Разработка блока электронного секундомера
СОДЕРЖАНИЕ
Вступление
Схемотехника узлов и устройств АСПТГИ является инженерной дисциплиной, которая изучает основы построения и современные технические решения в области схемотехники узлов и цифровых устройств, которые используются в компьютеризованных издательских системах и комплексах.
В данной работе разрабатывается блок электронного секундомера.
Секундомер – прибор для измерения промежутков времени (в секундах и долях секунды, минутах, часах); механические или электронные часы с кнопочно-рычажной системой для пуска и остановки механизма и возврата указателя (стрелки, цифрового индикатора) в исходное положение [1].
Заданием работы является разработка электронного секундомера с индикацией на цифробуквенных индикаторах (на светоизлучающих диодах), с ручными запуском и остановкой, и диапазоном измерения времени 0-59 секунд. Механические секундомеры не всегда удобны в использовании, например не всегда можно отчетливо распознать секунды и доли секунд, которые он показывает. С электронными секундомерами такой проблемы не возникает, так как цифробуквенные индикаторы обеспечивают яркие и крупные, по сравнению с механическими секундомерами, изображения единиц времени.
Основными преимуществами электронных секундомеров являются небольшие (удобные, компактные) габариты, наличие автономного источника питания и стабильность показателей.
Актуальность электронных секундомеров заключается в том, что это неотъемлемая вещь в быту, технике, спорте и т.д. В полиграфии секундомеры также нашли применение, например в измерении вязкости краски, клея, гладкости бумаги, в измерении времени закрепления (пленкообразования) краски, загона клея, экспонирования (иногда), а также в разных испытаниях полиграфических материалов.
1 Выбор основных элементов блока
1.1 Выбор упрощенной структурной схемы блока
Вариант данной курсовой работы предусматривает разработку электронного секундомера с ручным запуском и остановкой, диапазоном измерения времени 0-59 секунд и индикацией на ЦБИ на светоизлучающих диодах.
Структурная схема электронного секундомера в данном случае будет состоять из трех основных узлов: управляемого генератора серии импульсов, узла счетчика и узла индикации.
Управление генератором
Рисунок 1.1 – Электронный секундомер.
Структурная электрическая схема
Условные обозначения на схеме:
УГСИ – управляемый генератор серии импульсов;
УСЧ – узел счетчика;
УИНД – узел индикации;
Кн1 – кнопка №1 – кнопка с фиксацией;
Кн2 – кнопка №2 – кнопка для установки узла счетчика в нулевое состояние;
СДЧ – двоично-десятичный счетчик – счетчик делитель частоты;
СЕС – двоично-десятичный счетчик – счетчик единиц секунд;
СДС – двоично-десятичный счетчик – счетчик десятков секунд
1.2 Выбор элементов генератора импульсов
Управляемый генератор серии импульсов с частотой их следования 10 Гц выполняется по схеме мультивибратора на логических элементах ИЛИ-НЕ согласно литературному источнику [2, с.148].
Данный генератор серии импульсов можно спроектировать, используя логические элементы 2ИЛИ-НЕ и 2И-НЕ. В качестве элемента 2ИЛИ-НЕ можно использовать микросхему ЛЕ1 серии К155(ТТЛ) и К555(ТТЛШ) согласно источнику литературы [3]. Для рационального выбора между двумя микросхемами воспользуемся общим критерием сравнения качества – средней работой переключения А.
Микросхемы серии К155ЛЕ1 и К555ЛЕ1 имеют следующие параметры:
К155ЛЕ1 |
К555ЛЕ1 |
Напряжение питания Uп = +5В |
Напряжение питания Uп = +5В |
Выходное напряжение низкого уровня U°вых ≤ 0,4 В |
Выходное напряжение низкого уровня U°вых ≤ 0,5 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,4 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,7 В |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – 1,6 мА |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – 0,36 мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,04 мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,02 мА |
Ток потребления низкого уровня І0ПОТ ≤ 27 мА |
Ток потребления низкого уровня І0ПОТ ≤ 5,4 мА |
Ток потребления высокого уровня І1ПОТ ≤ 16 мА |
Ток потребления высокого уровня І1ПОТ ≤ 3,2 мА |
Время задержки распространения при включении t10здр≤ 15 нс |
Время задержки распространения при включении t10здр ≤ 20 нс |
Время задержки распространения при выключении t01здр ≤ 22 нс |
Время задержки распространения при выключении t01здр ≤ 20 нс |
Сравнение интегральных микросхем по средней работе переключения - А.
