на год, учитывает восход и заход солнца. Наиболее часто применяется для включение наружного освещения, вывесок, ночной подсветки. Автоматический расчет времени восхода и захода солнца после ввода в память устройства даты, времени и локальных координат (долгота / широта). Пригоден для использования в любой географической точке Земли. Переключение без использования светочувствительного элемента. В целях экономии электроэнергии ночью возможно программируемое отключение.

Для выключения освещения в России был разработан таймер БЗТ-300-ОС (рис 2.).

Таймер выключения освещения предназначен для автоматического отключения света через 5 мин после его включения. Таймер рассчитан на совместную эксплуатацию с лампами накаливания и галогенными лампами на 220 В и 12 В (последние питают через обычный, не электронный трансформатор). С электронными трансформаторами Таймер не работает.

Рис.1 Астрономический таймер REX

Рис. 2 Таймер выключения освещения БЗТ-300-ОС.

3. Анализ климатических факторов

Таймер должен сохранять свои параметры в пределах норм, установленных техническими требованиями (п. ), в процессе воздействия климатических факторов, значения которых установлены ГОСТ 15150-69.

Таймер предназначен для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом.

К макроклиматическому району с умеренным климатом относятся районы, где средняя из абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже плюс 40 ⁰С, а средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха равна или выше минус 45 ⁰С.

К макроклиматическому району с холодным климатом относятся районы, в которых средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха ниже минус 45 ⁰С.

Исходя из вышесказанного, таймер будет изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ.

Таймер предназначен для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других помещениях (отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения, ветра, песка, пыли наружного воздуха, отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги), а конкретнее - в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях.

Нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации изделий принимают равными следующим значениям:

- верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, +35⁰С

- нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, +10⁰С;

- верхнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, +40 ⁰С ;

- нижнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, +1 ⁰С;

- величина изменения температуры окружающего воздуха за 8 ч., 40⁰С;

- верхнее значение относительной влажности при температуре плюс 25 ⁰С, 80%;

- среднегодовое значение относительной влажности при температуре плюс 20⁰С, 60 %;

- среднегодовое значение абсолютной влажности, гм 10;

- верхнее рабочее значение атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) 106,7(800);

- нижнее рабочее значение атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) 86,6(650);

- нижнее предельное рабочее значение атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630).

Указанное верхнее значение относительной влажности воздуха нормируется также при более низких температурах; при более высоких температурах относительно влажность ниже.

Так как нормированное верхнее значение относительной влажности 80%, то конденсация влаги не наблюдается.

За нормальные значения факторов внешней среды при испытаниях изделия (нормальные климатические условия испытаний) принимаются следующие:

- температура, +25 ⁰С;

- относительная влажность воздуха, % 45...80;

- атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800.

Так как таймер предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше

принимают нормальные значения климатических факторов указанные выше, а эффективную температуру окружающей среды (при тепловых расчетах) принимается максимальное значение температуры.

За эффективные значения сочетания влажности и температуры при расчетах параметров изделия, изменение которых вызывается сравнительно длительными процессами, принимаются среднемесячные значения сочетаний влажности и температуры в наиболее теплый и влажный период (с учетом продолжительности их воздействия ).

За эффективные значения концентрации агрессивной среды принимают среднее логарифмическое значение содержания коррозионно-активных реагентов, соответствующего данному типу атмосферы.

За эффективное значение давления воздуха принимается среднее значение давления.

Группа условий эксплуатации по коррозионной активности для металлов и сплавов без покрытий, а также с неметаллическими и неметаллическими неорганическими покрытиями - 1.

Группа условий эксплуатации в зависимости от климатического исполнения к категории размещения изделия (УХЛ 4.2) - 1.

Условия хранения изделий определяются местом их размещения, макроклиматическим районом и типом атмосферы и характеризуется совокупностью климатических факторов, воздействующих при хранении на упакованные или законсервированные изделия. Согласно ГОСТ 15150-69, для проектируемого изделия удовлетворительными являются условия хранения в отапливаемых и вентилируемых складах, хранилищах с кондиционированием воздуха, расположенных в любых макроклиматических районах.

Обозначения такого хранилища: основное - 1, буквенное - Л, текстовое "отапливаемое хранилище". Климатические факторы, характерные для данных условий хранения:

- температура воздуха, +5...+40 ⁰С;

- максимальное значение относительной влажности воздуха при температуре плюс 5 ⁰С, 80%;

- среднегодовое значение относительной влажности воздуха при температуре плюс 20 ⁰С, 60 %;

- пылевое загрязнение незначительно;

- действие солнечного излучения, дождя, плесневых грибков отсутствует.

Условия транспортирования данного изделия являются такими же, как и условия хранения. Транспортировка осуществляется в закрытых транспортных средствах, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе.

Климатические факторы, характерные для данных условий транспортировки:

- температура воздуха, 25 ⁰С ;

- максимальное значение относительной влажности воздуха при температуре минус 50 ⁰С, 100 %;

- среднегодовое значение влажности воздуха при температуре + 20 ⁰С, 60 %;

Конструкция таймера относится к классу наземной ЭА, группа - стационарная.

