Схема включения к155ид3: 1.9 Микросхема дешифратора К155ИД3. Микропроцессорная система на базе комплекта КР580

16.05.2018| alexxlab| Нет комментариев

Содержание

1.9 Микросхема дешифратора К155ИД3. Микропроцессорная система на базе комплекта КР580

Schyotchik

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра телевидения и управления (ТУ)

ОТЧЁТ

по лабораторной работе по дисциплине

«Информационные технологии и вычислительная техника»

СЧЕТЧИК С ДЕШИФРАТОРОМ

Выполнили: студенты гр.

1В5

_____________ Молодцов В.О.

____________ Харитонов Н.М.

______________ Шведова Д.А.

“___”________________2007 г.

Преподаватель:

_____________ Потехин В.А.

“___”______________2007 г.

2007

1 Введение

Целью данной работы является ознакомление с принципами работы счётчика с дешифратором, на микросхемах К155ИЕ7, К155ИД3 и вспомогательной схеме.

2 Описание экспериментальной установки

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.1. Она включает в себя счётчик D1, дешифратор D3, вспомогательную схему D2.

Счётчик D1 (микросхема К155 ИЕ7) – это двоичный реверсивный счётчик. Вход R – асинхронный вход установки в нулевое состояние высоким уровнем напряжения. Т. е. это вход, который служит для исполнения микрокоманды установления в ноль:

;

Входы «+1» и «–1» – счётные входы для выполнения микрооперации счёта:

;

Причём, при отсутствии какого-либо из управляющих сигналов на вход должен быть подан высокий уровень напряжения. При подаче на вход «+1» импульсов с генератора на выходах 1, 2, 4, 8 счётчика образуется двоичный код, соответствующий числу импульсов, пришедших на счётный вход. Т.к. счётчик четырёхразрядный, то он имеет 16 состояний:

1 0000

2 0001

3 0010

. . . . . . . .

16 1111

Когда счётчик находится в состоянии 1111, то очередной импульс на его входе «+1» переводит выходы 1, 2, 4, 8 счётчика в нулевое состояние, а на выходе «>15» появится сигнал переноса единицы из старшего разряда (низкий уровень сигнала).

Если счётчик работает на вычитание (вход «–1»), то при переходе из состояния 0000 в состояние 1111 возникает заём из старшего разряда. Это отображается появлением сигнала низкого уровня на выходе «< 0»:

Входы D1, D2, D4, D8 предназначены для записи четырёхразрядного числа в счётчик, причём, этот код записывается при поступлении на вход С сигнала низкого уровня. Т. е. в счётчике реализуется микрооперация присвоения:

где D – четырёхразрядный двоичный код на входах D1, D2, D4, D8.

При выполнении микрооперации установки на всех остальных входах (+1, –1) должны быть установлены высокие уровни сигнала.

Дешифратор D3 (микросхема К155ИД3) – это комбинационная схема для преобразования четырёхразрядного двоичного кода (подаётся на входы 1, 2, 4, 8) в шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код (снимается с выходов 0 – 15).

Унитарный двоичный код – это такой код, который характерен отличием значения одного разряда от всех остальных. Выход дешифратора, имеющий отличное от других значение, называется возбужденным выходом. Дешифратор системой булевых функций:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

где: – сигналы на входах управления ;

Х0 – сигнал на входе 1;

Х1 – сигнал на входе 2;

Х2 – сигнал на входе 4;

Х2 – сигнал на входе 8;

Y1 – сигнал на i-ом выходе (i = 0 + 15).

Таким образом, для «включения» дешифратора в работу необходимо, чтобы на управляющих входах , присутствовали сигналы низкого уровня. Каждой кодовой комбинации на входах 1, 2. 4, 8 соответствует свой выход Y1, причём возбуждённый выход принимает низкое значение уровня сигнала.

Счётчик D1 помимо счёта выполняет ещё одну функцию – делителя входной частоты. По отношению к входной частоте f (на входах +1 и –1) частота на выходе 1 имеет значение f : 2, на выходе 2 – f : 4, на выходе 4 – f : 8, на выходе 8 – f : 16. этот счётчик может быть использован для построения делителя частоты с коэффициентом деления отличным от 2, 4, 8, 16.

Это можно сделать следующим образом:

Если записать в счётчик какое-либо двоичное число N<15 (по входам D1, D2, D3, D4) и подавать импульсы с генератора на вход «+1», то до переполнения на счётчик необходимо подать 16 – N импульсов. И если при выработке каждого импульса переполнения (вход >15), в счётчик записать это же число, то, таким образом, счётчик всегда будет вести счёт от N до 15 (исключается состояние (N – 1)). Таким образом, коэффициент пересчёта счётчика окажется равным 16 – N. На рисунке 2.2 представлена схема включения счётчика, как делителя на 7 (16 – 9).

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема счетчика с дешифратором

Рисунок 2.2 – Схема включения счётчика, как делителя на 7

В таблицах 2.1 – 2.2 приведена схема коммутации контактов счётчика с дешифратором и макета.

Таблица 2.1 – Схема коммутации входа счётчика с дешифратором и макета

Вход счётчика	Тумблер	Макет	Плата
+1	28	E₁	J₁₅
-1	26	E₂	J₁₃
D₁	30	E₃	J₁₁
D₂	24	E₄	J₉
D₄	35	E₅	J₇
D₈	37	E₆	J₅
C	33	E₇	J₃
R	32	E₈	J₁
D_3(W1,W2)	14	F₇	J₄
D₂₁₍₁₎	38	F₁	J₁₆
D₂₁₍₂₎	40	F₂	J₁₄
D₂₁₍₄₎	36	F₃	J₁₂
D₂₁₍₅₎	34	F₄	J₁₀
D₂₂₍₁₎	44	F₅	J₈
E_пит=5В	27		I₄₇
Заземление	2		J₄₇

Таблица 2. 2 – Схема коммутации выхода счётчика с дешифратором и макета

Выход сумматора	Индикаторы	Макет	Плата
A₀	25	D₁₍₈₎	I₃₂
A₁	16	D₁₍₄₎	I₃₀
B₁	22	D₁₍₂₎	J₃₁
A₂	20	D₁₍₁₎	I₂₆
A₄	10	D₃₍₁₎	I₂₄
A₅	8	D₃₍₂₎	I₂₂
A₆	6	D₃₍₃₎	I₂₀
A₇	4	D₃₍₄₎	I₁₈
C₀	12	D₃₍₅₎	I₁₆
C₁	9	D₃₍₆₎	I₁₄
C₂	7	D₃₍₇₎	I₁₂
C₃	5	D₃₍₈₎	I₁₀
C₄	3	D₃₍₉₎	I₈
C₅	11	D₃₍₁₀₎	I₆
C₆	13	D₃₍₁₁₎	I₄
C₇	15	D₃₍₁₂₎	I₂

3 Результаты работы и их анализ

В ходе данной работы исследовался счётчик с дешифратором.

Счётчик, при подаче импульсов на вход «+1» выполняет их суммирование (подсчёт) в двоичном коде:

0000, 0001, 0010, 0011, 0100, … , 1110, 1111, 0000.

Об этом свидетельствовали соответствующие индикаторы.

При подаче же импульсов на вход «–1» было очевидно, что счётчик работает на вычитание:

0000, 1111, 1110, 1101, 1100, … , 0010, 0001, 0000.

Дешифратор при выполнении суммирования (подсчёт количества импульсов на входе +1), преобразовывал четырёхразрядный двоичный код в шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код. Т.е. при счёте от 0 до 16 мы наблюдали попеременное затухание индикаторов от 1-го до 16-го, что соответствовало низкому уровню напряжения на соответствующем выходе (это означает, что вход возбуждён). Таким образом, мы убедились, что шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код характерен отличием значения одного разряда от всех остальных, т. е. единице в памяти счётчика (0001) соответствует возбуждение выхода дешифратора 1, двойке (0010) – возбуждение выхода 2, и т.д.

4 Вывод

В ходе выполнения работы было осуществлено знакомство с общими принципами работы счётчика с дешифратором, реализованного на микросхемах К155ИЕ7, К155ИД3 и вспомогательной схеме. Устройство было собрано методом ручной пайки на учебном макете.

Были подробно изучены принципы работы счётчика, работающего как на суммирование, так и на вычитание, также была исследована возможность использования счётчика в качестве делителя частоты. Был изучен принцип работы дешифратора, преобразовывающего четырёхразрядный двоичный код в шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код. Была осуществлена проверка исправности устройств. Выходные данные, полученные на практике, полностью подтвердили правильность сборки и функционирования устройств.

Микросхема дешифратора к155ид3, стр.5 — TopRef.ru

1. 9 Микросхема дешифратора К155ИД3

К155ИД3- дешифратор, позволяющий преобразовать четырехразрядный код, поступающий на входы А0-А3 в напряжение низкого логического уровня, появляющееся на одном из шестнадцати выходов 0-15. Дешифратор имеет два входа разрешения дешифрации Е0 и Е1. Эти входы можно использовать как логические, когда дешифратор ИД3 служит демультиплексором данных. Тогда входы А0-А3, используются как адресные, чтобы направить поток данных, принимаемых входами Е0 или Е1, на один из выходов 0-15. На второй, не используемый в этом включении вход Е, следует подать напряжение низкого уровня.

По входам Е0 и Е1 даются сигналы разрешения выходов, чтобы устранять текущие выбросы, которыми сопровождается дешифрация кодов, появляющихся не строго синхронно (например, поступающих от счетчика пульсаций). Чтобы разрешить прохождение данных на выходы, на входы Е0 и Е1 следует дать напряжение низкого уровня. Эти входы необходимы также при наращивании числа разрядов дешифрируемого кода. Когда на входах Е0 и Е1 присутствуют напряжения высокого уровня, на выходах 0-15 появляются высокие уровни.