К155ЛЕ1:
Іпот. ср. = (І1пот + І0пот)/2 = (16 · 10-3 А + 27 · 10-3 А)/2 = 21,5 · 10-3 А = 21,5 мА;
Рпот.ср. = Uп · Іпот. ср. = 5В · 21,5 · 10-3 А = 107,5 · 10-3 Вт = 107,5 мВт;
tздр.ср = (t10здр + t01здр)/2 = (15 · 10-9 с + 22 · 10-9 с)/2 = 18,5 · 10-9 с = 18,5 нс;
А пер.ср = Рпот. ср · tздр.ср = 107,5 · 10-3 Вт · 18,5 · 10-9 с = 1988,75 · 10-12 Дж.
К555ЛЕ1:
Іпот. ср. = (І1пот + І0пот)/2 = (3,2 · 10-3 А + 5,4 · 10-3 А)/2 = 4,3 · 10-3 = 4,3 мА;
Рпот.ср. = Uп · Іпот. ср. = 5В · 4,3 · 10-3 А = 21,5 · 10-3 Вт = 21,5 мВт;
tздр.ср = (t10здр + t01здр)/2 = (20 · 10-9 с + 20 · 10-9 с)/2 = 20 · 10-9 с = 20 нс;
А пер.ср = Рпот. ср · tздр.ср = 21,5 · 10-3 Вт · 20 · 10-9 с = 430 · 10-12 Дж.
По обобщенному критерию сравнения средней работы переключения А интегральная схема К555ЛЕ2 является лучшей, поэтому именно она будет использоваться в качестве элемента управляемого генератора.
В качестве элемента 2И-НЕ можно использовать микросхему ЛА3 серии К155(ТТЛ) и К555(ТТЛШ) согласно источнику литературы [3]. Для выбора между двумя микросхемами необходимо использовать также как и для выбора между элементами 2ИЛИ-НЕ, общий критерий сравнения качества – среднюю работу переключения А.
Микросхемы серии К155ЛАЗ и
К555ЛАЗ имеют следующие
К155ЛАЗ |
К555ЛАЗ |
Напряжение питания Uп = +5В |
Напряжение питания Uп = +5В |
Выходное напряжение низкого уровня U°вых ≤ 0,4 В |
Выходное напряжение низкого уровня U°вых ≤ 0,5 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,4 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,7 В |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – 1,6 мА |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – 0,36 мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,04 мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,02 мА |
Выходной ток низкого уровня І0вых ≤ 16 мА |
Выходной ток низкого уровня І0вых ≤ 8 мА |
Время задержки распространения при включении t10здр≤ 15 нс |
Время задержки распространения при включении t10здр ≤ 20 нс |
Время задержки распространения при выключении t01здр ≤ 22 нс |
Время задержки распространения при выключении t01здр ≤ 20 нс |
Ток потребления высокого уровня І1пот ≤ 8 мА |
Ток потребления высокого уровня І1пот ≤ 1,6 мА |
Ток потребления низкого уровня І0пот ≤ 12 мА |
Ток потребления низкого уровня І0пот ≤ 4,4 мА |
Сравнение интегральных микросхем по средней работе переключения - А.
К155ЛАЗ:
Іпот. ср. = (І1пот + І0пот)/2 = (8 · 10-3 А + 12 · 10-3 А)/2 = 10 · 10-3 А = 10 мА;
Рпот.ср. = Uп · Іпот. ср. = 5В · 10 · 10-3 А = 50 · 10-3 Вт = 50 мВт;
tздр.ср = (t10здр + t01здр)/2 = (15 · 10-9 с + 22 · 10-9 с)/2 = 18,5 · 10-9 с = 18,5 нс;
А пер.ср = Рпот. ср · tздр.ср = 50 · 10-3 Вт · 18,5 · 10-9 с = 925 · 10-12 Дж.