4. Анализ дестабилизирующих факторов

Основной конструкцией в таймере является ПП. В зависимости от условий эксплуатации по ГОСТ 23752- 79 определяют группу жесткости (наземная), которая предъявляет соответствующие требования к конструкции изделия, к материалу основания ПП и необходимости применения дополнительной защиты от внешних воздействий (климатических, механических и др.) и записывают в технические требования чертежа ПП. При анализе условий эксплуатации ЭА и влияния дестабилизирующих факторов необходимо определить:

- какие дестабилизирующие факторы влияют на ЭА данной группы;

- какие деградационные процессы в ПП вызывают;

- какие необходимо применить способы защиты ПП от этого влияния.

Под влиянием дестабилизирующих факторов в ПП протекают сложные физико- механические процессы изменяющие физико-механические (расширение, размягчение, обезгаживание, деформация: коробление, прогиб, скручивание ПП) и электрофизические свойства материала основания ПП (электропроводимость, нагрузочная способность печатных проводников по току, диэлектрические свойства и т.д.) и вызывающие отказы ЭА. Поэтому при конструировании ПП необходимо располагать допустимыми значениями воздействующих факторов, знать характер изменения различных свойств материалов ПП и обеспечить защиту ПП от влияния дестабилизирующих факторов (табл.4.1).

В таблице 4.2 приведены обобщенные значения механических воздействующих факторов, которые могут возникнуть при транспортировке изделия в упаковке.

Таблица 4.1 Основные требования к наземной ЭА:

Воздействующий фактор	Наземная
Вибрация: Частота, Гц Ускорение,g	10…70 1…4
Многократные удары: Ускорение,g Длительность, мс	10…15 5…10
Одиночные удары: Ускорение, g Длительность, мс	50…1000 0,5…10
Линейное ускорение, g	2…5

Таблица 4.2 Влияние дестабилизирующих факторов на ПП

Воздействующий фактор.	Ускоряемые деградационные процессы в ПП.	Способы предотвращения влияния воздействующих факторов.
Вибрации	Механические напряжения, вызывающие деформацию или потерю механической прочности ПП; усталостные изменения ПП (разрушение); нарушение электрических контактов	1.Отстройка ПП от резонанса для выхода низшего значения собственной частоты f0 из спектра частот внешних воздействий: а) путем выбора длины, ширины и толщины ПП; б) изменением суммарной массы установленных на ПП ЭРИ в) выбором материала основания ПП; г) выбором способа закрепления сторон ПП в модулях более высокого конструктивного уровня. 2. Повышение механической прочности и жесткости ПП: а) приклеиванием ЭРИ к установочным поверхностям ПП; б) покрытием лаком ПП вместе с ЭРИ; в) заливкой компаундами; г) увеличением площади опорных поверхностей; д) использованием материалов с высокими демпфирующими свойствами; е) демпфирующие покрытия; ж) ребра жесткости, амортизация и др.
Воздействующий фактор.	Ускоряемые деградационные процессы в ПП	Способы предотвращения влияния воздействующих факторов.
Удары, линейное ускорение	Механические напряжения (разрушения ПП)	Повышение механической прочности и жесткости ПП.

5. Анализ электрической схемы

Схема таймера показана на чертеже ДП 230101.7-03.045.000.Э3. Входы RB0-RB7 используются как выходы значений сегментов светодиодов. Во время прерывания входы RB4-RB7 нагружаются кнопками SA2-SA5: “Плюс”, “Минус”, “Пуск”, “Стоп”. Кнопка SA1 (ЗПТ) подключена к постоянному входу RA3. Выводы RA0-RA3 используются как выходы анодов светодиодов. Вывод RA4 на схеме нагружен звуковым излучателем НСМ1206х со встроенным генератором частотой 2 кГц. Этот вывод включает нагрузку нулевым потенциалом и может быть использован для подключения сильноточной нагрузки обычными способами, т.е. при помощи реле, оптопары или симметричного тиристора. В непрерывном режиме работы на этом выводе потенциал будет изменяться с каждым циклом, поэтому включать нагрузку можно как высоким уровнем, так и низким.

Назначение кнопок и работа с таймером:

· SA1 (ЗПТ.) - кнопка переключения запятой по разрядам индикатора;

· SA2 (Плюс) - кнопка прибавления единицы в выбранный разряд установки;

· SA3 (Минус) - кнопка вычитания единицы из выбранного разряда установки;

· SA4 (Пуск) - кнопка включения индикации и таймера;

· SA5 (Стоп) - кнопка включения индикации и остановки таймера. Одновременное нажатие кнопок: “Стоп” + “Плюс” вызывает запись в энергонезависимую память индицируемого значения;

· “Стоп” + “Минус” вызывает считывание из памяти;

· “Стоп” + “ЗПТ.” включает непрерывный режим.

