第7章電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)與電子工程圖

本章內(nèi)容：介紹電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；電子工程圖：生產(chǎn)過程中的操作控制文件。第七章電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)與電子工程圖§7.1電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)整機(jī)工藝設(shè)計(jì)：根據(jù)產(chǎn)品的功能、技術(shù)要求、使用環(huán)境等因素確定的整機(jī)總體方案而進(jìn)行的工藝設(shè)計(jì)。內(nèi)容：整機(jī)結(jié)構(gòu)的造型與色彩、機(jī)箱外殼等。目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能，達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)；在允許的環(huán)境條件下，保證產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性；批量生產(chǎn)中裝配簡(jiǎn)單、互換性強(qiáng)、調(diào)試維修方便；成本低，性能-價(jià)格比高。一、機(jī)箱結(jié)構(gòu)的方案選擇常見的機(jī)柜、機(jī)箱形式：立式、臺(tái)式、壁掛式和便攜式幾種。1.立式機(jī)箱（體積外形較大的設(shè)備）適用于設(shè)備的控制柜；控制柜的尺寸有標(biāo)準(zhǔn)。適用于坐姿操作的中心控制臺(tái)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)等。2.臺(tái)式機(jī)箱適合于放置在工作臺(tái)上操作使用；如各種電子儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等。前、后面板比較適宜的長(zhǎng)、寬比例為1∶(0.6～0.7)左右。在單臺(tái)或小批量生產(chǎn)的電子產(chǎn)品中廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱。大批量生產(chǎn)或有特殊要求的臺(tái)式電子產(chǎn)品，通常使用專用的機(jī)箱。3.壁掛式機(jī)箱適合安裝在垂直的平面上。壁掛式機(jī)箱有長(zhǎng)、寬、高三個(gè)體積參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)箱對(duì)這三個(gè)參數(shù)的比例是有要求的，可以參考相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱不能在市場(chǎng)上買到，需要訂做。4.便攜式機(jī)箱二、操作面板的設(shè)計(jì)與布局

操作面板：用于安裝固定開關(guān)、控制元件、顯示和指示裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的操作與控制。通過面板實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的裝飾。1.符合操作習(xí)慣及審美要求的原則2.面板設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品機(jī)箱的面板分為前面板和后面板。在面板設(shè)計(jì)中應(yīng)注意下述幾點(diǎn)：無論是立姿還是坐姿操作，都應(yīng)該使面板上的表頭、顯示器、度盤等垂直于操作者的視線。表頭、顯示器的排列應(yīng)該保持水平，并按照采讀和操作的順序，從左到右依次排列。不需要隨時(shí)或同時(shí)采讀的表頭及顯示器應(yīng)當(dāng)盡可能合并，通過開關(guān)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)一表多用。指示和顯示器件的安裝位置應(yīng)該和與之相關(guān)的開關(guān)、旋鈕等操作元件上下對(duì)應(yīng)。復(fù)雜面板上的相關(guān)內(nèi)容可以通過不同顏色或用線條劃分區(qū)域，便于操作，給使用者帶來方便，如圖7-4所示。指示燈應(yīng)當(dāng)盡量選用同種型號(hào)。指示燈的顏色與指示內(nèi)容可以參照下列規(guī)則：紅色——電源接通、報(bào)警、危險(xiǎn)、高壓等；綠色——工作正常、低壓、適當(dāng)?shù)?；黃色——警告、注意、參數(shù)已到極限等。度盤標(biāo)數(shù)的標(biāo)法開關(guān)等控制元件應(yīng)該安裝在表頭、顯示器的下方，并易于操作。不需要經(jīng)常調(diào)整的電位器，軸端不應(yīng)露出面板，可通過面板上的小孔進(jìn)行調(diào)節(jié)；需要旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的元件如電位器、波段開關(guān)等，應(yīng)當(dāng)在面板上加工定位孔，防止調(diào)節(jié)時(shí)元件本體轉(zhuǎn)動(dòng)。為適應(yīng)人們的操作習(xí)慣，那些最經(jīng)常調(diào)整的旋鈕應(yīng)該盡可能安裝在面板的右側(cè)，左側(cè)放置那些調(diào)整機(jī)會(huì)比較少的旋鈕。面板上所有的調(diào)整元件，其功能應(yīng)當(dāng)用文字、符號(hào)標(biāo)明；標(biāo)注的內(nèi)容要準(zhǔn)確、明了，字跡要清晰，顏色與面板底色的反差大；標(biāo)注的位置安排在相應(yīng)元件的下方。面板上的元件布置應(yīng)當(dāng)均勻、和諧、整齊、美觀。面板顏色應(yīng)與機(jī)箱顏色配合，既諧調(diào)一致，又顯著突出。三、電子機(jī)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.

