1. Постановка и анализ задачи. Выбор технических средств.

1. Формирование импульсной последовательности осуществляется как вручную (кнопочным переключателем) так и с использованием генератора импульсов с

В формирователе импульсов предусмотреть схему

---

Дребезг контактов - это явление многократного неконтролируемого замыкания и размыкания контактов в моменты их контактирования (замыкания и размыкания). Это явление приводит к формированию нескольких импульсов (вместо требуемого одиночного импульса или перепада напряжения), могущих вызвать многократное непредсказуемое срабатывание схемы цифрового устройства.

Причины возникновения дребезга:

/ первая связана с механической конструкцией кнопки, которая не позволяет надежно за

короткое время зафиксировать контакт; S вторая связана с самим контактом, который покрыт тончайшим слоем оксида, не

проводящим электричество. В момент замыкания происходит ионизация промежутка и

возникает дуга, спекающая контакты вместе.

Схема защиты от дребезга организована на основе RS-триггера (интегральная микросхема К155ЛАЗ).

RS-триггер — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах. При подаче логического нуля на вход S (Set - установить) выходное состояние становится равным логической единице. А при подаче логического нуля на вход R (Reset -сбросить) выходное состояние становится равным логическому нулю.

Рис. 3 Условное графическое обозначение и реализация в виде МС RS- триггера

Состояние RS-триггера при поступлении сигналов на его входы можно проанализировать посредством таблицы 2.

Таблица.2 Таблица истинности RS-триггера.

R	s		Q(t+i)	Пояснения
0	0	*	*	R=S=0 запрещённый режим
1	0	о	l	Режим установки в единицу S=l
0	1	1	0	Режим сброса в ноль R=l
1	1	0	0	R=S=1 режим хранения

Д

Рис. 4. Принципиальные схемы триггера. Входы R и S инверсные (активный уровень'О').

ля реализации RS-триггера воспользуемся логическими элементами "2И-НЕ". Данная микросхема содержат 56 интегральных элементов. Принципиальная схема и расположение выводов приведены на рисунке 4.

---

Схема защиты от дребезга выглядит следующим образом (см. рис.5):

На оба входа RS-триггера через токоограничивающие резисторы подведено напряжение питания для поддержания логической единицы, когда SA1 не подключен к соответствующему входу.

При замыкании и размыкании ключа в следующий момент времени происходит переход с одного контакта на другой, при котором образуется дребезг, в следствии чего на входы RS- триггера поступает не один, а несколько импульсов ('0' и 1').

Любой дребезг это причина того, что за короткое время происходит множество замыканий и размыканий подвижного контакта с неподвижным.

У RS- триггера по его конструктивным особенностям активный уровень равен '0' и на логическую Т реагировать не будет, следовательно, при возникновении дребезга триггером будет замечен только один логический ноль. Используя это свойство и организуем защиту от дребезга.

Развёрнутая схема четырёхразрядного двоичного счётчика выглядит следующим образом:

Данный счётчик реализован на 2-х микросхемах К155ТМ2, содержащих по 2 D-триггера. В состав этой микросхемы входит 70 интегральных элементов.

Назначение выводов:

1. — инверсный вход установки в ⁶0' R1, 8 —инверсный выход Q2,

2. — вход D1, 9 — выход Q2;

3. — вход синхронизации С1, 10 — инверсный вход установки «1» S2,

4. — инверсный вход установки «1» S1; 11 —вход синхронизации С2,

5. — выход Q1; 12 — вход D2;

6. — инверсный выход 01; 13 — инверсный вход установки в 'О' R2,

7. — общий; 14 —напряжение питания

---

Схематически счётчик представляет собой несколько Т-триггеров построенных на основе D-триггеров.

Данная схема счётчика, позволяет посчитать не больше пятнадцати импульсов. Количество поступивших на вход импульсов можно узнать, подключившись к выходам счётчика Q0 ... Q3. Это число будет представляться в двоичном коде.

Работу схемы двоичного четырёхразрядного счётчика можно проанализировать, воспользовавшись временными диаграммами сигналов на входе и выходах этой схемы (рис.7).

Описание работы счётчика

Триггеры данного счетчика срабатывают по переднему фронту счетного импульса. Вход старшего разряда счетчика связан с прямым выходом (Q) младшего соседнего разряда.

В начальный момент времени состояния всех триггеров равны лог.0, после кратковременного нажатия на кнопку SB1 (сброс счётчика). Общее состояние счетчика можно охарактеризовать двоичным числом (0000). После прихода первого импульса 0-ой разряд (Qo) счётчика переходит в состояние равное лог.1. На входе С микросхемы DD 3.1 (см. рис.9) появляется передний фронт счетного импульса. Состояние счетчика (0001). После прихода на вход счетчика второго импульса Qo переключается в противоположное состояние равное лог.0, на входе 1-разряда появляется лог.1. и бщее состояние счетчика будет равно (0010) и т.д. Таким образом, счетчик накапливает число входных импульсов, поступающих на его вход.

Продолжая анализировать временную диаграмму, можно определить, что на выходах приведённой схемы счётчика последовательно появляются цифры от 0 до 15. Эти цифры записаны в двоичном виде (табл.3).

При поступлении 16-го импульса на его вход счетчик возвращается в исходное состояние (0000), коэффициент счета данного счетчика равен 16.

При поступлении на счётный вход счётчика очередного импульса, содержимое его разряда увеличивается на 1. Поэтому такие счётчики стали называть суммирующими.

№	Q3	Q2	Ql	QO
9	1	0	0	1
10	1	0	1	0
11	1	0	1	1
12	1	1	0	0
13	1	1	0	1
14	1	1	1	0
15	1	1	1	1
16	0	0	0	0
17	0	0	0	1

---

Блок индикации

Для отображения результата счёта были использованы светодиоды рисунок 8.

Выбранные светодиоды (HL1- HL4) необходимо включать с токоограничивающими резисторами т.к. номинальный ток них не должен превышать 20мА, то сопротивление

резисторов необходимо выбрать исходя из , следовательно должно быть не

меньше 250 Ом.

Выберем сопротивления этих резисторов равным 330 Ом с номинальной мощностью О,125 Вт (т.к. P=U*I=5B*20mA=0,125 Вт).

Полная электрическая принципиальная схема четырёхразрядного двоичного счётчика приведена на рисунке 9.

---

Смотрите также файлы

• Ankilov.pdf

• методичка ВычМат.pdf

• 02-2000.pdf

• chip_2014_04_ru.pdf

• Курсовой проект 3 по электроэнергетике.pdf