Разработка функциональной схемы устройства индикации

Страницы работы

8 страниц (Word-файл)

Содержание работы

4. Разработка функциональной схемы устройства индикации

Рис.18. Функциональная схема устройства индикации.

По заданию необходимо спроектировать схему устройства индикации  частоты fу на основе семисегментных световых индикаторов. Сигнал fу поступает на счетчик, который считает импульсы в течение 1 с и выдает цифровой код в двоично-десятичном виде. Далее число поступает на регистр, который его запоминает и выдает на индикатор. Так как импульсы считаются в течение 1 с, то отображаемое число и будет значением частоты fу.


4.1. Выбор элементной базы устройства индикации.

Счетчики.

Рис.19. Схема 12-ти разрядного счетчика.

          Микросхема К155ИЕ2 ­­­– это четырехразрядный двоично-десятичный счетчик. Цоколевка и условное обозначение приведены на рис.20.

Рис.20. Цоколевка и условное обозначение микросхемы К155ИЕ2.

Таблица состояний счетчика ИЕ2.

Входы сброса и установки

Выходы

R1

R2

S1

S2

Q0

Q1

Q2

Q3

1

1

0

×

0

0

0

0

1

1

×

0

0

0

0

0

×

×

1

1

1

0

0

1

0

×

0

×

счет

×

0

×

0

счет

0

×

×

0

счет

×

0

1

×

счет

Регистры.

          В качестве регистров памяти используем микросхему К155ИР19. Микросхема ИР19 представляет собой четырехразрядный параллельный регистр с D-триггерами и буферными входами разрешения записи данных IE. При сигнале низкого уровня на входе EI и при поступлении на вход С фронта сигнала триггер принимает данные на входы Di и выдает их на выходы Qi. При положительном сигнале на входе EI триггер переходит в состояние хранения. Цоколевка и условное обозначение регистра приведены на рис.21.

Рис.21. Условное обозначение и цоколевка микросхемы К155ИР19.

Генератор тактовых импульсов.

Генератор тактовых импульсов выполним на специализированной микросхеме К176ИЕ5, которая представляет собой практически готовый генератор с выходом 1024 Гц, 2 Гц, 1 Гц, 1/60 Гц. Мы используем данную микросхему, так как нам необходима частота 1 Гц, а выполнить такой генератор на обычных микросхемах достаточно сложно.

Рис.22. Схема ГТИ.

Цифровой индикатор.

На основе микросхемы К514ИД1 выбираем преобразователь двоично-десятичного кода в сегментный.

Номинальные параметры: 

Напряжение питания        Uпит = 5 В;

Ток потребления               Iпот = 50 мА.

Рис.23. Преобразователь двоично-десятичного кода в сегментный.

Таблица преобразования кодов

Слово на индикаторе

Код на входе преобразователя

(D3D2D1D0)

Код на выходе преобразователя

(АBCDEFG)

1

0001

0110000

2

0010

1101101

3

0011

1111001

4

0100

0110011

5

0101

1011011

6

0110

1011111

7

0111

1110000

8

1000

1111111

9

1001

1111011

0

0000

1111110

-

1110

0000001

Ничего не высвечивается

1111

0000000

Рис.24. Цифровой индикатор.

 На рис.24 изображён цифровой индикатор  на светодиодах АЛС 324 А.

Параметры индикатора:

Постоянное прямое напряжение      Uпр = 3,6 В

Постоянный прямой ток                   Iпр = 20 мА.

Мощность рассеяния                         Pрас = 720 мВт.


4.2. Разработка принципиальной схемы устройства индикации.

Рис.25. Принципиальная схема устройства индикации.

При высоком уровне тактового импульса ГТИ счетчики производят подсчет импульсов fу. При переходе сигнала с «1» на «0» регистры запоминают значения соответствующих счетчиков. При нулевом уровне тактового импульса счетчики обнуляются, а регистры находятся в состоянии хранения. Далее цифровой код передается на преобразователь двоично-десятичного кода в семисегментный, а далее – на семисегментный световой индикатор. Так как частота ГТИ составляет 1 Гц, то информация, отображаемая на индикаторах будет обновляться каждые 2 с. Для уменьшения времени обновления информации требуется увеличить частоту ГТИ, что приведет к уменьшению числа посчитываемых импульсов fу за один такт, а, следовательно, к уменьшению точности измерения.


Похожие материалы

Информация о работе