Проектирование конструкции радиоприемного устройства на базе Arduino nano
ВВЕДЕНИЕ
Целью работы является проектирование конструкции радиоприемного устройства на базе Arduino nanoРадиоприёмное устройство выполняет пространственную и поляризационную селекцию радиоволн и их преобразование в электрические радиосигналы (напряжение, ток) с помощью антенны, преобразование по частоте, выделение полезного радиосигнала из совокупности других (мешающих) сигналов и помех, действующих на выходе приёмной антенны и не совпадающих по частоте с полезным сигналом, усиление, преобразование полезного радиосигнала к виду, позволяющему использовать содержащуюся в нём информацию[1].При разработке технического задания определяется техническая функция и частично функциональная структура системы; на стадиях технического предложения и частично эскизного проекта, образующих в совокупности этап концептуального проектирования, формируются функциональная структура и принципиальная схема изделия.
СОДЕРЖАНИЕ
Перечень условных обозначений, символов и терминов5
Введение7
1. Анализ литературно–патентных исследований8
1.1 Обзор методов и средств индивидуальной идентификации устройства8
1.2 Анализ патентных исследований10
2. Общетехническое обоснование разработки устройства17
2.1 Анализ исходных данных17
2.2 Формирование основных технических требований к разрабатываемой конструкции18
2.3 Схемотехнический анализ проектируемого средства20
3. Разработка конструкции проектируемого изделия25
3.1 Выбор конструкторских решений, обеспечивающих удобство ремонта и эксплуатации устройства25
3.2 Выбор типа электрического монтажа, элементов крепления и фиксации27
3.3 Выбор способов защиты устройства от внешних воздействий28
3.4 Выбор способов обеспечения нормального теплового режима устройства (выбор способа охлаждения на ранней стадии проектирования; выбор наименее теплостойких элементов, для которых необходимо проведение теплового расчета)30
3.5 Выбор и обоснование элементной базы, конструктивных элементов, установочных изделий, материалов конструкции и защитных покрытий, маркировки деталей и сборочных единиц32
4. Расчет конструктивно-технологических параметров проектируемого изделия38
4.1 Расчет объемно-компоновочных характеристик устройства38
4.2 Расчет теплового режима40
4.3 Проектирование печатного модуля (выбор типа конструкции печатной платы, класса точности и шага координатной сетки; выбор и обоснование метода изготовления электронного модуля;
расчет конструктивно-технологических параметров электронного модуля: определение габаритных размеров, определение толщины печатной платы, расчет элементов проводящего рисунка, расчет электрических параметров) 43
4.4 Расчет механической прочности и системы виброударной защиты 52
4.5 Расчет параметров лицевой панели. Анализ и учет требований эргономики и технической эстетики 54
4.6 Полный расчет надежности 57
5. Применение средств автоматизированного проектирования при разработке устройства 63
5.1 Обоснование выбора пакетов прикладного программного обеспечения для моделирования и проектирования устройства 63
5.2 Технология применения средств автоматизированного проектирования при разработке конструкторской документации 65
Заключение 67
Список использованных источник 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧИКОВ
[1] Радиоприемное устройство [Электронный ресурс] – 2022. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%91%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA
[2] Алексеев В.Ф. Электронный ресурс по учебной дисциплине «Проектирование электронных модулей, устройств и систем». Комплекс для студентов специальности 1–39 02 01 «Моделирование и компьютерное проектирование РЭС» / В.Ф. Алексеев, Г.А. Пискун // ЭРУД БГУИР [Электронный ресурс] / БГУИР. – Минск, 2016.
[3] Принцип работы радиоприемника [Электронный ресурс] – 2022. – Режим доступа: https://www.sites.google.com/site/radiosvaz2016/princip-raboty[4] Проведение патентных исследований [Электронный ресурс]: База данных. – https://www.gnp.by/services/management-intellectual-property/patent-research.html
[5] Патентные исследования [Электронный ресурс]: база данных. – Режим доступа: https://sites.google.com/site/ouisitakdalee/yy[6] Патент радиоприемного устройтсва [Электронный ресурс]: база данных. – Режим доступа: https://www.freepatent.ru/patents/2337495
[7] Патент радиоприемного устройтсва [Электронный ресурс]: база данных. – Режим доступа: https://patenton.ru/patent/RU2381621C2[8] Патент радиоприемного устройтсва [Электронный ресурс]: база данных. – Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2491763C1/ru?q=fm+%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA&oq=+fm+%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%BA
[8] ГОСТ 5651-89 [Электронный ресурс]: база данных. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200016385
[10] ГОСТ 15150–69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. – Введ. 1971–01–01. – М.: Изд–во стандартов, 1969. – 58 с.
Под радиоприёмным устройством понимают радиоприёмник, снабжённый антенной, а также средствами обработки принимаемой информации и воспроизведения её в требуемой форме (визуальной, звуковой, в виде печатного текста и т. п.). Во многих случаях антенна и средства воспроизведения конструктивно входят в состав радиоприёмника. Радиоприёмное устройство выполняет пространственную и поляризационную селекцию радиоволн и их преобразование в электрические радиосигналы (напряжение, ток) с помощью антенны, преобразование по частоте, выделение полезного радиосигнала из совокупности других (мешающих) сигналов и помех, действующих на выходе приёмной антенны и не совпадающих по частоте с полезным сигналом, усиление, преобразование полезного радиосигнала к виду, позволяющему использовать содержащуюся в нём информацию[1]. На передающей стороне (в радиопередатчике) формируется высокочастотный сигнал (несущий сигнал, несущая) определенной частоты. На него накладывается информационный сигнал, который нужно передать (звук, изображение и т. д.) — происходит модуляция несущей информационным сигналом. Модулированный сигнал излучается передающей антенной в пространство в виде радиоволн.

