Индикатор концентрации нитратов в продуктах

         Аналогичная операция производится, если измеренная проводимость  оказывается меньше минимальной  измеренной, только в этом случае  минимуму присваивается текущая  измеренная величина. В случае, если  в какой-либо ячейке происходит  переполнение вследствие большого  числа замеров, то производится  деление значений всех ячеек  на 2. На общую картину статистики  это мало влияет, зато такой  приём позволил обойтись лишь  внутренней памятью EEPROM МК.

          Для вывода количества сохранённых  замеров в каждой из 20-ти частей  используется разная высота прямоугольников  выводимой на экране гистограммы.  Таким образом, наглядно видна  статистика всех замеров по  данному продукту и по положению  маркера текущего замера можно  судить о проводимости (количеству  нитратов) проверяемого продукта  по сравнению с ранее проверенными.

          При необходимости можно очистить  статистику замеров для каждого  продукта отдельно.

   Для общей справочной информации по аналогии с “СОЭКСом” в приборе имеется пункт меню “Нормы ПДК”, войдя в который можно посмотреть допустимые стандартом нормы предельной концентрации нитратов в мг/кг, как показано на рис.21.

Рисунок 21.

 

  Листается список  продуктов кнопками “▲” и  “▼”.

          Для зарядки аккумулятора прибора  необходимо при его включенном  состоянии подключить внешний  источник питания 5В к USB разъёму  X1. В качестве зарядного устройства  можно использовать ПК или  ноутбук с USB разъёмом. Распайка  разъёма стандартная. Сигнальные  выводы не использованы. Во время  зарядки значок батарейки принимает  вид сетевой вилки.

Если в этом режиме нажать кнопку включения/выключения, экран  примет вид, показанный на рис.22.

Рисунок 22.

 

Такой же вид примет экран  и после истечения времени  выключения по таймеру. Для перевода прибора обратно в рабочий  режим достаточно снова нажать кнопку включения/выключения. После завершения зарядки аккумулятора полностью  питание прибора будет выключено автоматически.

 

6.  Разработка блока калибровки

 

Калибровка измерительных  приборов заключается в установлении зависимости между показаниями  прибора и размером измеряемой (входной) величины. Под калибровкой часто  понимают процесс подстройки показаний  выходной величины или индикации  измерительного инструмента до достижения согласования между эталонной величиной  на входе и результатом на выходе (с учётом оговоренной точности). В зависимости от модели, раз в  определённый промежуток времени (обычно — через 200 использованный или от 3-х до 6 месяцев), все нитрато-тестеры должны проходить процесс калибровки — настройки сенсора. Калибровка проводится на специальных приборах — калибраторах. Проводят её обычно в специализированных сервис-центрах.

Разработанный прибор имеет  в своей схеме ряд переменных резисторов. Согласование показаний  прибора с концентрацией осуществляется при установлении движков резисторов в нужное положение.

Чтобы произвести калибровку измерителей напряжения батареи  и проводимости необходимо в меню “НАСТРОЙКИ” кнопкой “▼” нужно  сместить курсор ► в самый низ  экрана и удерживать нажатой кнопку не менее 1,5 сек. На экране выведется  меню “КАЛИБРОВКА”, как показано на рис.23.

Рисунок 23.

 

  После нажатия кнопки  “►” и входа в режим калибровки  измерителянапряжения аккумулятора, как показано на рис.15, необходимо кнопками “▲” и “▼” выставить такие же показания Uакк, как и напряжение на аккумуляторе, измеряемое цифровым вольтметром.

Рисунок 24.

 

После этого, подключив к  щупам устройства резистор с сопротивлением около 1 кОм, необходимо выставить в  строке Rx его известное значение. Лучше использовать прецизионный резистор. В нижней сроке меню измеряемое сопротивление автоматически пересчитывается в проводимость Gx.

Выход из меню “КАЛИБРОВКА” осуществляется кнопкой “▲”, а  из меню “НАСТРОЙКИ” – кнопкой  “◄”.

        На  этом настройку индикатора нитратов  можно считать законченной.

Стандартные значения ряда сопротивлений резисторов можно  использовать в стабилизаторе с  фиксированным выходным напряжением  или с переключением напряжения ступенями. Следует пользоваться номиналами резисторов, ближайшими к расчётным, а так же с минимальным разбросом значения сопротивлений.

Стабилизированное напряжение поступает на порт, включенный в  режиме приема аналогового сигнала  через АЦП того же МК.

Рисунок 25. Схема включения блока калибровки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Разработка сборочного чертежа печатной платы.

 

Печатная плата — это элемент конструкции, которая состоят из плоских проводников в виде участков металлизированного покрытия, размещенных на диэлектрическом основании и обеспечивающих соединение элементов электрической цепи.

Микросхему выбираем исходя из их функционального назначения.