Индикация непрерывного режима осуществляется чередованием

включения всех запятых и запятой в выбранном разряде. Работу с таймером необходимо начинать с выбора разряда установки при помощи кнопки “ЗПТ.”. В выбранном разряде устанавливается необходимое значение кнопками “Плюс” или “Минус”. Изменение на единицу значения в выбранном разряде будет происходить через одну секунду. Далее необходимо установить запятую на разряд в зависимости от времени счета. Если предполагается непрерывный режим работы, то необходимо записать значение индикатора в память, одновременным нажатием кнопок “Стоп” и “Плюс”. Затем включается непрерывный режим (“Стоп” + “ЗПТ.”). Кнопка “Пуск” может быть нажата в любое время, даже после включения режима “Пауза”. Установленные ранее значения сохранятся и будут отработаны таймером. Выход из режима непрерывной работы осуществляется кнопкой “Стоп” при этом сбрасывается индикация непрерывного режима. Работа таймера в одноразовом (повторном) режимах исключает запись в память, так как для этого режима значения выбираются из регистров установки. Однако одноразовый режим может быть включен и после считывания значения из памяти. После отработки таймером времени в одноразовом режиме включается звуковой излучатель. Выключение зуммера происходит при нажатии кнопки “Стоп”. Нажатием кнопки “Стоп” можно остановить работу таймера в любой момент. При повторном нажатии кнопки “Пуск”, таймер начнет работу со значений, записанных в установочных регистрах. Счет таймера производится в вычитающем режиме, но в часовом формате. Например, установленное значение 560, в секундах будет соответствовать 5 минутам и 60 секундам, т.е. фактически - 6 минутам.

Максимально возможные значения установки таймера:

· Запятая в нулевом разряде - 999, = 9 мин. 99 сек. = 10 мин. 39 сек.

· Запятая в первом разряде - 99,9 = 9 час. 99 мин. = 10 час. 39 мин.

· Запятая во втором разряде - 9,99 = 9 дней 99 часов = 13 дней 3 часа.

Выключение индикации происходит не только во время простоя таймера, но и во время работы длительностью более 10 минут. Вернее, при изменении состояния регистра счетчика десятков минут. То есть . при работе со счетом в секундах (запятая в нулевом разряде) индикация выключаться не будет, потому что нет изменения регистра десятков минут. Установлен только регистр единиц минут. При установке значения, например, 01,1 (11 минут) индикация выключится через одну минуту. Выключение индикации выполнено для экономии энергии элементов, поскольку в этом режиме потребляемый ток такой же, как и в режиме “Паузы”. Включение индикации без нарушения работы таймера осуществляется кнопкой “Пуск”. То, что таймер начал работу, например, в режиме часового счета после нажатия кнопки “Пуск” будет свидетельствовать уменьшение на единицу значения нулевого разряда. Это произойдет потому, что все предыдущие разряды равны нулю.

Алгоритм работы таймера

Алгоритм программы показан на чертеже ДП 230101.7-03.045.000. После пуска и начальной установки регистров включаются таймер с предделителем, имеющими такой коэффициент деления, что таймер переполняется каждую секунду. По переполнению таймера происходит прерывание. Во время прерывания происходит опрос состояния кнопок и флагов. В первую секунду по нажатой кнопке устанавливается соответствующий флаг. В следующую секунду, по установленному флагу, выполняется необходимая установка. Установка значений производится в регистры установки, поэтому после каждой установки происходит перезапись в регистры индикации. Запись в необходимые регистры индикации осуществляется в зависимости от положения запятой. Если запятая в нулевом разряде, то счет происходит в секундах; если - в первом разряде, то счет в минутах и, наконец, если запятая во втором разряде, то счет в часах. Вернее сказать, не счет, а установка и индикация. Дискретность счета постоянна и равна одной секунде. Каждое действие установки заканчивается восстановлением значений регистров после прерывания. По завершении прерывания процессор выполняет основную работу по организации динамической индикации.

Если установка не происходит и флаг установки равен нулю, то включается счетчик паузы. Каждую секунду значение восьмиразрядного регистра счетчика увеличивается на единицу. Таким образом, регистр паузы переполнится (установится в ноль) через 256 секунд (4 минуты 16 секунд) и включит флаг паузы. После завершения прерывания в подпрограмме индикации индикация выключится. После нажатия кнопки “Стоп”, все флаги сбросятся, и индикация снова включится. Поскольку во время паузы значения регистров не изменяются, то после включения индикации на табло высветятся те же значения, что были до выключения индикации. Из режима паузы можно выйти и нажатием кнопки “Пуск”.

В этом случае таймер сразу начнет счет по ранее установленному значению, сохраненному в регистрах установки. Так осуществляется повторный режим по заранее установленному значению. Если устанавливается непрерывный режим работы, то необходима запись установленного значения в энергонезависимую память. В память записывается как установленное значение, так и местоположение запятой. Выборка из памяти в непрерывном режиме происходит автоматически после завершения каждого цикла счета. Выборку из памяти можно также произвести и в ручном режиме.

6. Технические требования на изделие

Режим работы:

- непрерывный

- единичный (повторный);

Установка программы - ручная;

Диапазон установки времени выдержки - от 1 сек до 13 суток и 3 часов

Запятая в нулевом разряде - 999=9 мин 99 сек=10 мин 39сек;

Запятая в первом разряде - 99,9=9 час 99 мин= 10 час 39мин;

Запятая во втором разряде - 9,99= 9 дней 99 часов = 13 дней 3 часа;

Время установки и индикации - 1 сек;

Питание - (элементами типа ААА пальчиковые 3 шт.) 4,5 В;

Наработка на отказ - 10000 часов;

Количество включений и выключений в сутки -

Дискретность счета - 1 сек;

Габариты - 50х50х50;

Масса - 50 грамм;

Условия эксплуатации таймера:

- диапазон температур от -10 до +40? С;

- относительная влажность от 30 до 80%;

- атмосферное давление от 600 до 800 мм рт. ст.;

- погрешность отсчета временных интервалов не более 2 сек. в сутки;

7. Выбор и обоснование элементной базы, узлов, установочных изделий и материалов конструкции

Выбор элементной базы проводится на основе схемы электрической принципиальной с учетом требований изложенных в техническом задании. Эксплуатационная надежность элементной базы во многом определяется правильным выбором типа элементов при проектировании (блока управления частотомера) и использовании в режимах, не превышающие допустимые. Следует отметить, что ниже рассматриваются допустимые режимы работы и налагаемые при этом ограничения в зависимости от воздействующих факторов лишь с точки зрения устойчивой работы самих элементов, не касаясь схемотехники и влияния параметров описываемых элементов на другие элементы.