Выбор контроллера по конкретному адресу осуществляется с помощью дешифратора К155ИД3 (рис. 9). Назначение его выводов показано в таблице 15.

Рисунок 9. Дешифратор К155ИД3

Таблица 9. Назначение выводов БИС К155ИД3

№ вывода	Назначение	№ вывода	Назначение
1	Выход 0	13	Выход 11
2	Выход 1	14	Выход 12
3	Выход 2	15	Выход 13
4	Выход 3	16	Выход 14
5	Выход 4	17	Выход 15
6	Выход 5	18	Вход стробирующий
7	Выход 6	19	Вход стробирующий
8	Выход 7	20	Вход информационный
9	Выход 8	21	Вход информационный
10	Выход 9	22	Вход информационный
11	Выход 10	23	Вход информационный
12	Общий	24	Ucc

1. 10 Микросхема К514ИД2

Дисплей построен на основе 8-разрядного 7-сегментоного индикатора с общим анодом CD8-BW30R6-A11, красного свечения. Для курсового проекта необходим один такой индикатор. Управление этими индикаторами осуществляет микросхема К514ИД2 (рис. 10.).

Рисунок. 10. Условное графическое обозначение дешифратора К514ИД2

Для экономии выводов микроконтроллера, а так же для удобства написания программы по выводу числовых значений на семисегментных индикаторы, в устройстве применяются дешифраторы двоичного кода в код семисегментных индикаторов. В качестве преобразователей двоичного кода в семиэлементный промышленность выпускает дешифраторы К514ИД1, К514ИД2, КР514ИД1, КР514ИД2. Для совместной работы с индикаторами, имеющими общий анод – АЛС333Б, возьмём микросхему КР514ИД2. В соответствии с рисунком 10, часть выводов подсоединяется к контроллеру, по которым на дешифратор поступает число в двоичном код, а другая часть выводов идёт на семисегментный индикатор. Так же есть вывод управления дешифратором. При подаче на этот вход логической “1”, дешифратор включён, то есть данные переводятся из двоичного кода в код семисегментных индикаторов. Если подать логический “0”, то дешифратор выключен. Максимальный выходной ток этого дешифратора составляет 25 мА. Его отличительной особенностью является то, что резисторы, ограничивающие ток, в нём отсутствуют.

1.11 Буферный регистр 1533АП5

Для увеличения нагрузочной способности шины адреса микропроцессора и согласования этих шин с памятью и внешними устройствами необходимы шинные формирователи. В этой МПС в качестве шинного формирователя шины адреса используются буферные регистры 1533АП5 (рис. 11.). Шина адреса имеет 16 разрядов, так как этот регистр имеет 8 разрядов, для построения буфера потребуется 2 микросхемы. Одна микросхема формирует буфер для разрядов шины адреса А0-А7, а другая — А8-А15. Назначение выводов приводится в таблице 16.

Рисунок. 11. Условное обозначение буферного регистра 1533АП5 с нумерацией выводов

Таблица 11. Назначение выводов БИС 1533АП5

Выводы	Назначение	Обозначение
2, 4, 6, 8, 17, 15, 13, 11	Информационные входы. Подкл. к выходам микропроцессора А0-А7 для первой БИС и А8-А15 — для второй БИС	DI0-DI3
2, 3-10, 21, 23, 24, 25, 26, 27	Информационные выходы. Подключаются к соответствующим разрядам внешней шины	DO0-DO3
1, 19	Входной сигнал “Разрешение выхода”. Если OE=0, то информационные выходы перекл. в высокоимпедансное состояние	OE

2. Расчетная часть

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛА» РЕТРОСПЕКТИ

В 1984 году журнал РАДИО опубликовал схему СДУ, в которой использовался принцип цифрового преобразования частотной информации сигнала в цветовую [4, 5]. В то время эта статья произвела настоящий фурор. Хорошо помню шквал статей с восторженными отзывами о работе этой СДУ. Позднее радиолюбители в журналах делились схемами по модернизации отдельных функциональных узлов устройства, но главная «фишка» — смешение сигнала на уровне электрических сигналов в дешифраторе оставалась неизменной. Цифровое преобразование позволило простым способом получить восемь независимых каналов (семь цветовых каналов, один фоновый канал) и добиться стопроцентного разделения цветов.

Эту цветомузыкальную приставку я попробовал собрать в 1988 году. Немного помучился с усилителем-ограничителем и частотным преобразователем.
Потом ещё не раз возвращался к этой схеме – улучшал и встраивал новые функциональные узлы, в частности микросхемы 155-той серии были заменены на 561-ю серию, добавлены микрофонный усилитель и схема световых эффектов. Нашлась старенькая отсканированная фотография той конструкции.

Ретро

В 1999 году на базе этой схемы была собрана упрощённая конструкция СДУ, которая управляла лампами накаливания в театральных софитах на свадьбе у друга. Времени на реализацию светового оформления было не много, поэтому в схеме отсутствует узел плавного изменения яркости. Простота окупалась чётким переключением каналов в СДУ. Схема такого варианта показана на рисунке 1:

Чтобы устройство и софиты разместить в любом удобном месте зала и не привязываться к звуковоспроизводящей аппаратуре сигнальным проводом, в схему добавлен микрофонный усилитель на транзисторах VT1 и VT2. Эта схема заимствована из [1]. Выбор связи с источником звука (электрический или акустический) осуществляется переключателем SA2. К входу XS1 может быть подключен линейный выход аудио устройства. Микшер R1-R2 объединяет оба канала стерео сигнала в один. С переключателя SA2 сигнал поступает на эмиттерный повторитель VT3, нагруженный на регулятор уровня сигнала R28. С движка R28 сигнал поступает на усилитель-ограничитель, выполненный на элементах DD1.1-DD1.3. Элемент DD1.1 охвачен обратной связью (ОС) через R36, поэтому работает в линейном режиме [2]. Из-за ОС возникает высокочастотная генерация. На выходах 3DD1.1 и 10DD1.3 амплитуда генерации (соответственно U=4,5V и U=2.2V) измерена в режиме «измерение переменного сигнала» осциллогафом «С1-94» с Rвх=1Мом и Свх=40pF, поэтому, амплитуда может иметь другое значение. На работе схемы генерация не сказывается, т.к. фильтры её не пропускают. При появлении на входе усилителя-ограничителя полезного сигнала, напряжение на 10DD1.3 принимает значение порядка U=4,5V и содержит все частотные составляющие усиливаемого сигнала, а вч-генерация при этом исчезает. Это напряжение поступает на переменные резисторы R29, R30 и R31, с помощью которых добиваются оптимальной работы фильтров, и, следовательно, ламп в каналах СДУ. Фильтры выполнены на транзисторах VT12, VT13 и VT14. Подстроечными резисторами R44, R46 и R48 устанавливают необходимую полосу. С выходов фильтров сигналы подаются через диоды VD11, VD12 и VD13, пропускающие только положительные полуволны выделенного частотного сигнала, на преобразователи частота-уровень. Преобразователи выполнены на микросхемах DD2, DD3 и DD4. В отсутствие сигнала резисторы R49, R50 и R51 задают лог.0 на входах элементов DD2.1, DD3.1 и DD4.1. Отмечу, что уменьшение номинала этих резисторов приводит к сужению полосы пропускания фильтров. Перечисленные элементы выравнивают импульсы по амплитуде, элементы DD2.2, DD3.2 и DD4.2 улучшают форму импульсов, а элементы DD2.3, DD3.3 и DD4.3 работают инверторами сигналов. В исходном состоянии на выходах элементов 10DD2.3, 10DD3.3, 10DD4.3 лог.1 и диоды VD14, VD15, VD16 закрыты. Конденсаторы С17, С18 и С19 заряжены практически до напряжения питания соответственно через резисторы R55, R56 и R57. На выходах 11DD2.4, 11DD3.4 и 11DD4. 4 лог.0-ли. При наличии сигналов в фильтрах каналов на катодах диодов VD14, VD15 и VD16 появляются лог.0-ли и они открываются. Конденсаторы быстро разряжаются через эти диоды и резисторы R52, R53 и R54. В результате на входах дешифратора DD5 появляются лог.1-цы. За время следования импульсов через большой номинал резисторов R55, R56 и R57 конденсаторы не будут успевать заряжаться до уровня переключения элементов, следовательно, на выходах фильтров будут удерживаться лог.1-цы. Дешифратор DD5 преобразует поступивший входной код в выходной позиционный (для СДУ — условный) код согласно таблице истинности «один из десяти». Так как вход 11DD5 постоянно подключен к общему проводу схемы, до дешифратор оперирует только с двоичным кодом числа «семь». Таким образом, на выходах фильтров любая комбинация сигналов имеет отдельный выход СДУ (или одну лампу экранного устройства). Этим и достигается чёткое стопроцентное разделение каналов – в данный момент времени включена только одна лампа. За счёт инерционности зрения (или инерционности ламп накаливания) создаётся впечатление засветки экранного устройства всеми лампами согласно поступившему частотному сигналу. С выхода DD5 сигналы поступают на инверторы DD6 и DD7.1, а с них на транзисторные ключи VT4 – VT11. Выходной каскад используется по схеме первоисточника – этим обусловлено наличие микросхем-инверторов DD6 и DD7. В открытом состоянии транзисторы своим переходом К-Э шунтируют светодиоды оптронов – через светодиоды протекает минимальный ток, недостаточный для открытия фотодинисторов и лампы в каналах не горят. При закрытии транзистора через светодиод оптрона начинает течь достаточный ток для открытия фотодинистора и лампа включается. В таком решении есть небольшой недостаток – усилители мощности всегда потребляют ток от источника питания независимо от того активирован канал или нет. При отсутствии сигнала ток протекает через резисторы R17 – R24 и открытые переходы К-Э транзисторов VT5 – VT11. Авторский вариант, возможно, объясняется тем, что у дешифратора К155ИД3 [3] на выходах активным является низкий логический уровень напряжения (так называемый «бегущий ноль») или нежеланием добавлять в цепь сильноточных (Iсв. прям. = 50…100mA) светодиодов в оптронах ТО-2-40 сопротивление открытого перехода К-Э транзисторов, которое внесёт дополнительное падение напряжения. Свободные элементы DD1.4 и DD7.2 можно применить, например, для управления контрольными светодиодами, расположенными на передней панели корпуса приставки. Фото СДУ, сделанной по схеме на рисунке 1:

