135832 (722671), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

В нашем дипломном проекте мы используем RS-триггера на логических элементах И-НЕ для исключения случайного нажатия на кнопку, то есть для антидребезга контактов. Триггер называется асинхронным потому, что он переходит в новое состояние немедленно после поступления входного сигнала. Главная особенность такого триггера то, что в его схеме имеются обратные связи (ОС). Сигнал ОС позволяет в триггере позволяет учитывать его предшествующее состояние.

Назначение входов: S – для установки триггера в единичное состояние.

R – для возврата в нулевое состояние.

Микросхемы ТМ2 содержат два независимых D-триггера, имеющих общую цепь питания. Триггера типа D – это устройство с двумя устойчивыми выходными состояниями. Сменой состояний управляют сигналы на информационном входе D, но переключение происходит не сразу, а с приходом тактового импульса на второй вход C. Важнейшее свойство D-триггеров в том, что, как только на вход С поступает импульс, на выходе Q устанавливается тот же уровень напряжения, который в этот момент действует на входе D, то есть переброс триггера происходит с некоторым отставанием Δt относительно смены сигнала на входе D. Поэтому D-триггера ещё называют триггерами задержки¹.

У каждого триггера есть входы D, S и R, а также комплиментарные выходы Q и Q. Входы S и R – асинхронные, потому что они работают (сбрасывают состояние триггера) независимо от сигнала на тактовом входе; активный уровень для них – низкий. Сигнал от входа D передаётся на выходы Q и Q по положительному перепаду импульса на тактовом входе С (от Н к В). Чтобы триггер переключился правильно, уровень на входе D следует зафиксировать заранее, перед приходом тактового перепада. Защитный интервал должен превышать время задержки распространения сигнала в триггере. Если на входы S и R триггеров ТМ2 одновременно подаются напряжения низкого уровня, состояние выходов Q и Q окажется неопределённым. Загрузить в триггер входные уровни В или Н (то есть 1 или 0) можно, если на входы S и R подать напряжение высокого уровня.

Микросхема К561 ИЕ8 – десятичный счётчик-делитель. Он содержит 10 дешифрированных выходов Q0…Q9. Схема счетчика содержит пятикаскадный высокоскоростной счётчик Джонсона и дешифратор, преобразующий двоичный код в сигнал на одном из десяти выходов.

Если на входе разрешения счёта ЕС присутствует низкий уровень, счётчик выполняет свои операции синхронно с положительным перепадом на тактовом входе C. При высоком уровне на входе ЕС действие тактового входа запрещается и счёт останавливается. При высоком уровне на входе сброса R счётчик очищается до нулевого отсчёта.

На каждом выходе дешифратора высокий уровень появляется только на период тактового импульса с соответствующим номером. Счётчик имеет выход переноса С_вых. Положительный фронт выходного сигнала переноса появляется через 10 тактовых периодов и используется, поэтому как тактовый сигнал для счётчика следующей декады. Максимальная тактовая частота для счётчика 2 МГц. Длительность импульса запрета счёта должна превышать 300нс, длительность тактового импульса не должна быть меньше 250нс. Время действия импульса сброса должно превышать 275нс.

Микросхема К561ИЕ14 – четырёхразрядный реверсивный счётчик. Он может работать как двоичный и как десятичный делитель. Внутренняя структура счётчика для увеличения быстродействия снабжена схемой ускоренного переноса.

С чётчик имеет четыре раздельных выхода Q0-Q3 и выход переноса С_вых. Вход тактовых импульсов С единый для счёта на увеличение и уменьшение. Чтобы организовать раздельные тактовые входы С_U (на увеличение) и С_D (на уменьшение), требуется на дополнительной микросхеме К561ЛА7 (И) собрать RS-защёлку. Если на вход C_D данной схемы поступит сигнал высокого уровня, вход переключения направления счёта U/D счётчика ИЕ14 получит напряжение низкого уровня и счёт будет уменьшаться. На другом выходе С схемы формируется единая тактовая сетка, которую следует подать на вывод 15 ИЕ14.

Запрещается счёт, то есть действие тактовых импульсов, с помощью высокого уровня на входе переноса С_вх (это же вход «Запрета такта»). С помощью входа разрешения предварительной записи SE (когда на нём присутствует напряжение высокого уровня) можно записать в счётчик начальный код, воспользовавшись входами S0-S3. Если на эти провода поданы напряжения низких уровней, счётчик даёт приращение (уменьшение) содержимого на 1 при каждом положительном тактовом перепаде.

На выходе переноса С_вых нормальное напряжение высокого уровня. Оно переключается к низкому уровню, если в режиме «больше» счёт стал максимальным (или минимальным в режиме «меньше»). В это время на входе С_вх сигнал разрешающий, то есть напряжение низкого уровня. Если вывод С_вх не используется, его надо подключить к нулю.

С чёт будет вестись в двоичном формате, если на входе B/D (Бинарный/Децимальный) присутствует напряжение высокого уровня. Счёт будет десятичным, если на вход B/D подано напряжение низкого уровня. Наконец, счётчик увеличивает содержимое, если на вход U/D (Больше/Меньше) подаётся напряжение высокого уровня. При напряжении низкого уровня на входе U/D счёт уменьшается.

При параллельном соединении тактовых входов нескольких счётчиков К561ЕИ14 получим быстрый синхронный счёт. В асинхронном режиме многокаскадный счётчик работает медленнее. Максимальная тактовая частота счётчика К561ИЕ14 2 МГц (при U_и.п=10В), время установления режимов после их переключения – более 460нс, длительность времени импульса предварительной записи по входам S0-S3 не менее 320нс (660нс при напряжении питания 3В).