Влияние электродвижущей силы (Э.Д.С) шумов, коэффициентов нелинейности, паразитных емкости и индуктивности и др., должны учитываться дополнительно исходя из конкретных условий применения. Для правильного типа элементов необходимо на основе требований к установке в части климатических, механических и др. воздействий проанализировать условия работы каждого элемента и определить:

-эксплуатационные факторы (интервал рабочих температур ,относительную влажность окружающей среды, атмосферное давление, механические нагрузки и др.);

- значения параметров и их допустимые изменения в процессе эксплуатации (номинальное значение, допуск, сопротивление изоляции, шумы, вид функциональной

характеристики и др.);

- допустимые режимы и рабочие электрические нагрузки(мощность, напряжение, частота, параметры импульсного режима и т.д.);

- показатели надежности, долговечности и сохраняемости;

Критерием выбора электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в любом

радиоэлектронном устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик ЭРЭ заданным условиям работы и эксплуатации.

Основными параметрами при выборе ЭРЭ являются:

а) технические параметры:

- номинальное значение параметров ЭРЭ согласно принципиальной электрической схеме устройства;

- допустимые отклонения величин ЭРЭ от их номинального значения;

- допустимое рабочее напряжение ЭРЭ;

- допустимое рассеивание мощности ЭРЭ;

- диапазон рабочих частот ЭРЭ;

- коэффициент электрической нагрузки ЭРЭ.

б) эксплуатационные параметры:

- диапазон рабочих температур;

- относительная влажность воздуха;

- давление окружающей среды;

- вибрационные нагрузки;

- другие (специальные) показатели.

Дополнительными критериями при выборе ЭРЭ являются:

- унификация ЭРЭ;

- масса и габариты ЭРЭ;

- наименьшая стоимость;

- надежность.

Выбор элементной базы по вышеназванным критериям позволяет обеспечить надежную работу изделия. Применение принципов стандартизации и унификации при выборе ЭРЭ, а также конструировании изделия позволяет получить следующие преимущества:

- значительно сократить сроки и стоимость проектирования - сократить на предприятии-изготовителе номенклатуры применяемых деталей и сборочных единиц, увеличить применяемость и масштаб производства.

- исключить разработку специальной оснастки и специального оборудования для каждого нового варианта РЭА, т.е. упростить подготовку производства.

- создать специализированное производство стандартных унифицированных сборочных единиц для централизованного обеспечения предприятий.

- улучшить эксплуатационную и производственную технологичность.

- снизить себестоимость выпускаемого изделия.

Учитывая вышесказанное, перейдем к выбору элементной базы разрабатываемого таймера.

В устройстве “Таймер” применены:

микроконтроллер PIC16F84

3 индикатора АЛ304Г

14 резисторов МЛТ - 0,125.

1 конденсатор - К10-17

2 конденсатора - К10-50

5 кнопок - PK 308-N

кварцевый генератор - TS-A3PS-130

динамическая головка - ВF1 НСМ1206х

3 источника питания - 1,5 В

Обоснование выбора микроконтроллера

Микроконтроллеры являются наиболее массовыми представителями микропроцессорной электроники. Интегрируя в одном корпусе микросхемы процессор, оперативную и постоянную память, а также набор периферийных устройств, микроконтроллеры позволяют с минимальными затратами реализовать широкую номенклатуру систем управления различными объектами и процессами.

В наше время на рынке микропроцессорной техники существует ряд лидирующих компаний - производителей микроконтроллеров, в частности:

Компания Atmel - производитель микроконтроллеров семейства AVR (Alf Bogen / Vergard Wollan / Risc architecture).

Семейство AVR получило достаточно широкое распространение среди радиолюбителей, а также профессионалов засчет своей высокой функциональности, доступности и относительно невысокой стоимости (основные характеристики представителя семейства AVR приведены в таблице 3.1 - обоснование выбора микроконтроллера).

Компания MicroCHIP - разработчик и производитель микроконтроллеров семейства PIC (Peripheral Integrated Controller) . Контроллеры семейства PIC считаются отличными блоками управления для радиолюбительских конструкций. Семейство микроконтроллеров PIC характеризуется малым временем проектирования устройства за счет упрощенной системы команд - 33. Семейство PIC - контроллеров обладает возможностью изменения кода программы на этапе выпуска изделия, возможностью отладки системы.

Серия микроконтроллеров PIC 16FXX подходит для широкого спектра приложений от схем высокочастотного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных удаленных приемопередатчиков, показывающих приборов и связных процессов.

Малые размеры корпусов, как для обычного так и для поверхностного монтажа делают эту серию микроконтроллеров пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простота использования и гибкость ввода/вывода делает семейство PIC очень привлекательным в областях, где ранее микроконтроллерные системы не применялись.