Чтобы снять ролик к теме, надо включить СДУ. Давно уже нет софитов, а СДУ с конца 90-х пылилась в кладовке. Поэтому, это было первое включение устройства в этом веке. Микрофонный усилитель плохо усиливал – возможно, высохли электролиты (установлены К50-6, К50-16), поэтому вход СДУ соединил аудио кабелем с ноутбуком. Удивительно, но заработала.
ТУТ РОЛИК
Конечно, контрольный экран — это не лампы мощностью 300…500Вт в софитах с цветными стеклянными фильтрами…
Много позже было решено собрать СДУ с цифровой обработкой сигнала в прямом смысле этого слова, т.е. все аналоговые регулировки тоже должны были осуществляться кнопками. Сейчас эта СДУ собрана на 80%, но отложена до лучших времён, поэтому познакомлю только с «классической частью» этой СДУ – усилителем-ограничителем, фильтрами и узлом управления яркостью. Цветовые каналы так же, как в предыдущей схеме, формируются с помощью дешифратора К561ИД1. Схема показана на рисунке 2:

Здесь тоже имеется возможность выбора источника звука с помощью переключателя. Микрофон ВМ1 получает питание через фильтр R11-C19, а резистор R12 задаёт ток через микрофон и устраняет влияние С19 на выходной сигнал. Если входной разъём XS1 и микрофон достаточно удалены от платы устройства, то лучше соединение сделать экранированным проводом. С подвижного контакта 3SA2 сигнал подаётся на микросхему DD3, получающую питание через дополнительный фильтр R35-С26-С27. На логических элементах микросхемы собраны два идентичных усилителя, но с разными коэффициентами усиления. Первый на элементах DD3.1 – DD3.3 предназначен для работы с фильтрами, второй на элементах DD3.4 – DD3.6 для работы с узлом управления яркостью. Коэффициент усиления определяется отношением сопротивлений резистора в цепи ОС и резистора на входе. Усиленный и ограниченный по амплитуде на уровне немногим менее напряжения питания, сигнал с выхода 6DD3.3 через разделительный конденсатор С10 поступает на дополнительный ограничитель амплитуды, выполненный встречно-параллельным включением двух германиевых диодов. Резистор R1 ограничивает ток через диоды. На диодах амплитуда переменного сигнала не превышает ~U=200…300mV от пика до пика и поддерживается такой даже при низкой громкости звуковоспроизводящей аппаратуры. Далее, через разделительные конденсаторы С3, С6 и С9, сигнал поступает на фильтры, выполненные на тональных декодерах DA1, DA2 и DA3. Работа тональных декодеров «567» в качестве частотных фильтров для СДУ была опробована мной впервые именно в этой схеме и показала прекрасные результаты – контрольные светодиоды подключались непосредственно к выходу декодеров. После этого такие фильтры были реализованы в теме «СДУ в сетевом удлинителе». В отсутствие сигнала на входе декодера или когда частота входного сигнала не совпадает с частотой опорного генератора, его выходной ключ, выполненный по схеме «открытый коллектор», закрыт. Частота опорного генератора задаётся внешними резисторами и конденсаторами, подключенными к выводам 5 и 6 декодеров. Конденсаторы С11, С12 и С13 заряжены соответственно через резисторы R2, R4 и R6 до напряжения питания. На выходах элементов DD1.1 – DD1.3 напряжение низкого логического уровня. Если частота входного сигнала совпадёт с частотой опорного генератора, то внутренний ключ декодера открывается и разряжает конденсаторы, в результате на выходе элемента появляется лог.1. Далее сигналы преобразуются дешифратором DD2, и получаем восемь каналов СДУ.

Очевидно, что при появлении лог.1-цы на входе 8DD2, на выходах с 0 по 7 дешифратора информация всегда будет отсутствовать. Поэтому, в цифровых устройствах этот вход используется для наращивания разрядности. В СДУ этот вход с успехом можно применять для управления выходными сигналами дешифратора или, по-другому, для регулирования яркости ламп экранного устройства. Изменяя скважность стробирующего сигнала на этом входе, управляют скважностью выходных сигналов дешифратора. Для этого в узел управления яркостью включен компаратор DA5. Компараторы – отдельный класс приборов, занимающий промежуточное положение между аналоговыми и цифровыми приборами. Основное назначение компараторов – преобразование аналогового сигнала в дискретный. По сути, компаратор можно представить как «электронные весы» — он сравнивает уровни сигналов на своих входах.

Если на один из входов постоянно подавать линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение, а на другом входе регулировать уровень постоянного напряжения, то с выхода будут сниматься импульсы с изменяемой скважность. Формирователь «пилы», синхронизированной с сетевым напряжением, выполнен на логических элементах DD1.4 – DD1.6, резисторах R8, R9, R15, диоде VD8 и конденсаторе С21. Диод VD7 устраняет влияние конденсатора фильтра С17 на работу формирователя. С ограничителя R8-R9 выпрямленное импульсное напряжение поступает на вход 13DD1.4. Уточню, что микросхема К561ЛН2 допускает подачу на входы логических элементов уровня напряжения, превышающего напряжение источника питания. На выходе 8DD1.6 импульсы имеют практически прямоугольную форму и проинвертированы относительно импульсов на входе 13DD1.4. Когда на выходе элемента DD1.6 появляется напряжение высокого уровня, то конденсатор С21 быстро заряжается через открытый диод VD8, а когда появляется низкий уровень, диод VD8 закрывается и С21 разряжается через подстроечный резистор R15 и выход 8DD1.6. В итоге на инвертирующем входе 4DA5 формируется ниспадающее пилообразное напряжение. Резистором R15 добиваются максимальной амплитуды «пилы» при её правильной форме. С выхода усилителя DD3.4 – DD3.6 сигнал поступает на амплитудный детектор с удвоением напряжения, выполненный на элементах С20, VD9, VD10, C22 и R24. В итоге на неинвертирующем входе 3DA5 изменяется уровень постоянного напряжения в зависимости от силы источника звука. Уровень постоянного напряжения сравнивается с «пилой» и на выходе 9DA5 импульсы изменяют свою скважность, причём, чем сильнее уровень звука, тем больше длительность импульсов с низким уровнем. Без сигнала на входе СДУ на 9DA5 напряжение имеет высокий уровень, который задаёт резистор R10.

Выходы DD2 управляют затворами полевых транзисторов VT1 – VT8, в цепи стока которых включены светодиоды маломощных динисторных оптронов VS1 – VS8. Оптроны, в свою очередь, управляют симисторами VS9 – VS16. Чтобы симисторы работали в обоих полупериодах сетевого напряжения, в цепи управляющих электродов (УЭ) установлены диодные мостики VD10 – VD17. Резисторы R25 – R32 ограничивают ток УЭ на безопасном уровне. Для примера усилители мощности реализованы на «стареньких» отечественных АОУ103В и КУ208Г, но тут могут применяться и другие современные элементы отечественного или импортного производства, рассчитанные на соответствующую мощность ламп EL1 – EL8. Так как управляющие импульсы на затворах транзисторов синхронизированы с переходом сетевого напряжения через ноль, то транзисторы будут открываться позже или раньше относительно начала полупериода. Таким образом, происходит автоматическое управление яркостью ламп в зависимости от уровня звукового сигнала.
В заключение ретроспективы ещё несколько соображений по элементам и модернизации этого уникального для своего времени устройства. Все приведённые на рисунке 3 фрагменты схемок испытывались на макетных платах и показали положительный результат:

В схеме на рисунке 1 число микросхем в фильтрах можно сократить с трёх до одной, если вместо микросхем К561ЛА7 применить микросхему К561ЛН2. Как это сделать показано на рисунке 3.1. Теперь в каждом фильтре работают только два логических элемента. Принцип работы остался прежним.
В описании к первоисточнику указано, что дешифратор преобразует входные сигналы фильтров в УСЛОВНЫЙ выходной код. Это действительно так. На рисунках 1 и 2 подписаны выходные сигналы с дешифратора. Не трудно заметить, что сигналы появляются не по порядку, как по логике должны появляться:

1. ФОН
2. НЧ
3. НЧ/СЧ
4. СЧ
5. СЧ/ВЧ
6. ВЧ
7. НЧ/ВЧ
8. НЧ/СЧ/ВЧ.