Число кодовых комбинаций, формируемых электронным блоком, - 10⁸. С учётом различного позиционного расположения кнопок общее число кодовых комбинаций составляет 6·10⁸.

Код представляет собой последовательность чисел от 0 до 9. Длина кода определяется пользователем и может быть от 1 до 8 цифр. Его набирают двумя кнопками: одна используется для набора числа, а другая – для перехода к следующей цифре. Для набора цифры нужно нажать на кнопку требуемое число раз. Всего в узле набора три кнопки. Третья используется для включения замка.

Питание на электронный блок замка поступает от сети переменного тока 220 В, потребляемая мощность – не более 2 Вт. Возможно автономное питание от батареи гальванических элементов напряжением 9 В, при этом потребляемый ток в режиме ожидания не более 1 мкА, а режиме набора кода – не более 10 мА. Время работы в автономном режиме от одного компонента гальванических элементов – не менее шести месяцев.

Принципиальная схема электронного блока показана на рис.1. В исходном состоянии транзистор VT6 закрыт и устройство обесточено. При одновременном нажатии на кнопки SB2 и SB3 через цепь протекает зарядный ток конденсатора C12, который открывает транзистор VT6. триггер на элементах DD3.3 и DD3.4 устанавливается в единичное состояние. Транзистор VT4 открывается и поддерживает открытым транзистор VT6. если отпустить кнопку SB2, то по цепи поступит низкий уровень на вывод 5 элемента DD3.4, триггер сбросится, что приведёт к закрытию транзисторов VT4, VT6 и отключению питания. Чтобы этого не произошло, необходимо сначала отпустить кнопку SB3, при этом разорвётся цепь подачи низкого уровня на DD3.4.

После открытия транзистора VT6 дифференцирующая цепь С13 R29 совместно с элементом DD3.2 формируют сигнал сброса, который через элемент DD4.4 обнуляет счётчик DD8, а через DD4.3 обнуляет счётчик DD5 и устанавливает триггер DD2.2 в состояние 1. На инверсивном выходе этого триггера возникает низкий уровень, который разрешает работу счётчикам DD5, DD8 и мультиплексору DD7. Нулевой код на выходе счётчика DD5 открывает канал Х0 в мультиплексорах DD6 и DD7.

Цифры кода набирают кнопкой SB2. элементы DD4.1 и DD4.2 предназначены для подавления дребезга контактов SB2.1. Предположим, первая цифра кода – 3. Если нажать на кнопку SB2 три раза, то на вход СР счётчика DD8 поступят три импульса. На выходе 3 этого счётчика возникнет высокий уровень, который, в свою очередь поступит на вход Х0 мультиплексора DD6. через открытый канал мультиплексора высокий уровень поступает на вход D триггера DD2.2.

Переход к набору другой цифры осуществляется кнопкой SB1. Триггер DD2.1 подавляет дребезг контактов SB1.1. Если теперь нажать на кнопку SB1, то сигнал с выхода мультиплексора DD6 запишется в триггер DD2.2. Так как триггер уже был в состоянии 1, он не изменит своего состояния. Напомним, оно разрешает работу остальным узлам. Если момент перехода выбран неправильно, то триггер перейдёт в состояние 0 и работа счётчиков DD5, DD8, а также мультиплексора DD7 будет запрещена.

При отпускании кнопки SB1, когда антидребезговый триггер DD2.1 вернётся в исходное состояние 0, счётчик DD8 будет сброшен, а счётчик DD5 увеличит своё состояние на единицу и откроет канал Х1 мультиплексоров DD6 и DD7. Процесс набора продолжается до тех пор, пока правильно набираются цифры.

Высокий уровень с резистора R31 поступает через контакт А11 и установленную перемычку на один из выводов Б9-Б16 разъёма XS4. Таким образом, на одном из входов Х0-Х7 мультиплексора DD7 присутствует высокий уровень. Этот вход определяется перемычкой между контактами А11 и Б9-Б16, то есть длиной кодовой последовательности. Когда весь код окажется набранным и сигналы на адресных входах мультиплексора DD7 будут соответствовать тому входу Х0-Х7, на котором присутствует высокий уровень, этот уровень поступит на выход мультиплексора и откроет транзистор VT5. Транзистор VT7 также откроется, и напряжение питания поступит на электромагнит Y1. Язык защёлки втянется и дверь можно будет открыть.

Ч ерез контакт SB2.2 протекает не непосредственно ток базы транзистора VT6, а ток зарядки конденсатора С12. Это нужно для исключения разрядки гальванических элементов при отсутствии сетевого напряжения и умышленной механической фиксации кнопок в нажатом состоянии в течении длительного времени. После зарядки конденсатора С12 замкнутые кнопки SB2 и SB3 не мешают отключению питания триггером DD3.3, DD3.4.Нажатие на кнопку SB3 в любой момент времени отключает питание кодового устройства, переводя его в режим ожидания.

Инструкция пользователя

Для включения данного кодового замка используются две кнопки под номерами 2 и 3. Одновременно нажимая их и отпуская сначала третью, а потом вторую мы подаём питание на схему. Для выставления нужной вам кодовой комбинации используются перемычки (проводки), которые подходят к микросхеме К561КП2. Схема цифр представлена в таблице 1.

Характеристики

Список файлов реферата