Справочное пособие - микросхемы и их применение (1086445), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Так как при выключенной индикации часы потребляют менее 1 мА, тоцелесообразно их не отключать полностью, если автомобиль используется регулярно.Часы председателя собрания (преподавателя). При ведении собраний и в учебном процессе возникает задачарегламентировать время выступлений. Часы должны индицировать время, истекшее с момента пуска, включатьзвуковую сигнализацию. Часы ведут отсчет времени в минутах и имеют возможность устанавливать сигнализацию на любое число минут от 0 до 100.Структурная схема часов представлена на рис. 7.17. Часы состоят из генератора минутнойпоследовательности импульсов и двух тоактов по две декады (единиц и десятков минут). Один из трактов(верхний по схеме) предназначен для отсчета и индикации времени с помощью семисегментных цифровыхиндикаторов, другой — для установки интервала времени по истечении которого срабатывает звуковаясигнализация.Принципиальная схема часов представлена на рис.
7.18. Генератор минутной последовательностиимпульсов выполнен на микросхемах ЖC1 и MC2 и кварцевом резонаторе на частоте 139810 Гц. Импульсы спериодом следования 1 мин снимаются с выхода 4 микросхемы МСг и подаются на входы 4 делителей единицминут (МС3, MC5). С выходов 1 и 5 микросхемы MCi снимаются импульсы с частотами следования 270 и 4 Гц,которые используются для звуковой сигнализации.Рис. 7.17.
Структурная схема часов председателя собрания (преподавателя)Тракт индикации времени выполнен на микросхемах МС3, МС4 и цифровых индикаторах ИВ-11.Микросхема К176ИЕ4 содержит делитель частоты на 10 и дешифратор для вывода информации насемисегментный цифровой индикатор.Тракт установки времени сигнализации выполнен на микросхемах МСл — МСа. Декада единиц минутсостоит из делителя на микросхеме МС5 (К176ИЕ1) и дешифратора двоичного кода в десятичный на МСт.
Таккак микросхема К176ИЕ1 представляет собой двоичный шестиразрядный делитель, то для того, чтобывыполнить на нем делитель на 10, потребовалось ввести устройство сброса показаний делителя в 0 придостижении числа 10 (в двоичном коде 1010). Схема сброса выполнена на диодах Д3, Дь и резисторе R3,реализующих логическую операцию 2И. На катоды диодов подаются сигналы со второго и четвертого разрядовделителя МСц. Когда с этих разрядов одновременно поступает сигнал 1, на выходе устройства сбросапоявляется положительный импульс, устанавливающий делитель в исходное состояние. Так как микросхемаК176ИЕ1 имеет один вход установки 0 (вывод 13), а установка О должна осуществляться также от кнопки Kн1,то потребовалось еще два диода Дь Д2, осуществляющих логическую операцию 2ИЛИ. Если использоватьмикросхему К176ИЕ2, которая реализует делитель на 10, то диоды Д1 — Дц и резистор Ra не потребуются.Выходы дешифратора через переключатель на 10 положений установки единиц минут соединены со входоммикросхемы сигнализатора (МСэ), содержащей два элемента 4И — НЕ.
Для увеличения громкости звучаниявыходы и входы двух схем 4И — НЕ попарно соединены. Сигнал с переключателя единиц минут подается навходы 5 и 12, с переключателя десятков минут — на 4 и 11. На входы 3 и 10 подаются импульсы с частотойследования 4 Гц, на входы 2 и 9 — 270 Гц. Это обеспечивает прерывистый сигнал. На выходы элементов 4И—НЕ (выводы 1 и 13) включен микрофонный капсюль типа ТК-47.Рис 7.18.
Принципиальная схема часов председателя собрания (преподавателя)Декада десятков минут выполнена аналогично (микросхемы МС6 и MCs), однако здесь нет необходимости вустройстве сброса, так как данные часы рассчитаны на установку сигнализации до 100 мин что обеспечиваетсяи без сброса.Переключатели Si и S2 — любого типа, например МПН-1. Вместо цифровых индикаторов ИВ-11 можноиспользовать индикаторы ИВ-12 ИВ-22, ИВ-6.
Питающее устройство — аналогично использованному в часах,схема которых приведена на рис. 7.13.Часы с индикацией на одной лампе. Для микросхем серии К176 нагрузка в виде цифровых индикаторов типаИВ-11, ИВ-12, ИВ-22 является предельно допустимой. Поэтому, если необходимо обеспечить от одних часовработу нескольких индикаторов, расположенных в разных местах, то можно использовать динамическуюиндикацию В этом случае каждый цифровой индикатор подключается к дешифратору на определенныйпромежуток времени. Если частота подключения каждого индикатора более 25 Гц, то мелькания незаметны.Поскольку микросхемы работают в импульсном режиме то нагрузка может быть увеличена до двухиндикаторов, включенных параллельно. Перспективные индикаторы для часов типа ИВ-Л1-7/5 работаюттолько в динамическом режиме.