Ниже приведена сравнительная таблица характеристик микроконтроллеров семейства AVR и PIC, в которой будут рассмотрены два представителя микроконтроллеров представленных производителей.

Сравнение производилось по следующим критериям:

- Разрядность шины данных и адреса.

- Тактовая частота.

- Потребляемая мощность.

- Объём и типы встроенной памяти.

- Количество линий ввода вывода.

Таблица 7.1-Сравнительная таблица характеристик микроконтроллеров семейств AVR и PIC.

Параметры	AT90S8515	PIC 16F84A-04
Потребляемая мощность	5 мA при 5,0В, 10,0 МГц	2 мА при 5,0В, 4,0 МГц
Разрядность шины данных	8 бит	8 бит
Диапазон напряжений питания, В	2,7 - 6,0	4,5 - 6,0
Тактовая частота, МГц *)	20	10
Количество линий ввода/вывода (max)	32	13
Количество инструкций	120	33
Объем Flash ROM, байт	8K	1K
Объем EEPROM, байт	512байт	68 байт
Объем внутренней SRAM, байт	512байт	24байт
Количество таймеров/счетчиков	2	1
Сторожевой таймер	+	+
Аналого - цифровой преобразователь	-	+
Число источников прерывания: внутренних/внешних	10/2	6/2
Тип корпуса	DIP40, PLCC44, TQFP44	DIP18, DIP40
Доступность	+	+

Из таблицы четко видно, что наиболее оптимальным выбором для решений поставленной задачи является микроконтроллер семейства PIC от производителя MicroChip - он обладает достаточным количеством линий ввода - вывода для реализации устройства, достаточным объемом памяти, и простым набором команд для реализации программного обеспечения.

Также особенностями PIC - контроллеров являются: внутренний сброс по включению питания, наличие сторожевого таймера, защита памяти программ от несанкционированного считывания, мощные линии ввода - вывода (до 25 мА), возможность внутрисхемного программирования.

Далее рассмотрим несколько конкретных моделей микроконтроллеров семейства PIC для выбора наиболее оптимального варианты по соотношению цена/качество.

Таблица 7.2 - Сравнительная таблица характеристик представителей микроконтроллеров семейства PIC.

Серия микроконтроллера.	PIC16CF84-4I/P	PIC16F876-4/E	PIC18F452-4/P
Разрядность шины данных.	8 бит	8 бит	8 бит
Тактовая частота.	10 МГц	20 МГц	40 МГц
Потребляемая мощность.	2 мА при 5 В, 4,0 МГц	2 мА при 5 В, 4 МГц	2 мА при 5 В, 4 МГц
FLASH память программ	1 Кб	8K	8K
Память данных (ОЗУ)	68 байт	368 байт	768 байт
ЭСППЗУ память	64 байт	256 байт	256 байт
Периферийные устройства.	Таймер,	АЦП, ШИМ, таймер,	АЦП, ШИМ, таймер,
Количество линий ввода вывода.		22	34

Из таблицы очевидно, что наиболее подходящим для решения поставленных задач является микроконтроллер PIC16F84-4I/Р так как несомненными плюсами являются наличие Flash - памяти, отсутствие цифроаналогового преобразователя (ЦАП) и аналого-цифрового преобразователя (АЦП), большое количество линий ввода - вывода, небольшая стоимость. Из всего семейства, оптимальным является микроконтроллер PIC 16F84-4I/P. Здесь PIC 16F84 - марка микроконтроллера, 4 - тактовая частота микроконтроллера, I - индустриальный диапазон рабочих температур (от минус 40°С до плюс 85°С ), PDIP - корпус для монтажа в отверстия.

Рис. 7.1 - Условное обозначение микроконтроллера PIC16F84-4/P.

Таблица 7.3 - Назначение выводов микроконтроллера PIC16F84-4/P.

Обозначение	№	Тип (I/O/P)	Тип буфера	Назначение
OSC1/CLKIN	16	I	ST/CMOS	Вход для подключения кварцевого резонатора, либо RC - цепи, либо вход для внешнего тактового генератора.
OSC2/CLKOUT	15	O		Выход для подключения кварцевого резонатора в режиме в режиме работы с кварцем, в режиме RC - генератора на выходе присутствуют импульсы с частотой 1/4 от OSC1
MCLR	4	I/P	ST	Сброс по низкому уровню но входе. При программировании кристалла - вход напряжения программирования.
RA0 RA1 RA2 RA3 RA4/T0CKI	17 18 1 2 3	I/O I/O I/O I/O I/O	TTL TTL TTL TTL ST	Выводы двунаправленного порта А RA4/T0CKI может быть настроен как вход импульсов для таймера - счетчика TMR0. Выход с открытым стоком.
RB0/INT RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7	6 7 8 9 10 11 12 13	I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O	TTL/ST TTL TTL TTL TTL TTL TTL/ST TTL/ST	Выводы двунаправленного порта В. К выводам порта могут быть программно подключены внутренние подтягивающие резисторы Vdd. RB0/INT может быть также программно настроен как вход внешнего прерывания RB4 - RB7 могут быть также программно настроены как входы прерывания по изменению уровня на на любом из этих входов. Направление изменения задается программно. При программировании кристалла RB6 используется как тактовый, RB7 как вход/выход данных.
Vss	5	P		Общий провод.
Vdd	14	P		Положительное напряжение питания

Для работы микроконтроллера требуется стабилизация частоты тактового генератора. Для этого используем высокочастотный кварцевый резонатор серии PK 308-N.