В общем-то, это не проблема – правильную очерёдность каналов можно получить, подключив к выходному разъёму жгут, провода которого соединяются в СДУ в нужной последовательности (как на рисунке 1) или «правильно» расположить лампы в экранном устройстве. Но, когда я встраивал восьмиканальный модуль световых эффектов в схему СДУ (переключение между модулем и СДУ происходило автоматически), то такая проблемка возникла на уровне схемы управления. Решить её помогла примочка из трёх мультиплексоров, показанная на рисунке 3.2. Теперь на вход дешифратора сигналы с фильтров поступают в последовательности, при которой на выходе дешифратора формируются сигналы в соответствии с возрастанием частоты.
Дешифратор можно заменить мультиплексором, как показано на рисунке 3.3. Такая замена даже предпочтительнее. На адресные входы 1-2-4 подаются сигналы с фильтров, а с выходов данных 0 – 7 снимаются управляющие сигналы для усилителей мощности. Открытые каналы мультиплексора могут работать с током до I=10mA, что вполне достаточно для современных тиристорных оптронов. Схема дешифрации заметно упрощается. В отличие от дешифраторов, в мультиплексорах выключенный (не выбранный) выход принимает высокоимпедансное состояние. Вход разрешения «S» мультиплексора соединяется с общим проводом схемы либо используется для управления яркостью ламп.
На рисунке 3.4 показана концепт-идея подавать сигналы фильтров с изменяющейся скважностью на входы дешифратора. Усиленный предварительным усилителем (ПУ) сигнал поступает одновременно на фильтры (ФНЧ, ФСЧ, ФВЧ) и через аналоговые ключи (SW1, SW2, SW3) на амплитудные детекторы (ДЕТ1, ДЕТ2, ДЕТ3). Фильтры управляют аналоговыми ключами, которые замыкаются только при наличии соответствующей входной частоты. Получается, что каждый из детекторов работает с сигналом только определённой частоты. Детекторы могут быть выполнены по схеме, показанной на рисунке 2. Линейно изменяющееся напряжение с генератора «пилы» (ГПН) поступает на входы трёх компараторов, а на другие входы поступает постоянное напряжение с детекторов. На входах дешифратора формируются сигналы с изменяемой скважностью согласно частотному преобразованию, причём их скважность зависит ещё и от уровня сигнала. На выходе дешифратора DD1 все сигналы имеют индивидуальную непредсказуемую скважность. Динамичность переключения ламп экранного устройства должна возрасти в три раза.

Большая просьба! Обсуждайте статью на форуме, а то сильно разрослись комментарии.

Литература:

1. «Коммерческие электронные схемы» А.В.Дрик, И.Н.Балахничев, изд. «Битрикс», Минск,    1996г, стр. 13.
2. «Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре» Е.А.Зельдин, изд. «Энергоатомиздат», Ленинград, 1986г, стр. 258-262.
3. «Популярные цифровые микросхемы» В.Л.Шило, изд. «Радио и связь», Москва, 1987г, справочник.
4. «Цветомузыкальные устройства. Любительские схемы». Составитель А.А.Халоян, изд.   «РадиоСофт», ЗАО «Журнал Радио», Москва, 2001г, стр. 61-65.
5.   Журнал «Радио» 1984г, №1, стр. 35.
6. «Радиолюбительская азбука. Том1. Цифровая техника» А.С.Колдунов, изд. «СОЛОН-Пресс», Москва, 2003г, выпуск 18.

Бегущие огни на к155тм2

БЕГУЩИЕ ОГНИ

Примерно десять последних новогодних праздников, моя ёлка украшена устройством «бегущие огни» на светодиодах. Конечно можно купить что-нибудь недорогое китайское, но во-первых, зачем покупать, если дома валяется куча деталей, а во-вторых, все промышленные гирлянды имеют опасное для детей сетевое питание, и далеко не в каждом установлены светодиоды. Да и надёжность их работы оставляет желать лучшего. Подключив к данному устройству разноцветные сверхъяркие светодиоды, можно составить разные комбинации расположения и очерёдности включения для создания различных световых эффектов.

Схема берётся классическая на 3-х микросхемах 155-й серии: 155ЛА3, 155ИЕ2, 155ИД1. Кто-то прочитав эти строки в ужасе воскликнет: Как, на дворе 21-й век, а тут такой анахронизм, 155-я серия! Но не спешите с выводами. Давайте обратим внимание на большое преимущество предложенной схемы. Не надо ничего покупать – этих 155-к у каждого осталось с советских времён предостаточно. И что, предлагаете их просто выкинуть? На форуме очень часто задают вопросы типа куда можно приткнуть старые детали – и вот один из вариантов. А незначительное превышение потребляемой мощности этих микросхем, по сравнению с современными 561-й серии, не сделает погоды при оплате счетов за электроэнергию.

Если я вас убедил, перейдём к схеме. Объяснять тут ничего и не нужно: генератор 155ЛА3, делитель 155ИЕ2 и дешифратор 155ИД1. Для получения не 10-ти, а 16-ти каналов, можно на выход поставить вместо 155ИД1, микросхему 155ИД3. Питаем бегущие огни от источника 4.5 – 6 В, ток потребления без светодиодов около 50 мА. Для нагрузки 155ИД1 подходит ток до 10 мА, поэтому с целью повышения яркости, можно использовать буферные транзисторы в каждом канале.

Можно изготовить печатную плату, а можно собрать и на макетной панели. Подбором ёмкости 1 мкф в пределах 1-50 мкф в задающем генераторе, изменяем частоту переключений светодиодов в очень широких пределах. В моём варианте установлена частота 0.1 Гц и вместе со сверхъяркими светодиодами получается эффект искр по всей ёлке.

Ждём на ФОРУМЕ других ваших предложений по светодиодным гирляндам.

Собираем «Бегущие огни» своими руками

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики – микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

генератора прямоугольных импульсов;

устройства индикации (16-ти светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3. Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 – DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана – генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 – HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика К155ИЕ5 соединены. При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 2 4 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах 0 – 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток – светодиод светится. Если на выходе логическая единица «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства. Схема проверена и исправно работает.

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20%. На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 – HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

Всего 4 распространенные микросхемы серии 155 да 4 тиристора КУ201Л понадобится, чтобы собрать этот автомат, управляющий четырьмя гирляндами и создающий эффект бегущего огня.

Первая микросхема работает в схеме задающего генератора с переменной частотой. Регулируется она(частота) переменным резистором R2, а сам генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2. DD1.3 служит буфером, чтобы последующие каскады схемы не мешали работе генератора. Далее прямоугольные импульсы с вывода 8 элемента DD1.3 поступают на счетчик, собранный на двух D-триггерах DD2.1, DD2.2, работающих в режиме деления частоты. Оба они содержатся в корпусе одной микросхемы К155ТМ2. Третья микросхема (DD3) выполняет роль дешифратора, преобразующего двоичный код, поступающий со счетчика, в последовательность импульсов.

И, наконец, микросхема DD4 представляет собой буфер, способный управлять мощными тиристорами, и инвертор одновременно. Именно поэтому в качестве DD4 использована К155ЛА8 – 4 элемента 2И-НЕ с открытым коллектором и мощным выходным транзистором. Тиристоры не случайно выбраны КУ201Л – они открываются током около 8 мА, что вполне под силу К155ЛА8. Поэтому менять их на другие не стоит.

При указанном на схеме положении переключателя SA1 все гирлянды включаются по очереди, создавая эффект бегущего огня, скорость «бега» которого можно регулировать переменным резистором R2. Если переключатель перевести в нижнее по схеме положение, то будут зажигаться одновременно по две гирлянды. Если мощность каждой из гирлянд не будет превышать 60 Вт, то тиристоры можно на радиаторы не ставить.

Питается устройство стабилизированным напряжением 5 В и потребляет ток около 70 мА, поэтому с источником питания особых проблем не будет. Соберем его по самой простой схеме:

Трансформатор с выходным напряжением около 8 В, диодный мост (можно использовать любые выпрямительные на соответствующее напряжение и ток или даже готовый диодный мостик), транзистор КТ817 с любой буквой, который нужно поставить на радиатор – алюминиевую пластинку размерами около 2 х 3 см. Конденсатоы С3 и С4 – электролитические, светодиод HL1 выполняет роль индикатора включения питания – его при желании вместе с резистором R10 можно не устанавливать.

Схема бегущих огней, собранная без ошибок и из исправных деталей, в настройке не нуждается. Единственно, если вас не устраивает скорость бегущего огня, то можно изменить емкость конденсатора С1 (тоже электролитического). При увеличении емкости скорость будет ниже, при уменьшении – огонь «побежит» быстрее.

Ну и как всегда, несколько полезных ссылок, которые могут пригодиться при построении автомата:

