Курсовая работа: Разработка устройства логического управления
Таблица .5
Вход параллельной записи
обозначается иногда на схемах также L, С, а выходы переноса
обозначаются также CR и BR.
После сброса счетчик
начинает счет по положительным фронтам на счетных входах от нулевого кода.
После параллельной записи счет начинается от числа, записанного в счетчик.
После переполнения счетчика ИЕ7 (достижения кода 1111) при прямом счете
вырабатывается отрицательный сигнал переноса >
15, повторяющий входной отрицательный импульс на входе +1 с задержкой. После
достижения кода 0000 при обратном счете вырабатывается отрицательный сигнал переноса < 0, повторяющий входной отрицательный импульс
на входе –1 с задержкой.
Входные сигналы счета,
записи и сброса не должны быть слишком короткими. Не должен быть слишком малым
временной сдвиг между сигналами на входах D1–D8 и сигналом записи как в начале
импульса записи, так и в его конце (сигнал записи -WR должен начинаться после
установления входного кода, а заканчиваться - до снятия входного кода).
Рис. 8. Формирователь
временного интервала.
Через заданный интервал
времени после сигнала запуска, который придет с автомата, высокий уровень на
выходе таймера сменится на низкий. Так как через  нам
необходимо получить “1” то подключим к выходам таймеров инверторы. Тогда через 3с
сигналы  примут истинные значения. Из
блок-схемы (Рис.9) видно, что 3-секундный таймер должен запускается при
выходном состоянии автомата «001». Т.к. таймер запускается отрицательным
импульсом, то на вход элементов таймера подключим КЛУ.
Выходной импульс заданной
длительности начинается сразу после входного сигнала, но длительность его может
отличаться от заданной на какое-то время, меньшее периода тактового сигнала. Иногда
это более приемлемое решение, особенно при больших длительностях выходного
сигнала, значительно больших, чем период тактового сигнала. Схема формирователя
временного интервала показана на рис.4.
Работа схемы начинается с
подачи короткого отрицательного импульса –Старт. Он перебрасывает триггер,
который разрешает работу счетчиков снятием сигнала параллельной записи –WR. По
отрицательному фронту входного сигнала начинается положительный выходной сигнал
заданной длительности. Счетчики начинают считать на уменьшение кода по
положительным фронтам тактового сигнала с генератора. Когда они досчитают до
нуля, вырабатывается сигнал переноса, перебрасывающий триггер в исходное
состояние. Работа схемы возобновится после следующего сигнала – Старт.
Если входной код равен
300, то длительность выходного сигнала составит от 3600Т до 3601Т, где Т -
период тактового сигнала, в зависимости от момента прихода входного сигнала по
отношению к тактовому сигналу. Абсолютная погрешность выдержки длительности
выходного сигнала в любом случае не превышает периода тактового сигнала Т.
Погрешность при Т=0.01с равна
4.2 Тактовый генератор
В качестве тактового
генератора будем использовать микросхему КР531ГГ1. Данная микросхема удобна
тем, что на выходе мы получаем стандартный сигнал ТТЛ логики и простоту
управления частотой.
Микросхема представляет
собой два независимых генератора, частота которых определяется напряжением.
Каждый генератор имеет
два входа для управления частотой: U – управление частотой, DU –
управление диапазоном частоты. Если на вход U подан высокий уровень, а на DU низкий, то для фиксации частоты следует подсоединить между
входами Свн внешний элемент – конденсатор или кварцевый резонатор.
На выходах
мультивибраторов получается меандр с частотой
Приведенное выше
выражение справедливо только для ТТЛ серии.
По входу ЕI входную последовательность можно
запретить, если подать напряжение высокого уровня.
Рис. 9. Схема подключения
генератора
находим емкость,
необходимая длячастоты 100Гц из уравнения:
Отсюда 
Выбираем конденсатор: К10-17А
М47 5000пФ, 5%
4.3 Устройство начального пуска
Устройство представляет собой
RC – цепь, формирующую при включении
низкий потенциал на входе сброса D –
триггеров, для принудительного установления начального состояния.
Схема устройства
приведена ниже:
Рис. 10 Устройство
начального сброса
.
Величины элементов
выбираем следующие: R25=1 кОм, С10=25
нФ.
Резистор типа:
С2-29В-0.125-1кОм±1%.
Конденсатор:
К50-35-25В-24нФ.
4.4 Устройство
реализации функции F1
Фильтр низких частот
второго порядка (F1)
F1 – ФНЧ второго порядка, fгр = 100Гц, Ку =3дБ, подъём на fгр +3 дБ, х1=+3 дБ.
Передаточная функция ФНЧ
описывается следующим уравнением:
Для данного фильтра
Если  
   ;
 
Для сравнения сигнала с
фильтра и сравнения его с заданным воспользуемся формулой
Отсюда для сравнения
будем брать величину
 
Для получения Uоп используем источник тока REF200 с выходом 100мкА и резистором 141
кОм.
Схема реализации функции  представлена на рис. 9.
Схема реализации Uоп представлена на рис. 10.
R1 С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 39 кОм
R2 С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 56 кОм
R3 С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 3.9 кОм
С2-(К50-35) 0,47 мкф х 50
в,85 гр., эл-лит.конд.
С2-23 0,125/0,25 1% 1 кОм
С2-23 0,125/0,25 1% 300
Ом
C2 - К50-35-25В-0.47 мкФ
C1 - К50-35-25В-20 нФ
Устройство сравнения:
DA1 - К140УД17Б
DA – K1401CA1
ФНЧ 2-го порядка
Рис. 11. ФНЧ 2-го
порядка.
Рис 12. Источник опорного
нпряжения
4.5 Устройство
реализации функции F2
Аппроксимирующий
преобразователь.
Реализация функции F2:
Аппроксимирующий
преобразователь – преобразователь реализующий принцип кусочно-линейной аппроксимации.
Рис.16 . Аппроксимирующий
преобразователь.
Зависимость выходного
напряжения от входного представлена на рис.17
Статическая
характеристика.
На первом и втором участке
преобразователь работает как услилтель:
на первом участке с коэф.
усления  выбираем R1=10koM 
на втором участке коэф.
усиления 
Переход на 2 участок
осущсетвляется когда выходное напряжение  ,
тогда открываются диоды D4 и D3. переход на третий участок
осуществляется за счет ограничения тока двух-анодного стабилитрона.
Операционный усилитель -
TL082,
Ризисторы:
R1: С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 10 кОм
R2: С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 20 кОм
R5=R6: С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 430 Ом
R3=R4: С2-23имп. 0.25 Вт, 1%, 82 кОм
Стабилитроны: D1N4469
Диоды: D1N3900
Для получения Uоп используем источник тока REF200 с выходом 100мкА и резистор С2-23
0,125/0,25 82кОм.
4.6 Устройство
индикации
Индикациясостояния
таймера.
Для индикации состояния
таймера были использованы семисегментные индикаторы типа АЛС324Б. Схема
соединения индикаторов показана на рис.1
При конструировании
устройства индикаторы устанавливаются на передней панели, слева направо,
начиная с HL1. Стабисторы D1 и D2 (1N4732A) служат для предотвращения
перегрузки преобразователя кода. Принцип их действия заключается в том что
напряжение источника питания +5V распределяется между тремя сопротивлениями
нагрузки и сопротивлениями D1 и D2, сопротивлением сегмента индикатора и
сопротивлением транзисторного ключа микросхемы. Поскольку суммарное падение
напряжения на сегменте индикатора и ключа микросхемы не должно превышать 2 –
2,5 V (при этом ток через эти элементы будет в пределах допустимого), в
большинстве подобных схем раньше использовался ограничительный резистор,
который устанавливался в разрыв провода между микросхемой и индикатором. При
этом на каждый индикатор требовалось 7 таких резисторов.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