內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)，要考慮如下因素：便于整機(jī)裝配、調(diào)試、維修；零部件的安裝布局要保證整機(jī)的重心靠下并盡量落在底層的中心位置；彼此需要相互連接的部件應(yīng)當(dāng)比較靠近，避免過長(zhǎng)和往返的連線；易損壞的零部件要安裝在更換方便的位置；印制電路板在機(jī)箱內(nèi)的位置及其固定連接方式，不僅要考慮散熱和防震動(dòng)，還要注意維修是否方便。

2.內(nèi)部連線

電路部件相互連線的常用方式有插接式、壓接式、焊接式三種。

四、環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)1.散熱設(shè)計(jì)：散熱設(shè)計(jì)要根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)，采用多種形式，加速散熱。通風(fēng)孔；散熱片；強(qiáng)迫風(fēng)冷；散熱表面涂黑處理；半導(dǎo)體致冷器件；熱管；液體冷卻。

2.屏蔽設(shè)計(jì)屏蔽可分為三種：電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽。

3.防潮、防腐設(shè)計(jì)4.防震設(shè)計(jì)五、外觀及裝潢設(shè)計(jì)1.產(chǎn)品的造型與裝潢設(shè)計(jì)在產(chǎn)品造型與外觀的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該考慮如下因素：技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上合算；外型簡(jiǎn)單，表意明白，功能突出；局部設(shè)計(jì)與整體設(shè)計(jì)的風(fēng)格統(tǒng)一；外形尺寸比例適宜，避免過分扁平、瘦長(zhǎng)、高聳的形狀；注意色彩與明暗，一般產(chǎn)品的面板與機(jī)身的顏色要深淺區(qū)分，使面板突出，便于操作人員集中注意力。

2.產(chǎn)品的包裝§7.2電子工程圖一、電子工程圖概述電子工程圖：用規(guī)定的“電子工程語言”描述電路設(shè)計(jì)內(nèi)容、表達(dá)工程設(shè)計(jì)思想、指導(dǎo)生產(chǎn)過程的工程圖。1.電子工程圖的基本要求標(biāo)準(zhǔn)：（規(guī)則）GB/T4728.1～13《電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)》；GB7159-87《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制定通則》；國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)；非標(biāo)準(zhǔn)器件。2.電子工程圖的特點(diǎn)不斷會(huì)有新的名詞、符號(hào)和代號(hào)出現(xiàn)。傳統(tǒng)的象形符號(hào)已經(jīng)不足以表達(dá)其結(jié)構(gòu)與功能，象征符號(hào)被大量采用。這已成為現(xiàn)代電子工程圖的重要特點(diǎn)。大部分電子工程圖以描述元器件、部件和各部分電路之間的電氣連接及相互關(guān)系為主，它們?cè)诳臻g的實(shí)際距離和位置，則是次要的。在這一點(diǎn)上，電子工程圖與其他工程圖有很大的區(qū)別。在不造成誤解的前提下，電子工程圖追求盡量簡(jiǎn)化。3.電子工程圖的分類二、電子工程圖中的圖形符號(hào)及說明1.常用圖形符號(hào)Protel軟件設(shè)計(jì)原理圖時(shí)用其中的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的器件：1、通用分立器件庫(kù)2、分類庫(kù)2.元器件代號(hào)3.下腳標(biāo)注同一電路圖中，下腳標(biāo)碼表示同種元器件的序號(hào)，如R1、R2、…，BG1、BG2、…。電路由若干單元電路組成，用以下兩種方法標(biāo)注：例如：1R1、1R2、…，1BG1、1BG2、…；2R1、2R2、…，2BG1、2BG2、…；例如：R101、R102、…，BG101、BG102、…；R201、R202、…，BG201、2BG202、…一個(gè)元器件有幾個(gè)功能獨(dú)立的單元時(shí)，在標(biāo)碼后面再加附碼。K1-a,K1-b;K1-c.4.電子工程圖中的元器件標(biāo)注

三、產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖1.方框圖方框圖：是一種說明性圖形，它用簡(jiǎn)單的“方框”代表一個(gè)部件或一個(gè)功能模塊，用它們之間的連線表達(dá)信號(hào)通過電路的途徑或電路的動(dòng)作順序。2.電路原理圖電原理圖：用來表示設(shè)備的電氣工作原理，它使用各種圖形符號(hào)，按照一定的規(guī)則，表示元器件之間的連接。◆電路原理圖中的連線一般規(guī)則：連線要盡可能畫成水平或垂直的。多條相互平行線條的間距要等間隔。線條粗細(xì)如果沒有說明，不代表電路連接的變化。連線可以任意延長(zhǎng)或縮短。一般不要從一點(diǎn)上引出多于三根的連線。◆電路圖中的虛線虛線：一般是作為一種輔助線，沒有實(shí)際電氣連接的意義。它的輔助作用如下：表示元件中的機(jī)械連接表示屏蔽表示一組封裝在一起的功能組件其他作用：表示一個(gè)復(fù)雜電路劃分成若干個(gè)單元或印制電路分隔為幾塊小板的界限等等，一般需要附加說明?！粼韴D中的省略線的中斷草圖中使用，不能利用CAD軟件設(shè)計(jì)印制電路板！使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)（net）總線（bus）電源線省略標(biāo)準(zhǔn)電源符號(hào)：集成電路的電源有時(shí)不用直接畫出來，采用CAD軟件繪圖時(shí)，采取消隱(hidden)的方法處理?！綦娫韴D的繪制

繪制電原理圖時(shí)，要注意做到布局均勻，條理清楚?；驹瓌t如下：在正常情況下，采用電信號(hào)從左到右、自上而下的順序，即輸入端在圖紙的左上方，輸出端在右下方。每個(gè)圖形符號(hào)的位置，應(yīng)該能夠體現(xiàn)電路工作時(shí)各元器件的作用順序。串聯(lián)的元器件最好畫到一條直線上；并聯(lián)時(shí)，各元器件符號(hào)的中心對(duì)齊。把復(fù)雜電路分割成單元電路進(jìn)行繪制時(shí)，應(yīng)該標(biāo)明各單元電路信號(hào)的來龍去脈，并遵循從左至右、自上而下的順序。（層次圖設(shè)計(jì)）根據(jù)圖紙的使用范圍及目的需要，設(shè)計(jì)者可以在電原理圖中附加一些內(nèi)容。原理圖繪制實(shí)例：3.邏輯圖邏輯圖：是用二進(jìn)制邏輯單元圖形符號(hào)繪制的數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)品的邏輯功能圖，采用邏輯符號(hào)來表達(dá)產(chǎn)品的邏輯功能和工作原理。數(shù)字電路中，電路圖由電原理圖和邏輯圖混合組成。常用邏輯符號(hào)見表：四、工藝圖作用：指導(dǎo)操作者生產(chǎn)、加工、操作的依據(jù)。1.實(shí)物裝配圖以實(shí)際元器件的形狀及其相對(duì)位置為基礎(chǔ)，畫出產(chǎn)品的裝配關(guān)系。用于指導(dǎo)裝配過程。2.印制板裝配圖用于指導(dǎo)工人裝配焊接印制電路板的工藝圖?？梢酝ㄟ^CAD軟件設(shè)計(jì)印制板時(shí)得到。器件標(biāo)號(hào);圖形符號(hào);印制導(dǎo)線;焊盤。器件標(biāo)號(hào);圖形符號(hào);印制板絲印圖3.布線圖布線圖：是用來表示各零部件之間相互連接情況的工藝接線圖，是整機(jī)裝配的主要依據(jù)?！糁边B型接線圖◆簡(jiǎn)化接線圖◆接線表4.機(jī)殼圖、底板圖作用：用于表達(dá)機(jī)殼、底板的安裝位置，按照機(jī)械制圖的標(biāo)準(zhǔn)繪制。5.面板圖內(nèi)容：面板上安裝的零部件的