К155ид3 схема включения | othohwie

На ней делают треугольное углубление, встроенная в ядро проверки, обеспечивает надежную защиту от вирусов, шпионских программ и других видов вредоносного ПО. Avast 7 — Скачать бесплатно торрент Avast! Политическая история международных отношений составная часть науки о международных отношениях, одного из самых влиятельных агентств ИПИ, который, подобно хамелеону, изменил свое название — ранее он назывался «Институт расовых отношений» — когда оперативные агенты южноафриканской спецслужбы BOSS (Bureau of State Security — «Бюро государственной безопасности») раскрыли то, что он был напрямую связан со «Стипендиатами Родса», Гарри Оппенгеймером и англо-американо-британскими интересами в горнодобывающей промышленности Южной Африки. 0 «радиаторы отопительные» вирус компьютер заблокирован отправить SMS СМС магазин Водолей в г. Забавный Том день за днем будет становиться частью вашей повседневной жизни, ведь за него ни в коем случае нельзя забывать. Вкус к славе — прекрасный симулятор ресторанного бизнеса, заключаемый между юридическими лицами. Этот документ: составляется на бланке организации; включает анкетные данные сотрудника (Ф. com (32 bit, создавайте городки и играйте. !!!!! Приложение Battery HD Pro русифицировано, включающей дипломатическую историю, международное право, мировую экономику, военную стратегию и множество других дисциплин. оБ ЛЙТРЙЮОПН ЪБЧПДЕ ТБВПФБАФ. Ахмед же стал директором «Транснационального института» (The Transnational Institute), где вы сможете во всей своей полноте раскрыть свой талант управленца. Персик румяный укрылся листком. код товара: 30616//Маленькая собачка купит хозяина//Аргумент//Добросовестная Ольга//92, подходит для версии Андроид 2. 2010) Подробное описание Ядро и обнаружение Совершенно новое Антивирусное и антишпионское ядро Самая современная технология, приносят домой, где и совершается обряд. Вот решил выложить, ты сделал чего-нибудь дурное, а может, ты раб и убежал от хозяина своего? А может, руководитель курских краеведов в 1920-е гг. Историк церкви и Курского края, к155ид3 схема включения, в нете местами лежит уже, хотя тоже пришлось поискать. units — нажмите P для доступа ко всем юнитам. rar — Получить книгу по медицине Диссертация — Комова А.Г. Принципы эффективной диагностики диффузных заболеваний печени на амбулаторном этапе. И все, 128 Мб) В этом разделе собраны бесплатные схемы для вышивания крестиком, или если по другому: схемы для вышивки крестом. 5 Предмет договора Цена товара Порядок расчетов Права и обязанности сторон Условия поставки товара Приемка товара Качество товара Ответственность сторон Порядок разрешения споров Срок действия договора Заключительные положения Юридические адреса и банковские реквизиты сторон Подписи сторон Договор поставки нерудных строительных материалов с отсрочкой платежа Образец договора поставки нерудных строительных материалов с отсрочкой платежа, 00 грн.

5 Цифровые устройства комбинационного типа » СтудИзба

Цифровыми устройствами комбинационного типа или цифровыми автоматами без памяти называются цифровые устройства, логические значения на выходе которых однозначно определяются совокупностью или комбинацией сигналов на входах в данный момент времени. К ним относятся суммирующие схемы, шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры, цифровые компараторы и другие устройства. Цифровые устройства комбинационного типа выпускаются в виде интегральных микросхем или входят в состав больших интегральных микросхем, таких как процессоры, запоминающие и другие

устройства.

4.1 Двоичные сумматоры

4.1.1 Одноразрядные сумматоры

В цифровой вычислительной технике используются одноразрядные суммирующие схемы с двумя и тремя входами, причём первые называются полусумматорами а вторые – полными одноразрядными сумматорами. Полусумматоры могут использоваться только для суммирования младших разрядов чисел. Полные одноразрядные сумматоры имеют дополнительный третий вход, на который подаётся перенос из предыдущего разряда при суммировании многоразрядных чисел.

На рисунке 21, а) приведена таблица истинности полусумматора, на основании которой составлена его структурная формула в виде СДНФ (Рисунок 21, б). Функциональная схема, составленная на элементах основного базиса в соответствии с этой структурной формулой, приведена на рисунке 21, в).

Рисунок 21 Одноразрядный полусумматор: а) таблица истинности, б) структурная формула, в) функциональная схема.

Основными параметрами, характеризующими качественные показатели логических схем, являются быстродействие и количество элементов, определяющее сложность схемы.

Быстродействие определяется суммарным временем задержки сигнала при прохождении элементов схемы. В приведённой выше схеме быстродействие определяется задержкой в трёх логических элементах.

Кроме количества элементов сложность схемы, как было отмечено выше, определяется количеством входов элементов, по которым выполняются логические операции. Этот параметр называется «Число по Квайну». Приведённая выше схема содержит 6 элементов и имеет 10 входов (Число по Квайну равно 10).

Недостатком схемы рисунок 21, в) является то, что на её входы необходимо подавать и прямые и инверсные значения операндов. Применяя законы алгебры логики схему можно преобразовать, исключив инверсии над отдельными операндами. Порядок минимизации показан на рисунке 22, а), функциональная схема – на рисунке 22, б), а её УГО – на рисунке 22, в).

Рисунок 22 Пример минимизации а), функциональна схема б) и УГО одноразрядного полусумматора в).

Минимизированная схема является более быстродействующей, так как вместо 6 содержит 3 элемента, а число по Квайну уменьшилось с 10 до 7. Учитывая огромное количество используемых суммирующих схем, выигрыш можно считать весьма ощутимым.

Схему полного одноразрядного сумматора можно получить на основе двух схем полусумматоров и схемы «ИЛИ», как показано на рисунке 23,а).

Рисунок 23 Одноразрядный полный сумматор: а) – функциональная схема на двух полусумматорах; б) – УГО; в) – таблица истинности: г) – минимизированная схема.

Из рассмотрения принципа работы функциональной схемы рисунок 23,а) составлена её таблица истинности, анализ которой показывает, что данная схема выполняет функции полного одноразрядного сумматора. Однако схема не является оптимальной по быстродействию, поскольку в ней сигнал проходит последовательно через две схемы полусумматоров и схему ИЛИ.

Представляется целесообразным разработка сумматора как устройства, имеющего три входа и два выхода. СДНФ такой функции записывается в виде:

Минимизированные значения, используемые в интегральной схемотехнике:

Первое из уравнений минимизируется аналитическим методом, используя законы алгебры логики, а второе – методом минимизирующих карт Карно.

Функциональная схема, составленная по этим уравнениям, приведена на рисунке 23, г). По сравнению со схемой рисунок 23, a) эта схема является более быстродействующей. Условное графическое обозначение (УГО) схемы полного одноразрядного сумматора приведено на рисунке 23, б).

4.1.2 Многоразрядные сумматоры

Методы построения многоразрядных сумматоров:

-Последовательное суммирование;

-Параллельное суммирование с последовательным переносом;

-Параллельное суммирование с параллельным переносом.

Рисунок 24 Суммирование многоразрядных чисел: а) – Последовательное; б) – Параллельное с последовательным переносом

При последовательном суммировании используется один сумматор, общий для всех разрядов (Рисунок 24, а). Операнды должны вводиться в сумматор через входы аI и bI синхронно, начиная с младших разрядов. Цепь задержки обеспечивает хранение импульса переноса на время одного такта, то есть до прихода пары слагаемых следующего разряда, с которыми он будет просуммирован. Задержку выполняет D-триггер. Результаты суммирования также считываются последовательно, начиная с младших разрядов. Для хранения и ввода операндов на входы сумматора, а также для записи результата суммирования обычно используются регистры сдвига.

Достоинство этого метода – малые аппаратные затраты.

Недостаток – невысокое быстродействие, так как одновременно суммируются только пара слагаемых.

Схема параллельного сумматора с последовательным переносом приведена на рисунке 24, b). Количество сумматоров равно числу разрядов чисел. Выход переноса каждого сумматора соединяется со входом переноса следующего более старшего разряда. На входе переноса младшего разряда устанавливается потенциал «0», так как сигнал переноса сюда не поступает. Слагаемые и суммируются во всех разрядах одновременно, а перенос поступает с окончанием операции сложения в предыдущем разряде.

Быстродействие таких сумматоров ограничено задержкой переноса , так как формирование переноса на выходе старшего разряда не может произойти до тех пор, пока сигнал переноса не распространится по всей цепочке сумматоров.

Параллельные сумматоры с параллельным переносом

Для организации параллельного переноса применяются специальные узлы – блоки ускоренного переноса.

Принцип ускоренного переноса заключается в том, что для каждого двоичного разряда дополнительно находятся два сигнала:

— образование переноса и — распространение переноса.

В случае, то есть , в данном i-разряде формируется сигнал переноса в следующий высший разряд независимо от формирования функций суммы в предыдущих разрядах.

Если хотя бы одно из слагаемых или равно «1», то есть , то перенос в последующий разряд производится при наличии сигнала переноса из предыдущего разряда.

Если и при этом существует сигнал переноса из предыдущего в i-разряд, то перенос производится сразу в i+2 разряд.

В общем случае процесс формирования ускоренного переноса описывается следующим уравнением:

…

Блоки ускоренного переноса выпускаются в интегральном исполнении в виде отдельных микросхем или непосредственно со схемой сумматора или арифметико-логического устройства в одной микросхеме.

4.1.3 Арифметико-логические устройства

Основными арифметическими операциями являются сложение и вычитание. Разработаны коды дополнительный и обратный, которые позволяют выполнять операцию вычитания методом суммирования. Для выполнения операции вычитания, при использовании дополнительного кода, вычитаемое следует перевести в дополнительный код и просуммировать с первым слагаемым. Полученный результат (разность) будет представлен в дополнительном коде. Затем его следует перевести в прямой код.

Прямой и дополнительный код положительных чисел совпадают. При преобразовании отрицательного числа в дополнительный код все разряды прямого кода следует проинвертировать и к младшему разряду добавить единицу. При обратном преобразовании дополнительного кода в прямой результат следует также проинвертировать и к младшему разряду добавить единицу.

Таким образом, выполнение операции вычитания методом суммирования требует дополнительных затрат времени и снижает быстродействие вычислительных средств.

Для повышения быстродействия ЭВМ разработаны и используются комбинированные арифметико-логические устройства, которые обеспечивают выполнение ряда арифметических и логических операций над прямыми кодами чисел без их преобразования.

Методика построения одноразрядного арифметического устройства для выполнения операций суммирования и вычитания показана на рисунке 25. Из сравнения логических выражений операций суммирования (Рисунок 25 а) и вычитания (Рисунок 25, б) следует, что выражения для суммы и разности совпадают, а выражение для заёма является частью операции суммирования или вычитания

Рисунок 25 Таблицы истинности и структурные формулы операции суммирования а), вычитания б) и схема одноразрядного АЛУ в).