Таблица 7.4 - электрические параметры высоко частотного кварцевого резонатора серии РК308-N.

Технические и эксплуатационные характеристики
ПАРАМЕТРЫ	ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И ЗАМЕЧАНИЯ	ВЕЛИЧИНЫ
Габариты корпуса	Диаметр 3 / длина 9…10	мм
Диапазон частот (основная гармоника), FO	3.5 ... 5.0	8.0 ... 12.0	МГц
Нагрузочная емкость*, CL	12.0 ... 32.0	пФ
Точность настройки** тип./макс., f/fO	± 30 / ± 50	± 30; ± 50 / ± 75	РРМ
Динамическое сопротивление тип./макс., RК	100; 150; 250; 300/300	50, 100/100	Ом
Статическая емкость тип., CO	1.1 ± 0.1	2.6 ± 0.1	пФ
Емкостное отношение (коэффициент)	400 ± 50	250 ± 50	-
Уровень возбуждения макс., W	100.0	мкВт
Сопротивление изоляции мин., IR	500	МОм

Индикаторы АЛ304Г: Цифровые одноразрядные индикаторы, арсенид-фосфид-галлиевые. Корпуса пластмассовые. Предназначены для отображения цифровой информации. Индикатор имеет семь сегментов и децимальную точку, излучающие свет при прохождении прямого тока. Комбинации сегментов, осуществляемые внешней коммутацией, позволяют воспроизвести цифры от 0 до 9 и дециментальную точку. высота цифры 7,5 мм.

Кнопки для программирования и включения/выключения миниатюрные с пайкой на плату TS-A3PS-130.

Рис.7.2 Кнопка TS-A3PS-130

Конденсаторы К10-17- выпускаются трех исполнений: в опресованных и компаундированных оболочках с гибкими проволочными выводами и металлизированными выводами - площадками (для микросхем). Размеры конденсаторов первых двух исполнений от 6,6х4,5х5,5 до 8,2х6,6х5,5 мм, а третьего - от 1,7х1,2х1 до 5,9х4,3х1,8 мм.

- Номинальная емкость 2,2пФ-0,33мкФ

- Допустимое отклонение 2;5;10;20;

- Номинальное рабочее напряжение 25 В

- Масса 0,1-0,8 грамма

Конденсаторы К10 - 50 выпускаются в двух вариантах. Для первого варианта длина составляет от 6,8 до 8,4 мм, высота 5,6 мм; ширина от 4,6 до 6,7 мм при массе от 0,5 до 0,8 г. Для второго варианта длина составляет от 1,5 до 5,5 мм, высота от 1,2 до 1,8 мм, ширина от 1,3 до 4,4 мм при массе от 0,1 до 0,6 г.

Резисторы МЛТ:

- Номинальная мощность рассеивания-0,125 -2 Вт

- Номинальное сопротивление 8,2- 10 МОм

- Допустимое отклонение- 2,5,10,20

- Предельное допустимое рабочее напряжение 200-750.

- Масса 0,15- 3,5 грамма.

- Размеры 6 мм длинна-2 мм ширина.

Проведем сравнительную оценку заданных условий эксплуатации и допустимых эксплуатационных параметров ЭРЭ используемых в данных модулях.

Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации микроконтроллер PIC16F84 :

- интервал рабочих температур - 20...+850С

- многократное циклическое изменение температуры -20...+850С

- относительная влажность воздуха при температуре 200С до 98%

- атмосферное давление 0.67...31кПа

Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации микроконтроллера данной серии, заключаем, что выбранный микроконтроллер пригоден для эксплуатации в данных условиях.

Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации конденсаторов КТ:

- интервал рабочих температур -60 ?125? С

- многократное циклическое изменение температуры -60...+85С

- относительная влажность воздуха при температуре 200С до 98%

- атмосферное давление 0,666...1 кПа

Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации конденсаторов данной серии, заключаем, что выбранный тип конденсаторов пригоден для эксплуатации в данных условиях.

Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации резисторов серии МЛТ 0,125:

- интервал рабочих температур - 60...+125С

- относительная влажность воздуха при температуре 200С до 98%

- атмосферное давление 0,133...1 кПа

Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации резисторов данной серии, заключаем, что выбранный тип резисторов пригоден для эксплуатации в данных условиях.

Из справочной литературы имеем следующие данные об условиях эксплуатации индикаторов серии АЛ304Г:

- интервал рабочих температур - 60...+100С

- относительная влажность воздуха при температуре 100С до 95%

- атмосферное давление 0.300...21 кПа

Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации резисторов данной серии, заключаем, что выбранный тип резисторов пригоден для эксплуатации в данных условиях.

Сопоставляя заданные условия эксплуатации прибора и условия эксплуатации элементов, заключаем, что выбранные названные ЭРЭ пригодны для эксплуатации в заданных условиях.

Сравнительный анализ по использованию элементной базы в данных модулях согласно предложенной схеме электрической принципиальной показал соответствие эксплуатационных и технических характеристик ЭРЭ заданным условиям эксплуатации.

