Разработка конструкции современного многофункционального цветного индикатора на базе жидкокристаллической панели - Дипломная работа

Развитие авиации сопровождается совершенствованием летно-тактических характеристик летательных аппаратов за счет усложнения и расширения функциональных задач бортового оборудования, а также внедрения новых устройств. Происходит увеличение объема приборного оборудования, пропорционально растет поток информации, поступающий на системы индикации. Наиболее зримым проявлением данной тенденции стала разработка концепции «стеклянной кабины экипажа», предусматривающей создание полностью интегрированной панели цветных многофункциональных индикаторов на базе широкоформатных активных жидкокристаллических матриц.Количественный скачок в оснащении летательных аппаратов различными системами пришелся на шестидесятые годы в связи с появлением новых видов навигационного оборудования, радиолокационной станции и всевозможных вычислителей. Расширение диапазона функциональных задач, возлагаемых на бортовые средства отображения информации, привело к массовому переходу от электромеханического оборудования к приборам с экранной индикацией. Исторически первыми стали применяться монохромные электронно-лучевые трубки, однако их значительные габариты и высокое, в десятки тысяч вольт, напряжение питания стали обстоятельствами, которые заставили разработчиков обратится к плоским жидкокристаллическим дисплеям. ЖК панели практически не оказывают негативного воздействия на глаза оператора, имеют абсолютно плоский экран, не требуют сложных систем управления частотой и четкостью изображения. Можно выделить ряд обязательных требований по функциональному набору к современным МФЦИ: - формирование и предварительная обработка с помощью БЦВМ любой информации: пилотажной, навигационной, радиолокационной, информации от наземных систем, информацию о состоянии и режимах работы оборудования самолета, выводимую на экран в виде шкал, счетчиков, указателей;Количество элементов изображения, пиксель 640х480 600х800 640х480 Потребность принудительного охлаждения Требует Требует Требует МФЦИ-0333 имеет наилучшие технические характеристики среди аналогов, однако его основой является ЖК-панель, на смену которой уже в настоящее время пришли ЖК-панели более высокого качества, выигрывающие по надежности и цене. Функциональный состав разрабатываемого индикатора идентичен МФЦИ-0333, однако при разработке функциональных узлов нового индикатора использованы новейшие компоненты и элементная база, а также учтены конструктивные недостатки МФЦИ-0333.Индикатор МФЦИ предназначен для формирования и индикации цветной пилотажно-навигационной информации и специальной информации: графического изображения сформированного при помощи функционального программного обеспечения; аппаратный прием телевизионной информации по ГОСТ 7845-92 в формате RGB и формирование на экране телевизионного изображения; вывод на экран совмещенного изображения. Индикатор эксплуатируется в составе комплекса бортового радиоэлектронного оборудования и входит в комплексную бортовую систему отображения информации, состоящую из индикаторов прямого видения, пультов управления и цифровой вычислительной машины. Информационный интерфейс с бортовой системой должен осуществляться по мультиплексному каналу обмена по ГОСТ 26765.52-87, по последовательному каналу обмена по ГОСТ18977-79. Требование обеспечивается путем подключения питания индикатора от 2-х независимых бортов с качеством по ГОСТ 19705-89. Индикатор должен быть устойчивым к внешним воздействующим факторам (ВВФ) в соответствии с требованиями, предъявляемыми к группе исполнения аппаратуры 3.3.3 по ГОСТ В20.39.304-76, таблица 2.1, таблица 2.2.Индикатор МФЦИ эксплуатируется в составе комплекса бортового радиоэлектронного оборудования и предназначен для формирования и индикации цветной пилотажно-навигационной информации и специальной информации. Индикатор входит в комплексную бортовую систему отображения информации, состоящую из индикаторов прямого видения, пультов управления и цифровой вычислительной машины. Разрабатываемый МФЦИ должен обеспечивать: - формирование графического изображения на экране ЖК-панели; МФЦИ включает в свой состав следующие устройства: - Вычислитель - микро-ЭВМ с резидентной памятью (ОЗУ и ПЗУ), предназначенный для реализации заданных алгоритмов вычисления и управления в реальном масштабе времени; Графический контроллер, предназначенный для формирования графической и символьной информации по данным вычислителя, - Узел приема и выдачи информации по мультиплексному каналу информационного обмена по ГОСТ 26765.52-87, - Узел приема/выдачи биполярных последовательных кодов и разовых команд по ГОСТ18977-79;Устройство коммутации УК осуществляет функции коммутации и организации межмодульного интерфейса, необходимого для организации информационного обмена между модулями и устройствами индикатора МФЦИ. Модули МД, МО, МГ, МИУ являются пассивными и способны принять запрос от центрального процессора и выдать требуемые данные в магистраль, а также принять из магистрали данные, выставленные процессором. Модули МД предназначены для приема, преобразования