Выбирая материал печатной платы руководствуемся следующим: материал должен обладать высокими электроизоляционными показателями в заданных условиях эксплуатации устройства, то есть иметь большую  электрическую прочность, малые  диэлектрические потери, быть химически  стойким к действию растворов, используемых в процессе изготовления печатных плат, допускать штамповку, выдерживать  кратковременные воздействия температуры  до 240°С в процессе пайки элементов, иметь высокую влагостойкость, быть дешевым.

На основании этого, выбираем материал печатной платы – стеклотекстолит, который представляет собой армированный стеклопластик, состоящий из нескольких слоев стеклоткани, пропитанной  эпоксидно-фенолформальдегидным или  модифицированным связующим. Обладает высокой теплостойкостью, химической стойкостью, высокими диэлектрическими свойствами, механической прочностью, низкой теплопроводностью и малым  коэффициентом термического расширения.

  Печатная плата прибора  выполнена из одностороннего  фольгированного стеклотекстолита  размерами 82х45мм. Плата разрабатывалась  под стандартный пластмассовый  корпус G430 (Gainta) размерами 90х50х16мм. Вид печатной платы в корпусе со стороны установки выводных элементов показан на рис.26.

 

 

Рисунок 26. Печатная плата.

 

В качестве изоляционного  основания выбран лист фольгированный марки GFN 1,5 18 А2С, обладающий рядом преимуществ:

1. прочность сцепления фольги с основанием не менее

10 Н/см2 ;

2. после выдержки в течении 24 часов при температуре 40°С и относительной влажности 98%:
3. удельное объемное сопротивление - 5000 ГОм*см;
4. тангенс угла диэлектрических потерь - 0,03.

Плата закрепляется винтами  в четырех местах.

 

 

 

7.1. Расчет элементов  печатного рисунка

 

Исходными данными для  расчета являются:

- перечень элементов;

- установочные размеры  элементов.

Таблица 6 – Установочные размеры элементов

Тип элемента	Установочная площадь Sуст,, мм2	Количество
Резистор т/р1206	5,12	19
Конденсатор т/р1206	5,12	15
Конденсатор К73-9	78	6
Транзистор BSS138	15	2
Стабилитрон BZV55-C4V7	20	1
Микросхема ATmega32	45	1
ЖКИ	450	1
Прочее	100	1

Суммарная площадь, занимаемая всеми элементами:

,

где - значение установочной площади i-го элемента,

n – количество элементов.

Sn=5,12*19+5,12*15+78*6+15*2+20+45+450+100=1287 мм².

Приблизительная площадь  печатной платы с учетом способа  монтажа:

где - коэффициент заполнения платы печатной (0,3-0,8);

m – количество сторон монтажа (1, 2).

В нашем случае m=2, а коэффициент заполнения выбираем равным 0,4:

 мм².

Исходя из рассчитанной площади  платы, определяем ее приблизительные  габаритные размеры:

- длина 85 мм;

- ширина 45 мм;

- толщина 1,5 мм.

 

Исходя из технологических  возможностей производства выбирается метод изготовления ПП.

Метод изготовления печатной платы выбираем на основании ГОСТ 23752-79. В соответствии с ним существуют следующие методы: комбинированный (позитивный и негативный), химический, металлизация сквозных отверстий для  изготовления многослойных печатных плат.

Для маркировки выбрана краска маркировочная МКЭ: черная для платы  печатной и белая для корпуса. Выбранная краска обладает следующими преимуществами: механически прочная, спиртобензостойкая, с хорошей адгезией к маркируемым материалам.

Для крепления выбраны  винты из стандартного ряда: для  сборки корпуса М 4х10, для крепления  платы печатной и трансформатора питания М 3х8 с круглой головкой.

Крепление кнопок и экрана предусмотрено их конструкцией.

Исходя из выше приведенных  данных можно сделать вывод, что  разрабатываемая конструкция отвечает технологическим требованиям.

 

Список использованной литературы

 

1. Автоматизированное проектирование узлов и блоков РЭС средствами современных САПР : учеб. пособие для вузов / И. Г. Мироненко [и др.]; под ред. И. Г. Мироненко. – М. : Высш. шк., 2002.\
2. 3. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник/ Меньшиков В. В., Делекторская Л. Н., Золотницкая Р. П. и др.; Под ред. В. В. Меньшикова. – М.: Медицина, 1987.
3. ГОСТ 26794-85 Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Название видов и система их обозначений.
4. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник М.И.Богданович, К.И.Грель, С.А.Дубина МН: Беларусь, Полымя. 1996 – 605с.
5. Общая физиотерапия. В.М. Боголюбов, Г.Н. Пономаренко. С-Пб., 1996 – 477с.
6. Ненашев А.П., Колодов Л.А. Основы конструирования микроэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1981г. – 304с.
7. Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей /Под ред Р.И. Утямышева и М. Враны - М.: Энергоатомиздат, 2003.384с.