В результате сопоставления условий эксплуатации таймера и условий эксплуатации применяемых в нем ЭРЭ провели выбор элементной базы. Выбранная элементная база является унифицированной.

8. Выбор и обоснование компоновочной схемы, методов и принципов конструирования

Анализ назначения и области применения электрической аппаратуры (ЭА) необходим для определения ограничений и принципиальных возможностей конструирования, изготовления и эксплуатации Таймера. Варианты установки элементов требуют применения соответствующих конструкций, материалов и методов изготовления печатной платы (ПП); высокое быстродействие таймера требует применения материалов с низкой диэлектрической проницаемостью (порядка 3,5 и ниже).

Выбор компоновочной схемы

Основная компоновочная схема изделия определяет многие важнейшие характеристики конструкции: габариты, вес, объем монтажных соединений, способы защиты от полей, температуры, механических воздействий, ремонтопригодность.

Используем способ централизованной компоновки, при котором все элементы таймера расположены на одной печатной плате.

Выбор и обоснование метода и принципа конструирования.

При конструировании таймера учитываются: виды связей между элементами; по способу выявления и организации структуры связей между элементами и степень автоматизации конструирования.

Метод проектирования основан на минимизации числа связей в конструкции, который применяется для создания функциональных узлов, блоков на основе оригинальной несущей конструкции в виде моноузла (моноблока) с оригинальными элементами.

При компоновке учтены требования оптимальных функциональных связей между модулями, их устойчивость, стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации и ремонта. Размещение комплектующих элементов в модулях всех уровней должно обеспечивать равномерное и максимальное заполнение конструктивного объема с удобным доступом для осмотра, ремонта и замены. Замена детали или сборочной единицы не должна приводить к разборке всей конструкции или ее составных частей. Для устойчивого положения изделия в процессе эксплуатации центр тяжести должен находиться, возможно, ближе к опорной поверхности. При компоновке модулей всех уровней необходимо выделить достаточно пространства для межсоединений. При проектировании учтены: минимальный внутренний радиус изгиба проводника должен быть не менее диаметра провода с изоляцией; провода, подводящие к сменным элементам должны иметь некоторый запас по длине, допускающий повторную заделку провода; провода не должны касаться острых металлических кромок. Для разъемного варианта конструкции используются объединительной печатной платы, что позволяет существенно уменьшить габаритные размеры изделия, упростить сборку.

При компоновке элементов необходимо решать вопросы электромагнитной совместимости элементов, в частности, защиты от электромагнитных, электрических и магнитных помех.

Конструктивно схема располагается на двух печатных платах:

на первой ПП расположены резисторы, конденсаторы, кварцевый генератор, микроконтроллер, источник питания, кнопки, звуковой излучатель;

на второй ПП расположены индикаторы.

Печатная плата устанавливается в корпус, который состоит из основания и передней панели, на которой устанавливаются кнопки (+ - , пуск и стоп), разъемы и дисплей.

9. Расчет и выбор габаритных размеров ПП

Выбор размера ПП

Площадь ПП определяется по формуле (9.1):

n

S = К_s? ? Syi

i=1

где К_s? = 1 - 3 - коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатаций аппаратуры;

№	Наименование элемента	Количество элементов	Занимаемая S	Количество контактов
1	Микроконтроллер	1	307	18
2	Конденсатор(30)	2	74	64
3	Конденсатор (0,1мк)	1	60	2
4	Резистор (430)	8	670	2
5	Резистор (100)	5	140	2
6	Резистор (91 к)	1	45	2
7	Кварцевый резонатор	1	30	2
8	Звуковой излучатель	1	15	2
9	Источник питания	3	10	2
10	Кнопки	5	20	2

S_yi = 1400 мм² - установочная площадь элементов;

n=28 - количество элементов;

К_s? = 2

=2*(28*1400) =78400 мм²,

По ГОСТ 10317-79 подбираем ширину и длину ПП:

Ширина ПП = 40 мм

Длина ПП = 35 мм

По МЭК выбираем тип ПП: 6SU, размером 40*35 мм допуск (-0,35)

Определение длины электрических связей и числа слоев ОПП

Для ОПП длина электрических связей является функцией количества и координат контактных площадок, электрически связанных с выводами ЭРИ. При этом длина связей равна L_c:

Lсв=(Lх+Lу)nвыв,

где = 0,05 ... 0,07 - коэффициент пропорциональности;

L_x= 0,04 мм и L_y = 0,035 мм - габаритные размеры ОПП;

n_выв = 72 выводов - количество выводов;

= 0,06,

тогда:

L_cв= 0,06*(0,04 + 0,035)*72 = 0,324 м

Зная суммарную длину связей и задаваясь шагом трассировки проводников L_n, можно определить количество логических или сигнальных слоев ОПП

n_лог = (L_х+L_у)n_вых* L_n/(L_x*L_y*_тр),

здесь _тр - коэффициент эффективности трассировки, примем _тр = 0,95 L_n = 0,001 - частное от деления шага координатной сетки или основного шага размещения ЭРИ на любое целое число. При этом сумма минимальной ширины проводника и зазора должна быть меньше L_n.

n_лог = 0,06*(0,04+0,035)*72*3*0,001/(0,8*0,035*0,95) = 1

10. Расчет элементов проводящего рисунка печатной платы

Расчет диаметра монтажных отверстий

Минимальный диаметр металлизированного монтажного отверстия определяют по формуле:

d_o H_п,

где H_п - толщина печатной платы,

- отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине печатной платы.