К555ЛАЗ:
Іпот. ср. = (І1пот + І0пот)/2 = (1,6 · 10-3 А + 4,4 · 10-3 А)/2 = 3 · 10-3 = 3 мА;
Рпот.ср. = Uп · Іпот. ср. = 5В · 3 · 10-3 А = 15 · 10-3 Вт = 15 мВт;
tздр.ср = (t10здр + t01здр)/2 = (20 · 10-9 с + 20 · 10-9 с)/2 = 20 · 10-9 с = 20 нс;
А пер.ср = Рпот. ср · tздр.ср = 15 · 10-3 Вт · 20 · 10-9 с = 300 · 10-12 Дж.
По обобщенному критерию сравнения средней работы переключения А интегральная схема К555ЛАЗ является лучшей, поэтому именно она будет использоваться в качестве элемента управляемого генератора.
1.3 Выбор элементов собственно цифрового блока
Цифровой блок состоит из трех, последовательно соединенных счетчиков. Они выполняют деление частоты на 10, подсчет единиц и десятков секунд. Для реализации данных операций необходимо наличие двоично-десятичных счетчиков и двоично-шестиричного счетчика.
В качестве двоично-десятичного счетчика можно использовать микросхему ИЕ2 серии К155(ТТЛ) или К555(ТТЛШ) согласно источнику литературы [3]. Для того чтобы выбрать из этих микросхем наиболее подходящую, воспользуемся общим критерием сравнения качества – средней работой переключения А.
Микросхемы серии К155ИЕ2 и К555ИЕ2 имеют следующие параметры:
К155ИЕ2 |
К555ИЕ2 |
Напряжение питания Uп = +5В |
Напряжение питания Uп = +5В |
Выходное напряжение низкого уровня U0вых ≤ 0,4 В |
Выходное напряжение низкого уровня U0вых ≤ 0,5 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,4 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,7 В |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – (1,6...3,2) мА |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – (0,4...3,2) мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,04...0,16 мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,02...0,08 мА |
Ток потребления Іпот=53 мА |
Ток потребления Іпот=15 мА |
Время задержки распространения при включении t1.0здр≤ 100 нс |
Время задержки распространения при включении t1.0здр ≤ 50 нс |
Время задержки распространения при выключении t0.1здр ≤ 100 нс |
Время задержки распространения при выключении t0.1здр ≤ 48 нс |
Сравнение интегральных микросхем по средней работе переключения – А .
К155ИЕ2:
Іпот. ср. = Іпот = 53 мА;
Рпот.ср. = Uп · Іпот. ср. = 5В · 53 · 10-3 А = 265 · 10-3 Вт = 265 мВт;
tздр.ср = (t1.0здр + t0.1здр)/2 = (100 · 10-9 с + 100 · 10-9 с)/2 = 100 · 10-9 с = 100 нс;
А пер.ср = Рпот. ср · tздр.ср = 265 · 10-3 Вт · 100 · 10-9 с = 26500 · 10-12 Дж.
К555ИЕ2:
Іпот. ср. = Іпот = 15 мА;
Рпот.ср. = Uп · Іпот. ср. = 5В · 15 · 10-3 А = 75 · 10-3 Вт = 75 мВт;
tздр.ср = (t1.0здр + t0.1здр)/2 = (50· 10-9 с + 48 · 10-9 с)/2 = 49 · 10-9 с = 49 нс;
А пер.ср = Рпот. ср · tздр.ср = 75 · 10-3 Вт · 49 · 10-9 с = 3675 · 10-12 Дж.
По обобщенному критерию сравнения средней работы переключения А интегральная схема К555ИЕ2 является лучшей, поэтому именно она будет использоваться в качестве основного элемента цифрового блока.
Как двоично-шестиричный счетчик можно использовать микросхему ИЕ4 серии ТТЛ согласно источнику литературы [3]. Микросхема ИЕ4 – четырехразрядный двоичный счетчик-делитель.
Основные параметры счетчика К155ИЕ4:
К155ИЕ4 |
Напряжение питания Uп = +5В |
Выходное напряжение низкого уровня U0вых ≤ 0,4 В |
Выходное напряжение высокого уровня U1вых ≥ 2,4 В |
Входной ток низкого уровня І0вх ≤ – (1,6...6,4) мА |
Входной ток высокого уровня І1вх ≤ 0,04...0,16 мА |
Ток потребления Іпот=51 мА |
Время задержки распространения при включении t1.0здр≤ 100 нс |
Время задержки распространения при выключении t0.1здр ≤ 100 нс |
1.4 Выбор элементов узла индикации
В узел индикации входят дешифраторы и цифро-буквенные индикаторы. В качестве цифро-буквенного индикатора выберем одноразрядный цифровой индикатор АЛС335Б с высотой цифры 11мм из семи сегментов с децимальной точкой. Цвет свечения индикатора – зеленый. Он изготавливается на основе светодиодных структур из фосфида галлия по эпитаксиально-диффузионной технологии, выпускается в пластмассовом корпусе массой не более 2,5 г. Данный цифровой индикатор является индикатором с разъединенными катодами (см. рисунок 1.2), поэтому подберем подходящий для его управления дешифратор [2]. КР514ИД2 – дешифратор в пластмассовом корпусе четырехразрядного двоичного кода в сигналы 7-сегментного кода; предназначен для управления полупроводниковыми 7-сегментыми цифро-буквенными индикаторами на основе светоизлучающих диодных структур с разъединенными катодами [2].
Электрические и световые параметры АЛС335Б при Токр=25˚C
Сила света одного сегмента при Iпр=20 мА, не менее 0,25 мкд
Цвет свечения – зеленый
Постоянное прямое напряжение на сегменте при Iпр=20 мА, не более 3,5 В
Максимум спектрального распределения излучения на длине волны – 0,56-0,57 мкм
Разброс значений силы света сегментов одного индикатора, не более 3 раз
Электрические параметры КР514ИД2 при Токр=25˚C
Входной ток в состоянии логического 0 при Uвх=0,4 В, не более –
1,6 мкА
Входной ток в состоянии логической 1 при Uвх=0,4 В, не более 70 мкА
Выходное напряжение логического 0 при Iвых=20 мА – 0,4 В
Выходной ток в состоянии логической 1 при Uвых=10 В, не более
250 мкА
Ток потребления, не более 50 мА
Рисунок 1.2 – Принципиальная схема
ЦБИ АЛС335Б
2.
Расчет схемы индикации
Для расчета узла индикации используем один светоизлучающий диод цифро-буквенного индикатора.
Рис.2. – Эквивалентная схема подключения светодиода к выходу
дешифратора.
Для индикации секунд в работе был выбран цифро-буквенный индикатор на основе светодиодных структур АЛС335Б и дешифратор КР514ИД2. Воспользуемся основными параметрами данных микросхем для расчета.
Параметры микросхемы КР514ИД2 и индикатора АЛС335Б такие:
КР514ИД2 |
АЛС335Б |
Напряжение питания: Uп = +5 В |
Сила света: Iv=0,25 мкд |
Выходное напряжение низкого уровня: U0вых = 0,4 В
|
Постоянное прямое напряжение: Uпр ≤ 3,5В |
Номинальный постоянный ток: Iпр.ном = 20 мА |
Для индикации светодиода HL необходимо обеспечить прохождение прямого тока Іпр.ном = 20 мА по цепи Uп–R1–НL. При этом на дешифраторе будет падать напряжения U0вых = 0,4 В, а на светодиоде HL будет падать напряжение Uпр = 3,5 В.
Общее падение напряжения на микросхеме составит:
Uобщ = U0вых + Uпр = 0,4 В + 3,5 В = 3,9 В
Таким образом, на ограничительном резисторе падение напряжения URогр должно составить:
URогр = Uп – Uобщ = 5 В – 3,9 B = 1,1 В
Определим величину сопротивления ограничительного резистора Rогр в соответствии с законом Ома:
Rогр= URогр/Iпр.ном = 1,1 В / 20 ·10-3 А = 55 Ом
При этом мощность, выделяемая на резисторе, составит:
PRогр = URогр ·Iпр.ном = 1,1 В · 20 ·10-3 А = 22 · 10-3 Вт = 22 мВт
На основе выполненного расчета по справочнику [4] выбираем резистор МЛТ 0,125–270Ом ± 5%.
3. Разработка и описание работы блока
3.1 Описание работы генератора импульсов
Управляемый генератор серии импульсов с частотой их следования 10 Гц, как уже упоминалось в разделе 2, в данной работе выполняется по схеме мультивибратора на логических элементах 2ИЛИ-НЕ и 2И-НЕ.
Принцип работы данного генератора таков. При подаче сигнала нулевого уровня на входы элементов 2ИЛИ-НЕ (DD1, DD2) на выходе элемента 2И-НЕ (DD3) устанавливается постоянный уровень логической единицы. При подаче на входы элементов 2ИЛИ-НЕ логической единицы, на выходе элемента 2И-НЕ начинает формироваться серия прямоугольных импульсов. Детальное строение схемы генератора изображено на принципиальной схеме в приложениях.
3.2 Описание работы собственно цифрового блока
В данной работе используются четырехразрядные двоично-десятичные счетчики – К555ИЕ2 и двоичный счетчик-делитель К155ИЕ4.
Внутренняя структура, цоколевка и условное обозначение микросхемы К555ИЕ2 приведены на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Структура, условное обозначение и цоколевка
микросхемы ИЕ2
Микросхема ИЕ2 – четырехразрядный двоично-десятичный счетчик. Счетчик К555ИЕ2 состоит из четырех комбинированных триггеров типа JK. Первый триггер может работать самостоятельно и образует делитель входной последовательности импульсов с коэффициентом деления Кд=2. Тактовый вход первого триггера CO (вывод 14) инверсный динамический, поэтому переключение триггера происходит спадом входного импульса, а выход QO – вывод 12. Остальные три триггера образуют синхронный делитель на пять (Кд=5). Тактовые входы C1 (вывод 1) инверсные динамические, управляются синхронно спадом входного импульса.
Счетчик имеет два входа R для синхронного сброса (обнуления), это выводы 6 и 7, а также два синхронных входа предварительной установки двоичного кода (1001=9), выводы 2 и 3. Входы R и S с логикой 2И-НЕ на входе. Входы синхронного сброса R1 и R2 запрещают действие импульсов по всем тактовым входам и входам предварительной установки. Импульс, поданный на вход R, производит сброс данных по всем триггерам одновременно. Подача напряжения на входы S1 и S2 запрещает прохождение тактовых сигналов, а также сигналов от входов R1 и R2 на счетчик. На выходах устанавливается код 1001=9. Так как выход первого триггера внутренне не соединен с последующими тремя триггерами, то возможны несколько независимых режимов работы.
В данной работе ИЕ2 используется как счетчик-делитель входной частоты на 10. Для этого необходимо вывод 11 (выход последнего триггера) соединить с выводом 14 (тактовый вход первого триггера) внешней перемычкой. Входная тактовая последовательность подается на тактовый вход трех последующих триггеров (вывод 1), а выходная последовательность снимается с первого триггера (вывод 12). Она имеет вид меандра (скважность равна 2) [3].
Режим работы ИЕ2 можно проследить по таблице 3.1 – таблице состояний – это сброс выходных сигналов в нуль, установка предварительного кода 1001=9 и счет. В таблице 3.2 также дается последовательность двоично-десятичного счета в счетчике ИЕ2.
Входы сброса и установки |
Выходы | ||||||
R1 |
R2 |
S1 |
S2 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
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 | |||
Таблица 3.1 – Состояния счетчика ИЕ2
Счет |
Выходы | |||
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 | |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
8 |
0 |
0 |
0 |
1 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Таблица 3.2 – Последовательность двоично-десятичного счета в ИЕ2
Внутренняя структура, цоколевка и условное обозначение микросхемы К155ИЕ4 приведены на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Структура, условное обозначение и цоколевка микросхемы ИЕ4
Счетчик К155ИЕ4 состоит из четырех JK-триггеров, образующих два независимых делителя на 2 и на 6. Счетчик имеет два входа R для синхронного сброса (обнуления), выводы 6 и 7. Входы R имеют на входе логику И-НЕ. Тактовые входы инверсные динамические, поэтому переключение триггеров происходит спадом тактового импульса.
Когда счетчик используют как делитель на 6 входную последовательность импульсов подают на тактовые входы двух последующих триггеров (вывод 1), а выходная последовательность снимается с выхода третьего триггера (вывод 9) [3].
Состояние счетчика и последовательность счета даны в таблице 3.3 и 3.4.
Входы сброса |
Выходы | ||||||
R1 |
R2 |
Q0 |
Q |
Q |
Q | ||
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | ||
0 |
1 |
Счет | |||||
1 |
0 |
Счет | |||||
0 |
0 |
Счет | |||||
Таблица 3.3 – Состояния счетчика ИЕ4
Счет |
Выходы | |||
Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 | |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Таблица 3.4 – Последовательность двоично-десятичного счета в ИЕ4
3.3 Описание работы узла индикации
Узел индикации включает в себя дешифраторы, резисторы и цифро-буквенные индикаторы. Все эти элементы были выбраны в предыдущих разделах.
Как уже говорилось, микросхема КР514ИД2 – дешифратор четырехразрядного двоичного кода в сигналы 7-сегментного кода. Он предназначен для управления полупроводниковыми 7-сегментыми цифро-буквенными индикаторами на основе светоизлучающих диодных структур с разъединенными катодами. Графическое изображение микросхемы приведено ниже на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Микросхема КР514ИД2:
а – функциональная схема; б – принципиальная электрическая схема выходных каскадов; в – схема выходов; г – условное графическое обозначение
Назначение выводов:
D0 – D3 – информационные входы;
Г – вход гашения;
A, B, C, D, E, F, G – выходы, подключаемые к сегментным индикаторам;
16 – Uпит;
8 – общий.
Дешифрирование входных
0001-1001111 (1)
0010-0010010 (2)
0011-0000110 (3)
0100-1001100 (4)
0101-0100100 (5)
0110-0100000 (6)
0111-0001111 (7)
1000-0000000 (8)
1001-0000100 (9)
Цифро-буквенные индикаторы на основе светодиодов представляют собой интегральную микросхему из диодных структур и необходимых электрических соединений. Одноразрядные индикаторы позволяют воспроизвести любую цифру от 0 до 9 [2].
Схематическое изображение индикатора алс335б подано на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – Изображение индикатора алс335б
3.4 Описание работы блока в целом
После включения питания блока необходимо нажать на кнопку Кн2 для установки всех триггеров УСЧ в нулевое состояние. После первого нажатия на кнопку Кн1 генератор УГСИ начинает вырабатывать серию импульсов с частотой F1=10 Гц и периодом Т1=0,1 с. Указанная серия импульсов поступает на СДЧ. Счетчик СДЧ делит входную частоту F1 на 10 с периодом на выходе Т2=1с. Секундные импульсы поступают на последовательно соединенные счетчики СЕС и СДС. В определенный момент времени в узле счетчиков УСЧ будет находится код пропорциональный длительности времени поступления импульсов. Узел индикации обеспечивает индикацию на ЦБИ текущего кода узла УСЧ. После второго нажатия на кнопку Кн1 генерация импульсов в УГСИ прекратится и в узле счетчика будет зафиксирован конечный код длительности процесса, а узел индикации УИНД обеспечит его индикацию на ЦБИ на СИД.
выводы
В ходе выполнения курсовой работы были
изучены теоретические
Был разработан блок электронного секундомера с индикацией на цифробуквенных индикаторах с ручным запуском и остановкой секундомера, диапазоном измерения временя – 0-59 секунд. Для этого были выбраны микросхемы для каждого узла блока, а именно для узла генератора, узла счетчика и узла индикации. Выбор каждого элемента был объяснен и, если было необходимо, проводилось сравнение микросхем разных серий. Также было приведено описание работы каждого узла по отдельности и блока в целом. Был произведен расчет схемы индикации, приведена временная диаграмма работы узла счетчика, разработаны структурная электрическая и принципиальная электрическая схемы блока. Во время выполнения задания была произведена активная работа с учебной литературой, список которой приведен в перечне литературы.