Содержание

Введение

1. Аналитический обзор средств отображения информации

2. Анализ технического задания

3. Описание многофункционального цветного индикатора

3.1 Назначение и функции индикатора

3.2 Описание структурной схемы индикатора и принципа работы

4. Разработка модуля графического

4.1 Описание структурной схемы модуля графического

4.2 Выбор элементной базы модуля графического

4.3 Описание схемы электрической принципиальной

4.4 Проектирование печатной платы

4.4.1 Проектирование топологии печатной платы

4.4.2 Обзор методов изготовления печатных плат

4.4.3 Выбор материала для основания платы

4.5 Разработка конструкции модуля графического

4.5.1 Выбор припоя

4.5.2 Выбор клеящих материалов

4.5.3 Выбор защитных покрытий

4.5.4 Описание конструкции модуля графического

5. Разработка конструкции индикатора

5.1 Конструктивные требования

5.2 Обзор типовых конструкций ЭВС

5.3 Описание конструкции индикатора

6. Расчетная часть

6.1 Расчет вибропрочности печатной платы

6.2 Тепловой расчет

6.3 Расчет надежности

7. Экономическое обоснование проекта

7.1 Расчет сметы затрат на разработку

7.2 Расчет себестоимости изделия

7.3 Определение нормативной цены

7.4 Определение экономических результатов

8. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

8.1 Анализ условий труда при выполнении дипломного проекта

8.2 Микроклимат производственного помещения

8.3 Электробезопасность

8.4 Освещение производственного помещения

8.5 Расчет искусственного освещения

8.6 Безопасность работы на компьютере

8.6.1 Эргономика рабочего места, оснащенного ПЭВМ

8.6.2 Организация времени работы на ПЭВМ

8.6.3 Электромагнитные поля

8.6.4 Шумность рабочего места

Заключение

Список литературы

Развитие авиации сопровождается совершенствованием летно-тактических характеристик летательных аппаратов за счет усложнения и расширения функциональных задач бортового оборудования, а также внедрения новых устройств. Происходит увеличение объема приборного оборудования, пропорционально растет поток информации, поступающий на системы индикации.

Радиоэлектронные бортовые комплексы, согласно оценке специалистов, на настоящий момент составляют значительную часть от стоимости всего самолета. Наиболее зримым проявлением данной тенденции стала разработка концепции «стеклянной кабины экипажа», предусматривающей создание полностью интегрированной панели цветных многофункциональных индикаторов на базе широкоформатных активных жидкокристаллических матриц.

Многофункциональный индикатор решает задачи своевременного отображения информации полетных данных и параметров состояния множества бортовых систем. Такой индикатор позволяет обрабатывать и индицировать информацию: графическую (пилотажную, навигационную и д.р.), телевизионную (в том числе радиолокационную) и совмещенную (знакографическую и телевизионную). Интеграция многофункциональных индикаторов в одну панель повышает эргономичность кабины самолета.

Одновременное развитие микроэлектронных технологий приводит к появлению новых, более качественных и надежных элементов, таких как жидкокристаллические панели и электронные компоненты. Использование этих элементов в создании новых типов многофункциональных индикаторов, позволяет во многом расширить набор функций и улучшить технические характеристики, придает индикатору универсальность и удобство в эксплуатации.

Дипломный проект посвящен разработке конструкции современного многофункционального цветного индикатора (МФЦИ) на базе жидкокристаллической панели, и детальной разработке модуля графического (МГ). МФЦИ предназначен для работы в составе комплексной системы электронной индикации и управления (КСЭИУ) новейших учебно-тренировочных и учебно-боевых самолетов.