Поскольку H_п = 0,28 мм, = 0,33, то получаем:

d_o 0,28 * 0,33 = 0,0924 мм, т.е. d_o 0,0924 мм.

Номинальный диаметр монтажных отверстий определяют по формуле:

d - _н.о. d_э + r,

где d_н.о. = 0,1 мм - нижнее предельное отклонение диаметра отверстие

d_э =0,5 - максимальное значение диаметра вывода ИМС, установленной на ПП; для выводов прямоугольного сечения принимают диагональ;

r= 0,2 - разница между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным диаметром вывода, устанавливаемого элемента; ее выбирают в пределах 0,1 ... 0,4 мм при ручной установке ЭРИ и в пределах 0,4 ... 0,5 мм при автоматической установке.

Табл. 10.1- Расчет номинального диметра монтажных отверстий

Наименование элемента	Диаметр вывода	Диаметр монтажных отверстий
Резистор, конденсатор	0,6	0,9
Микроконтроллер	0,5	0,8
Кварцевый резонатор	0,4	0,7
Кнопка	0,7	1
Источник питания	0,6	0,9
Звуковой излучатель	0,5	0,8

Расстояние Q₁ от края ПП до элементов печатного рисунка должно быть не менее толщины ПП с учетом допусков на размеры сторон.

Примем Q₁ = 1,0 мм.

Расстояние Q₂ от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка определяют по формуле:

Q₂=g+k+0,5(T_D ²+T_d²+t _в.о²)^0.5,

где g=0,8 -ширина ореола

k=0,3 мм -наименьшее расстояние от ореала,склола,до соседнего элемента проводящего рисунка.

T_D=0,25мм - позиционный допуск расположения осей отверстий

T_d =0,15 мм - верхнее предельноеотклонение размеров элементов элементов конструкции.

Тогда:

Q₂=0,8+ 0,3+ 0,5(0,25² +0,15²+ 0,1²)^0.5 =1,72 мм

Расчет ширины печатных проводников

Наименьшее номинальное значение ширины проводника определяют по формуле:

t=t _minD + l t _н.о.l ,

где t _minD - минимально допустимая ширина проводника, мм;

l t _н.о.l - нижнее предельное отклонение размеров ширины печатного проводника.

Минимально допустимую ширину проводника определяют по формуле:

t _minD =(i_max*l)/U_доп,

Здесь p и h - толщина и удельное сопротивление i-го слоя проводника;

k=1 -число сигнальных слоев;

l=30 мм - максимально допустимая длина проводника;

i_max =0,1А;

U_доп =0,1 В;

Берем h₁ и h₂ и удельное электрическое сопротивление:

h₁=5 мкм, p₁=1,72*10^-5 Ом*мм;

h₂= 9 мкм,p₂=1,9*10^-5 Ом*мм;

Тогда подставляя получаем:

t _minD=(0,1*30((1,72*10^-5/0,005)+(1,9*10^-5 /0.009))) /0,1=0,1032 мм

Тогда наименьшее номинальное значение ширина печатного проводника равно:

t =0,1032+0,1=0,2032 мм

10.3 Расчет диаметра контактных площадок (КП)

Наименьшее номинальное значение диаметра КП определяется по фомуле:

D=(d+ d _в.о.)+ 2b + t _в.о + 2 d_тр+ (T_D ²+T_d²+t _в.о²)^0.5,

 Где d _в.о = 0,1 мм- верхнее предельное отклонение диаметре отверстия

b = 0,2 мм -гарантийный поясок

d_тр =0,03 мм- величина подтравливания диэлектрика в отверстии:

t _н.о =0,1 мм- верхнее предельное отклонение ширины проводника

t _в.= 0,1 мм- нижнее предельное отклонение ширины проводника

d =0,8 ; T_D=0,25 мм; T_d=0,15 мм

Подставляя получаем:

D=(0,1+0,8)+2*0,2+0,1+2*0,03+(0,25 ²+0,15 ²+0,1 ²)= 0,41мм

Таким образом, наименьший номинальный диаметр КП D=0,41 мм.

Наименьший номинальный диаметр КП для узкого места:

- D=0,41 мм

- d=0,8 мм

Расчет расстояния между элементами проводящего рисунка

Наименьшее номинальное расстояние между элементами проводящего рисунка S определяют по формуле:

S= S_{min D} + T _в.о+ T₁ /2,

где T₁=0,1 мм - позиционный допуск расположения печатных проводников;

T _в.о.=0,1 мм - верхнее предельное отклонение ширины проводника;

S_{min D}=0,45 мм - минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка.

Тогда:

S=0,45+0,1 + 0,1/2=0,6 мм

Наименьшее номинальное расстояние для размещения двух КП номинального диаметра в узком месте ОПП в зависимости от размеров и класса точности ПП равно 2,95 мм;

Наименьшее номинальное расстояние для размещения печатного проводника номинальной ширины между двумя КП в узком месте ОПП в зависимости от размеров и класса точности ПП равно 3,95 мм.

Наименьшее номинальное расстояние для прокладки n проводников между двумя отверстиями с контактными площадками диаметром D и D определяют по формуле:

l=t_n+S(n+1)+Т₁+( D₁+D₂)/2,

где tn=0,13 мм -наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника.