ИДИР. Прибор для измерения количества и длительности импульса на координатных АТС

Пример условного обозначения ИС 1533ТМ2

3.Краткие теоретические сведения.

В приборе ”Импульс”, разработанным согласно заданию курсового проекта, использовались следующие микросхемы:

К561ЛА7-2шт (Четыре 2И-НЕ),

К561ТМ2-1шт (Два D-триггера с установками 0 и 1),

К561ИЕ8-1шт (Десятичный счётчик-делитель «пятиразрядный счётчик Джонсона и дешифратор»),

К561ИЕ16-1шт (14-разрядный двоичный счётчик-делитель с последовательным перебором),

К176ИЕ4-4шт (Десятичный счётчик с дешифратором для 7-сегментного светодиодного или электролюминесцентного индикатора).

Логические элементы.

К комбинационной логике относятся ИС, элементы которых не обладают памятью, т.е. выходной сигнал определяется только комбинацией входных переменных в данный момент времени.

Логические элементы И-НЕ. К561ЛА7

Логические элементы ИС данного типа реализуют переключательную функцию вида Y=D1*D2* .*Dn. Различие логических элементов заключается не только в параметрах выхода, но, прежде всего в количестве входов. Количество логических элементов в одном корпусе ИС также различно. Условные графические обозначения ИС приведены ниже. Расширение функциональных возможностей ИС возможно путем соединения логических элементов.

Микросхема К561ТМ2. D-триггер-триггер памяти, триггер задержки. Используется для запоминания двоичного сигнала. Такие микросхемы используются для задержки сигнала во времени. Микросхемы бывают статическими и динамическими, с прямыми и инверсными входами, но только синхронными.

Микросхема К561ИЕ8— десятичный счетчик с десятичным позиционным дешифратором. Дешифраторы это КЦУ для преобразования двоичного кода, обладающего произвольной зависимостью значений разрядов, в регулярный двоичный код. Дешифратор позволяет определить, в каком состоянии находится цифровое устройство (регистр, ОЗУ, счетчик и т.д.). Каждому входному числу, представленному двоичным кодом, соответствует сигнал истинности, равный логическому нулю (так как выходы ВС инверсные) только на том выходе DС, номер которого (указанный в правом поле условного графического обозначения) совпадает со значением двоичного кода. На остальных выходах в это время устанавливается уровень логической единицы. Десятичный счетчик по своим выходным сигналам он подобен коль­цевому счетчику, построенному на сдвиговом регистре. Счетчик работает по фронту импульсов на входе Cl при С2(V)=0 или по срезу импуль­сов на входе С2(V) при С1 = 1. На выходе Р формируется меандр с частотой, в 10 раз меньшей входной. На одном из выходов 0—9, соответствующем числу, записанному в счётчик, присутствует высокий уровень напряжения, на всех остальных низкий.

Микросхема К561ИЕ16 (14-разрядный двоичный счётчик-делитель с последовательным перебором).

Счетчик К561ИЕ16 не имеет выходов от второго и третьего делителя. Счетчи­к устанавливается в нулевое состояние при подаче высокого уровня на вход R. Для правильной работы этих и всех других счетчиков, выполненных по КМОП технологии (серий К164, К176, К564, К561), необходимо после вклю­чения питания (или после снижения напряжения источника питания до 6 В) устанавливать их в исходное нулевое состояние подачей импульса высокого уровня на вход R. В противном, случае счетчики могут работать со случайными коэффициентами пересчета. Импульс сброса после включения питания мо­жет подаваться автоматически, если ввести времязадающую RC-цепь и инвер­тор.

Микросхема К176ИЕ4- является счетчикам по мо­дулю 10 с дешифратором, работающим на семисегментный индикатор. Счетные им­пульсы подаются на вход Т. Напряжение на выходах может быть как в пря­мом (при С=0), так и в обратном (при С=1) коде, что позволяет подклю­чать к счетчику индикаторы с общим катодом или общим анодом. Счетчики можно использовать совместно с жидкокристаллическими индикаторами. В этом случае на вход С подают меандр с частотой f>50 Гц. При последова­тельном соединении счетчиков сигнал снимается с выхода 10 (К176ИЕ4).

4.Проектирование структурной схемы устройства.

Рис.1 Структурная схема измерителя длительности импульсов.

Входная цепь и защита от дребезга состоит из ограничивающих резисторов, фильтра и одного элемента 2И-НЕ на К561ЛА7.

Генератор прямоугольных импульсов собран на часовом кварце 32768Гц и двух элементов 2И-НЕ на К561ЛА7.

Делитель частоты на 33 собран на микросхеме К561ИЕ16, он необходим для получения 993Гц (~1000Гц), что равняется 1000мс.

Счётчик-делитель импульсов собран на микросхеме К561ИЕ8, он служит для счёта и пропуска определённого (выбранного) импульса.

Электронный ключ собран на микросхемах К561ЛА7, он служит для препятствия или пропуска сигнала тактовой частоты с генератора на счётчик-дешифратор.

Счётчик-дешифратор собран на четырёх микросхемах К176ЕИ4. Одна служит для счёта количества импульсов принявших прибором, а остальные для счёта длительности импульса.

Делитель частоты на 2 собран на микросхеме К561ТМ2, он необходим для работы индикатора ИЖЦ5-4/8.

Индикатор ИЖЦ5-4/8 необходим для визуального отображения количества и длительности конкретного импульса.

5.Проектирование принципиальной схемы устройства.

(Разработка участков принципиальной схемы каждого блока из структурной схемы с объяснением типа используемых микросхем.)

Входная цепь и защита от дребезга К561ЛА7.

Генератор прямоугольных импульсов К561ЛА7.

Делитель частоты на 33 К561ИЕ16.

Счётчик-делитель импульсов К561ИЕ8.

Счётчик-дешифратор К176ИЕ4 и индикатор ИЖЦ5-4/8.

Делитель частоты на 2 К561ТМ2.

Электронный ключ на 2 К561ЛА7.

6.Принципиальная электрическая схема устройства.

(См. следующую страницу.)

Рис.2. Принципиальная электрическая схема измерителя длительности импульсов.

1	2	3	4