Это сделано для уменьшения числа выводов, увеличения яркости свечения идолговечности работы цифрового индикатора.Рис. 7.19. Часы с индикацией на одной лампеВ данном варианте часов динамическая индикация применена для уменьшения числа ламп в индикаторе доодной, что позволяет создать малогабаритный индикатор, поместив его в фонарик (рис. 7.19) или игрушку,висящую на стене. Кроме того, такие часы позволяют иметь до 8 индикаторов.Индикация четырех цифр (часы и минуты) производится последовательно во времени.
Вначале идет пауза(индикатор гаснет), затем высвечивается цифра десятков часов, например 1; единиц часов, например 2;десятков минут, например 4; и единиц минут, например 5. В результате получается число 1245. Каждая цифравысвечивается 1 с, весь цикл индикации занимает 5 с. Для опознавания минут можно сделать индивидуальную«подкраску» с помощью высвечивания точки цифрового индикатора. Это в ряде случаев может уменьшитьпериод отсчета времени.Структурная схема часов с индикацией на одной лампе представлена на рис. 7.20. Часы состоят изэлементов обычных часов (без индикатора), распределителя импульсов, коммутатора и цифрового индикатора.Для обычных часов может быть использована любая схема, например, приведенная на рис. 7.13,Распределитель импульсов предназначен для создания четырех импульсов, сдвинутых по времени на 1 с.Импульсы управляют коммутатором.
Принципиальная схема распределителя импульсов представлена на рис.7.21. Распределитель имеет пять D-триггеров, соединенных в кольцевой регистр. С помощью кнопки Кнгпервый триггер устанавливается в состояние логической 1, остальные — в 0. ПРИ подаче тактовых импульсов навходы С состояние 1 устанавливается во втором, затем третьем, четвертом, пятом, первом триггерах Циклнепрерывно повторяется. С прямых выходов первых четырех триггеров импульсы подаются на коммутатор.Пятый триггер обеспечивает паузу в индикации.Рис. 7.20.
Структурная схема часов с индикацией на одной лампеРис. 7.21. Принципиальная схема распределителя импульсов часов с динамическойиндикациейКоммутатор предназначен для подключения семи элементов цифрового индикатора поочередно к одному изчетырех дешифраторов часов Рассмотрим коммутацию одного из элементов инди-кятппа например элемента«а». В обычных часах он соединяется с выходом 9 микросхем К176ИЕЗ или К176ИЕ4. В данной схеме онсоединяется поочередно с одной из этих четырех микросхем с помощью коммутатора. Принципиальная схемакоммутатора для одного элемента цифрового индикатора приведена на рис. 7.22. Он состоит из четырехлогических элементов 2И — НЕ и одного 4И — НЕ (микросхемы К176ЛА7 и К176ЛА8).
На один из выходовэлемента 2И— НЕ подается напряжение с вывода 9 соответствующей микросхемы часов На второй входподается разрешающий импульс от распределителя импульсов. Затем выходы всех четырех элементовподаются на объединяющий элемент 4И — НЕ, а с его выхода — на элемент «а» индикатора. Так как отраспределителя подается только один импульс, то возможна индикация информации только с одногодешифратора. Весь коммутатор содержит семь таких схем, т.
е. требуется 28 элементов 2И — НЕ и 7 элементов4И — НЕ. Однако число элементов 2И — НЕ можно уменьшить до 24 путем объединения нескольких входовэлементов 4И — НЕ при отображении цифр десятков часов и десятков минут. Соответствующие выходымикросхемы К176ИЕЗ не используются. В микросхеме десятков часов не используются выходы 10, 12, 13, а вмикросхеме десятков минут — выход 12.Рис. 7.22. Принципиальная схема коммутатора для одного элемента цифрового индикатораТак как микросхема К176ЛА7 содержит четыре элемента 2И — НЕ, а микросхема К176ЛА8 — два элемента4И — НЕ, то весь коммутатор может быть выполнен на 10, а все часы — на 18 микросхемах.При отключенном индикаторе часы потребляют около 1 мА от источника напряжения 9 В, приподключенном индикаторе — около 1 Вт. Для подключения еще двух индикаторов необходимо иметь второйаналогичный коммутатор и распределитель импульсов.7.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