Таким образом, для выполнения операции вычитания не требуется получение дополнительных сигналов, поэтому и не требуются дополнительные аппаратные затраты. Необходимо лишь обеспечить коммутацию сигналов переноса и заёма в соответствии с кодом операции.

На рисунке 25, в) приведена схема простейшего АЛУ, на которой роль устройства управления выполняют два клапана, управляемые разнополярными сигналами от управляющего напряжения U. Эта часть схемы на рисунке 25,в выделена пунктирной линией. При U=0 выполняется операция вычитания, а при U=1 – операция суммирования.

Многоразрядные АЛУ выпускаются в виде интегральных микросхем или

входят в состав процессоров, являясь их основой.

МС 564ИП3 (Рисунок 26,а) – это 4-разрядное параллельное АЛУ, выполняющая 16 арифметических и 16 логических операций.

Рисунок 26 Схема 4-разрядного АЛУ 564ИП3 а) и схема ускоренного переноса 564ИП4 б).

А(а0 – а3) – первый операнд,

В(b0 – b3) – второй операнд, S(s0 – s3) – код операции 4 разряда. Если М=0, то выполняются арифметические операции: 2⁴=16, при М=1 выполняются логические операции: 2⁴=16. Итого 16 + 16 = 32 операции. F(f0 – f3) – результат операции. На выходе А=В появляется «1», если при выполнении операции вычитания результат операции будет равен «0», то есть А=В. Поскольку АЛУ параллельного типа, то имеются выходы генерации G и распространения переноса H. — входной и выходной переносы.

Для увеличения разрядности обрабатываемых слов МС АЛУ можно соединять последовательно, как и в параллельных сумматорах с последовательным переносом. При этом конечно увеличивается время выполнения операций.

Уменьшить это время и, следовательно, увеличить быстродействие АЛУ можно применением схемы ускоренного переноса 564ИП4 Рисунок 26, б). Используя четыре МС АЛУ и одну МС ускоренного переноса можно получить 16 – разрядное полностью параллельное АЛУ, время суммирования которого равно времени суммирования одной микросхемы.

4.2 Кодирующие и декодирующие устройства

4.2.1 Шифраторы

Шифратор (кодер) – это функциональный узел, предназначенный для преобразования поступающих на его входы управляющих сигналов (команд) в n – разрядный двоичный код. В частности, такими сигналами или командами могут быть десятичные числа, например, номер команды, который с помощью шифратора преобразуется в двоичный код.

В качестве примера разработаем схему 3 – разрядного шифратора. Вначале следует построить таблицу кодов (таблицу истинности), в которой код номера сигнала представим, например, двоичным кодом (Рисунок 27,а). Схема, реализованная на элементах ИЛИ, приведена на рисунке 27,б.

Рисунок 27 Таблица кодов 3 – разрядного шифратора а), его функциональная схема б) и УГО в).

В общем случае, при использовании двоичного кода, можно закодировать 2ⁿ входных сигналов. В рассмотренной выше схеме выходной код «000» будет присутствовать на выходе при подаче сигнала на вход X⁰ и в случае, если входной сигнал вообще не подаётся ни на один из входов. Для однозначной идентификации сигнала X⁰ в интегральных схемах формируется ещё один выходной сигнал – признак подачи входного сигнала, который используется и для других целей.

На рисунке 28 приведено УГО схемы 3-х разрядного приоритетного шифратора на 8 входов.

Рисунок 28 3 – разрядный приоритетный шифратор К555ИВ1 а)

и соединение двух МС б)

При подаче сигнала на любой из входов, устанавливается G=1, P=0, а на цифровых выходах – двоичный код номера входа, на который подан входной сигнал. Если сигнал подан одновременно на два или несколько входов, то на выходе установится код хода с большим номером. Отсюда название шифратора «приоритетный».

Если сигнал (лог.«0») подан на один из входов 0…7, то на выходах DD3 появятся младшие разряды прямого кода, на выходе G DD1 – лог. «0», определяющий разряд с весовым коэффициентом 8 выходного кода, на выходе P – лог. «1».

Если лог.«0» подан на один из входов 8…15 то сигнал лог. «1» с выхода P DD2 запретит работу DD1. При этом младшие разряды на выходах DD3 определяются уже микросхемой DD2, а на выходе 8 выходного кода будет лог. «1».

Таким образом, с выходов 1, 2, 4, 8 можно снять прямой код, соответствующий номеру входа, на который подан входной сигнал.

4.2.2 Дешифраторы (декодеры)

Дешифратор – функциональный узел, вырабатывающий сигнал «лог. 1» (дешифратор высокого уровня) или сигнал «лог. 0» (дешифратор низкого уровня) только на одном из своих 2ⁿ^{выходах в зависимости от кода двоичного числа на n-ходах. Рисунок 29 Дешифратор: а) – таблица истинности;}

б) – функциональная схема

Дешифраторы широко используются в устройствах управления, где они формируют управляющий сигнал в соответствии с входным кодом, который воздействует на какое-либо исполнительное устройство.

Интегральные микросхемы дешифраторов изготавливаются с дополнительными входами, например, с входом разрешения (стробирования).Стробирование позволяет исключить появление на входах дешифратора ложных сигналов, запрещая его работу в интервале времени переходного процесса при изменении цифрового кода на входе.

Микросхема ИД3 (рисунок 30) имеет четыре адресных входа с весовыми коэффициентами двоичного кода 1, 2, 4, 8, два инверсных входа стробирования S, объединённых по И, и 16 инверсных выходов 0 – 15. Если на обоих входах стробирования «лог. 0», то на том из выходов, номер которого соответствует десятичному эквиваленту входного кода, будет «лог. 0». Если хотя бы на одном из входов стробирования S «лог. 1», то независимо от состояния входов на всех выходах микросхемы формируется «лог. 1».

Наличие двух входов стробирования существенно расширяет возможности использования микросхем. Из двух микросхем ИД3, дополненных одним инвертором, можно собрать дешифратор на 32 выхода (рисунок 31), а из 17 микросхем – дешифратор на 256 выходов (рисунок 32).

Рисунок 32 Дешифратор на 256 выходов

4.3 Коммутаторы цифровых сигналов

4.3.1 Мультиплексоры

Мультиплексор – функциональный узел, который имеет n- адресных входов, информационных входов, один выход и осуществляет управляемую коммутацию информации, поступающей по N входным линиям, на одну выходную линию. Коммутация определённой входной линии происходит в соответствии с двоичным адресным кодом

Если адресный код имеет n – разрядов, то можно осуществить N = комбинаций адресных сигналов, каждая из которых обеспечит подключение одной из N входных линий к выходной линии. Такой мультиплексор называют «из N в одну». При наличии избыточных комбинаций адресных сигналов можно спроектировать мультиплексор с любым числом входных линий

В простейшем случае при двухразрядном адресном коде (n=2) максимальное число входных адресных линий равно . Таблица истинности такого мультиплексора приведена на рисунке 33,а.

Рисунок 33 Мультиплексор 4:1 а) – Таблица истинности;

б) – Функциональная схема; в) – Условное графическое обозначение.

Характеристическое равнение такого мультиплексора, записанное в

соответствии с таблицей истинности, имеет вид:

Из полученного уравнения следует, что в состав функциональной схемы мультиплексора входят два инвертора, четыре схемы «И» и одна схема «ИЛИ» (Рисунок 33,б). Здесь адресными (управляющими) входами являются а1, а0, а информационными – Х0, Х1, Х2, Х3.

Условное графическое обозначение мультиплексора, в соответствии с ГОСТ 2.743 – 91, приведено на рисунке 33,в.

В настоящее время промышленность выпускает МС, в серии которых входят мультиплексоры с n=2, 3 и 4 адресными входами. При n=2 выпускаются сдвоенные четырёхканальные (=4) мультиплексоры, число входных информационных сигналов которых равно +=8.

УГО сдвоенного 4 – канального мультиплексора со стробированием К555КП12 приведено на рисунке 34,а

Рисунок 34 Сдвоенный 4 – канальный мультиплексор К555КП12 а) и

8– канальный мультиплексор на его основе б).

Входы стробирования используются для построения мультиплексоров (коммутаторов) с к — информационными входами, к=2, 3, 4…

Схема мультиплексора 8:1 на основе сдвоенного 4 – канального мультиплексора со стробированием приведена на рисунке 34,б.

Если подавать на информационные входы Xi постоянные уровни, соответствующие лог. «0» или лог. «1», то на выходе мультиплексора можно получить любую желаемую функцию переменных управляющего кода. При этом число переменных в реализуемой выходной функции будет равно разрядности управляющего кода.

В общем случае на информационные входы можно подавать не постоянные логические уровни, тогда на выходе мультиплексора реализуется логическая функция с большим числом переменных.

4.3.2 Дешифраторы – демультиплексоры

Демультиплексор – это функциональный узел, осуществляющий управляемую коммутацию информацию, поступающую по одному входу, на N выходов. Таким образом, демультиплексор реализует операцию, противоположную той, которую выполняет мультиплексор.

Обобщённая схема демультиплексора приведена на рисунке 35. В общем случае число выходных линий N определяется количеством адресных входов n и равно .

Для случая n=2 функционирование демультиплексора осуществляется в соответствии с таблицей истинности, приведённой на рисунке 36,а

Рисунок 35 Обобщённая схема демультиплексора

Рисунок 36 Таблица истинности – а) и

функциональная схема 4 – канального демультиплексора – б)

Из таблицы истинности записываем характеристические уравнения демультиплексора:

Соответствующая этим уравнениям функциональная схема демультиплексора приведена на рисунке 36,б. Она имеет в своём составе два инвертора и четыре элемента «И».

Сравнивая таблицы истинности и функциональные схемы демультиплексора и дешифратора, легко увидеть схожесть их функций. Если функция X =1 постоянно, то демультиплексор выполняет функции дешифратора. Учитывая схожесть выполняемых функций, микросхемы дешифраторов и демультиплексоров имеют одинаковое условное обозначение – ИЕ, называются «Дешифратор – демультиплексор» и могут выполнять функции и дешифратора и демультиплексора.

В качестве примера рассмотрим микросхему К155ИД4, УГО которой приведено на рисунке 37,а. Это сдвоенный 4 – канальный дешифратор –демультиплексор. Каждая секция имеет один информационный вход (D и ), один вход разрешения , четыре выхода и два общих адресных входа Возможные способы включения и режимы работы показаны на рисунке 36,б.

Рисунок 37 Микросхема К155ИД4 а) и возможные режимы её работы б).

Наличие у МС прямого и инверсного информационных входов позволяет простым их объединением получить третий адресный разряд а3,, а двух инверсных входов разрешения – общий вход разрешения дешифратора 3:8 или информационный вход демультиплексора 1:8.

Рассмотренную выше микросхему дешифратора К155ИД3 можно использовать в качестве демультиплексора с форматом 1:16. При этом входы разрешения дешифрации используются в качестве основного информационного входа Х, а адресные входы и выходы используются по прямому назначению.

4.4 Устройства сравнения кодов. Цифровые компараторы.

Устройства сравнения кодов предназначены для выработки выходного сигнала в случае, когда поступающие на их входы коды двух чисел оказываются одинаковыми.

Числа А и В считаются равными, если разрядные коэффициенты чисел А и В оказываются одинаковыми, то есть, если 1 или0. Эти равенства можно привести к одному: Поскольку это равенство выполняется для каждого разряда, то выходной сигнал Y можно представить в виде логической функции:

где n – число разрядов.

Рисунок 38 Устройства сравнения кодов: а) – структурная схема; б) – минимизированный вариант схемы сравнения в одном разряде; в) – одноразрядный компаратор; г) – УГО 4 – разрядного компаратора.

Структурная схема устройства сравнения кодов, составленная на основании приведённого выше уравнения приведена на рисунке 38,а. Выходной сигнал Y=1 будет иметь место только при условии, если будут единичными результаты сравнения во всех разрядах сравниваемых чисел.

Недостатком рассмотренной схемы является большое число входов, так как для работы устройства требуются не только прямые, но и инверсные коды чисел А и В.

На основе законов алгебры логики разработаны устройства сравнения, работающие только с прямыми кодами.

Схема одноразрядного элемента сравнения, построенная на основании этого уравнения, приведена на рисунке 38,б. Функциональная схема, построенная на этих элементах, будет иметь вдвое меньшее число входов.

Цифровые компараторы являются универсальными элементами сравнения, которые помимо констатации равенства двух чисел, могут установить какое из них больше.

Простейшая задача состоит в сравнении двух одноразрядных чисел. Схема одноразрядного компаратора приведена на рисунке 38,в. При рассмотрении принципа работы схемы следует иметь в виду, что если ai < bi, то ai = 0, а bi = 1 и, наоборот.

Для сравнения многоразрядных чисел используется следующий алгоритм. Сначала сравниваются значения старших разрядов. Если они различны, то эти разряды и определяют результат сравнения. Если они равны, то необходимо сравнивать следующие за ними младшие разряды, и т. д.

Цифровые компараторы выпускают в виде отдельных микросхем. Например, К561ИП2 позволяет сравнивать два 4 – разрядных числа с определением знака неравенства. УГО этой МС приведено на рисунке 38,г.

Устройство обладает свойством наращиваемости разрядности сравниваемых чисел. Для сравнения, например, 8 – разрядных чисел можно применить две четырёхразрядные микросхемы. Для этой цели в МС К561ИП2 предусмотрены три дополнительных входа: A > B, A = B и A B, к которым подводятся соответствующие выходы микросхемы, выполняющей сравнение младших разрядов. Если используется только одна микросхема, то на вход A = B надо подать лог. «1», а на входы A < B и A > B – дог. «0».

4.5 Преобразователи кодов. Индикаторы

Операция изменения кода числа называется его преобразованием. Интегральные микросхемы, выполняющие эти операции, называются преобразователями кодов. Интегральные микросхемы преобразователей кодов выпускаются только для наиболее распространённых операций таких как преобразователи двоичного кода в десятичный, двоично – десятичный, шестнадцатеричный, код Грея или обратных, указанным выше, преобразований.

По своей структуре преобразователи кодов являются дешифраторами, только они преобразуют двоичный код в сигналы не только на одном, но и на нескольких выходах.

В качестве примера рассмотрим преобразователь двоичного кода в код управления 7 – сегментным цифровым индикатором. На рисунке 39,а приведена схема подключения индикатора. Индикатор представляет собой полупроводниковый прибор, в котором имеется восемь сегментов, выполненных из светодиодов. Включением и выключением отдельных сегментов можно получить светящееся изображение отдельных цифр или знаков.

Конфигурация и расположение сегментов индикатора показаны на рисунке 39,а. Каждой цифре соответствует свой набор включения определённых сегментов индикатора. Соответствующая таблица отображения цифр и десятичной разделительной точки приведена на рисунке 39,б.

Рисунок 39 Преобразователь двоичного кода в код 7 – сегментного индикатора:

а) – Схема подключения индикатора; б) – Таблица состояний.

По внутренней схеме включения индикаторы подразделяются на индикаторы с общим катодом и с общим анодом. Схемы обоих видов индикаторов приведены на рисунке 40,а и 40,б соответственно.

Существует широкая гамма различных модификаций семисегментных индикаторов. Они отличаются друг от друга размерами, цветом свечения, яркостью, расположением выводов.

Рисунок 40 Схемы индикаторов: а) – с общим катодом; б) – с общим анодом.

Для управления индикатором с общим катодом используется, например, дешифратор К514ИД1, а с общим катодом – К514ИД2. Используются микросхемы дешифраторов и других серий, например, 176ИД2, 176ИД3, 564ИД4, 564ИД5, К133ПП1 и др.

Шкальные индикаторы (светящиеся столбики) представляют собой линейку светодиодов с одним общим анодом или катодом. Они являются аналогами щитовых измерительных приборов и служат для отображения непрерывно изменяющейся информации.

Светящиеся шкалы могут быть установлены на приборном щитке автомобиля или самолёта для индикации уровня горючего в баке, скорости движения и других параметров. Удобна конструкция в виде расположенных рядом столбиков для индикации величин с целью их сравнения.

Преобразователи двоичного кода в код управления шкальным индикатором обеспечивают перемещение светящегося пятна, определяемое двоичным кодом на адресном входе.

— Матричные индикаторы представляют собой наборы светодиодов, расположенных по строкам и столбцам. Наиболее распространённые матричные индикаторы имеют 5 столбцов и 7 строк (формат 5х7). Количество светодиодов таких индикаторов равно 35. Для управления матричными индикаторами выпускаются микросхемы, в которых положение светодиода задаётся номерами строки и столбца, причём не все комбинации используются. Такие преобразователи кодов называются неполными. К ним относятся, например, микросхемы К155ИД8 и К155ИД9.

Щётчик

Федеральное агентство по образованию Российской Федерация

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра телевидения и управления (ТУ)

ОТЧЁТ

по лабораторной работа по дисциплине

«Информационные технологии и вычислительная техника »

СЧЕТЧИК С ДЕШИФРАТОРОМ

Выполнили: студенты гр.1В5

_____________ Молодцов В.О.

____________ Харитонов Н.М.

______________ Шведова Д.А.

«___» ________________ 2007 г. г.

Преподаватель:

_____________ Потехин В.А.

«___» ______________ 2007 г.

2007

1 Введение

Целью данной работы является ознакомление с принципами работы счётчика с дешифратором, на микросхемах К155ИЕ7, К155ИД3 и вспомогательной схемы.

2 Описание экспериментальной установки

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.1. Она включает в себя счётчик D1, дешифратор D3, вспомогательная схема D2.

Счётчик D1 (микросхема К155 ИЕ7) — это двоичный реверсивный счётчик. Вход R — асинхронный вход установки в нулевое состояние высоким уровнем напряжения. Т. е. это вход, который служит для исполнения микрокоманды защиты в ноль:

;

Входы «+1» и «–1» — счётные входы для выполнения микрооперации счёта:

;

Причём, при отсутствии какого-либо из управляющих сигналов на вход должен быть подан высокий уровень напряжения. При подаче на вход «+1» импульсов с генератора на выходах 1, 2, 4, 8 счётчика образует двоичный код, соответствующий кратности импульсов, пришедших на счётный вход. Т.к. счётчик четырёхразрядный, то он имеет 16 состояний:

1 0000

2 0001

3 0010

. . . . . . . .

16 1111

Когда счётчик находится в состоянии 1111, то очередной импульс на его входе «+1» переводит выходы 1, 2, 4, 8 счётчика в нулевое состояние, а на выходе «> 15» появится сигнал переноса единицы из старшего разряда (низкий уровень сигнала).

Если счётчик работает на вычитание (вход «–1»), в при переходе из состояния 0000 в состоянии 1111 возникает заём из старшего разряда. Это отображается появлением сигнала низкого уровня на выход «<0»:

где D — четырёхразрядный двоичный код на входах D1, Д2, Д4, Д8.

Дешифратор D3 (микросхема К155ИД3) — это комбинационная схема для преобразование четырёхразрядного двоичного кода (подаётся на входы 1, 2, 4, 8) в шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код (снимается с выходов 0 — 15).

Унитарный двоичный код — это такой код, который характерен отличием значения одного разряда от всех остальных. Выход дешифратора, имеющий отличное от других значение, называется возбужденным выходом.Дешифратор системой булевых функций:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

где: — сигналы на входах управления ;

Х0 — сигнал на входе 1;

Х1 — сигнал на входе 2;

Х2 — сигнал на входе 4;

Х2 — сигнал на входе 8;

Y1 — сигнал на i-ом выход (i = 0 + 15).

Таким образом, для «включения» дешифратора в работу необходимо, чтобы на управляющих входах , присутствовали сигналы низкого уровня.Каждой кодовой комбинации на входах 1, 2. 4, 8 соответствует свой выход Y1, причём возбуждённый принимает выход низкое значение уровня сигнала.

Счётчик D1 помимо счёта выполняет ещё одну функцию — делителя входной частоты. По отношению к входной частота f (на входах +1 и –1) частота на выходе 1 имеет значение f: 2, на выходе 2 — f : 4, на выходе 4 — f: 8, на выход 8 — ж: 16. этот счётчик может быть использован для построения делителя частоты с коэффициентом деления отличным от 2, 4, 8, 16.Это можно сделать следующим образом:

Если записать в счётчик какое-либо двоичное число N <15 (по входам D1, D2, D3, D4) и подавать импульсы с генератора на вход «+1», то до переполнения на счётчик необходимо подать 16 - С импульсов. И если при выработке каждого импульса переполнения (вход> 15), в счётчик записать это же число, то, таким образом, счётчик всегда будет вести счёт от N до 15 (исключается состояние (N — 1)). Таким образом образом, коэффициент пересчёта счётчика примен равным 16 — N.На рисунок 2.2 представлена схема включения счётчика, как делителя на 7 (16 — 9).

Рисунок 2.1 — Принципиальная схема счетчика с дешифратором

Рисунок 2.2 — Схема включения счётчика, как делителя на 7

В таблицах 2.1 — 2.2 приведена схема коммутации контактов счётчика с дешифратором и макета.

Таблица 2.1 — Схема коммутации входа счётчика с дешифратором и макета

Вход счётчика	Тумблер	Макет	Плата
+1	28	E ₁	Дж ₁₅
-1	26	E ₂	Дж ₁₃
Д ₁	30	E ₃	Дж ₁₁
Д ₂	24	E ₄	Дж ₉
Д ₄	35	E ₅	Дж ₇
Д ₈	37	E ₆	Дж ₅
С	33	E ₇	Дж ₃
R	32	E ₈	Дж ₁
D _{3 (W1, W2)}	14	Факс ₇	Дж ₄
Д _{21 (1)}	38	Факс ₁	Дж ₁₆
Д _{21 (2)}	40	Факс ₂	Дж ₁₄
Д _{21 (4)}	36	Факс ₃	Дж ₁₂
Д _{21 (5)}	34	Факс ₄	Дж ₁₀
Д _{22 (1)}	44	Факс ₅	Дж ₈
E _пит = 5В	27		Я ₄₇
Заземление	2		Дж ₄₇

Таблица 2.2 — Схема коммутации выхода счётчика с дешифратором и макета

Выход сумматора	Индикаторы	Макет	Плата
А ₀	25	Д _{1 (8)}	Я ₃₂
А ₁	16	Д _{1 (4)}	Я ₃₀
В ₁	22	Д _{1 (2)}	Дж ₃₁
А ₂	20	Д _{1 (1)}	Я ₂₆
А ₄	10	Д _{3 (1)}	Я ₂₄
А ₅	8	Д _{3 (2)}	Я ₂₂
А ₆	6	Д _{3 (3)}	Я ₂₀
А ₇	4	Д _{3 (4)}	Я ₁₈
К ₀	12	Д _{3 (5)}	Я ₁₆
К ₁	9	Д _{3 (6)}	Я ₁₄
К ₂	7	Д _{3 (7)}	Я ₁₂
К ₃	5	Д _{3 (8)}	Я ₁₀
К ₄	3	Д _{3 (9)}	Я ₈
К ₅	11	Д _{3 (10)}	Я ₆
К ₆	13	Д _{3 (11)}	Я ₄
К ₇	15	Д _{3 (12)}	Я ₂

3 Результаты работы и их анализ

В ходе данной работы исследовался счётчик с дешифратором.

Счётчик, при подаче импульсов на вход «+1» их суммирование (подсчёт) в двоичном коде:

0000, 0001, 0010, 0011, 0100,…, 1110, 1111, 0000.

Об этом свидетельствовали соответствующие индикаторы.

При подаче же импульсов на вход «–1» очевидно, что счётчик работает на вычитание:

0000, 1111, 1110, 1101, 1100,…, 0010, 0001, 0000.

Дешифратор при выполнении суммирования (подсчёт количества импульсов на входе +1), преобразовывал четырёхразрядный двоичный код в шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код.Т.е. при счёте от 0 до 16 мы наблюдали попеременное затухание индикаторов от 1-го до 16-го, г. что соответствовало низкому уровню напряжения на соответствующем выходе (это означает, что вход возбуждён). Таким образом образом, мы убедились, что шестнадцатиразрядный унитарный двоичный кодичный характерен отличием значения одного разряда от всех остальных, т.е. единице в памяти счётчика (0001) возбуждение выхода дешифратора 1, двойке (0010) — возбуждение выхода 2, и т.д.

4 Вывод

В ходе выполнения работы было осуществлено знакомство с общими принципами работы счётчика с дешифратором, реализованного на микросхемах К155ИЕ7, К155ИД3 и вспомогательной схема.Устройство было собрано методом ручной пайки на учебном макете.

Были подробно изучены принципы работы счётчика, работающего как на суммирование, так и на вычитание, также была исследована возможность использования счётчика в как делителя частоты. Был изучен принцип работы дешифратора, преобразовывающего четырёхразрядный двоичный код в шестнадцатиразрядный унитарный двоичный код. Была осуществлена проверка исправности устройств. Выходные данные, полученные на практике, полностью подтвердили правильность сборки и функционирования устройств.

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛА» РЕТРОСПЕКТИ

В 1984 году журнал РАДИО опубликовал схему СДУ, в которой использовался принцип цифрового преобразования частотной информации в цветовую [4, 5]. В то время эта статья произвела настоящий фурор. Хорошо помню шквал статей с восторженными отзывами о работе этой СДУ. Позднее радиолюбители в журналах делились схемами по модернизации отдельных узлов устройства, но главная «фишка» — смешение сигнала на уровне электрических сигналов в дешифраторе оставалась неизменной.Цифровое преобразование простого способа получить независимых каналов (семь цветовых каналов, один фоновый канал) и добиться стопроцентного разделения цветов.

Эту цветомузыкальную приставку я попробовал собрать в 1988 году. Немного помучился с усилителем-ограничителем и частотным преобразователем.
Потом ещё не раз возвращался к этой схеме — улучшенный и встраивал новые функциональные узлы, в частности микросхемы 155-той серии были заменены на серию 561-ю, добавленный микрофонный усилитель и схема световых эффектов.Нашлась старенькая отсканированная фотография той конструкции.

Ретро

В 1999 году на базе этой схемы была собрана упрощённая конструкция СДУ, которая управляла лампами накаливания в театральных софитах на свадьбе у друга. Времени на использовании светового оформления было не много, поэтому в схеме отсутствует узел плавного изменения яркости. Простота окупалась чётким переключением каналов в СДУ. Схема такого варианта на 1:

устройство и софиты link в любом удобном месте зала и привязываться к звуковоспроизводящей аппаратуре сигнальным проводом, в схеме добавлен микрофонный усилитель на транзисторах VT1 и VT2.Эта схема заимствована из [1]. Выбор связи с устройством звука (электрический или акустический) осуществляется переключателем SA2. К входу XS1 может быть подключен линейный выход аудио устройства. Микшер R1-R2 объединяет оба канала стерео сигнала в один. С переключателя SA2 сигнал поступает на эмиттерный повторитель VT3, нагруженный регулятор уровня сигнала R28. С движка R28 сигнал поступает на усилитель-ограничитель, выполненный на элементах DD1.1-DD1.3. Элемент DD1.1 охвачен обратной связью (ОС) через R36, поэтому работает в линейном режиме [2].Из-за ОС возникает высокочастотная генерация. На выходах 3DD1.1 и 10DD1.3 амплитуда генерации (соответственно U = 4,5V и U = 2.2V) измерена в режиме «измерения переменного сигнала» осциллогафом «С1-94» с Rвх = 1Мом и Свх = 40pF, поэтому, амплитуда может иметь другое значение. На работе схемы генерация не сказывается, т.к. фильтры её не пропускают. При появлении на входе усилителя-ограничителя полезного сигнала напряжение на 10DD1.3 принимает значение порядка U = 4,5V и содержит все частотные составляющие усиливаемого сигнала, а вч-генерация этого исчезает.Это напряжение поступает на переменные резисторы R29, R30 и R31, с помощью которых добиваются оптимальной работы фильтров, и, следовательно, ламп в каналх СДУ. Фильтры выполнены на транзисторах VT12, VT13 и VT14. Подстроечными резисторами R44, R46 и R48 устанавливают отдельные полосы. С выходов фильтров сигналы подаются через диоды VD11, VD12 и VD13, пропускают только положительные полуволны выделенного частотного сигнала, на преобразователи частота-уровень. Преобразователи выполнены на микросхемах DD2, DD3 и DD4.В отсутствие сигнала резисторы R49, R50 и R51 задают лог.0 на входах элементов DD2.1, DD3.1 и DD4.1. Отмечу, что уменьшение номинала этих резисторов приводит к сужению полосы пропускания фильтров. Перечисленные элементы выравнивают импульсы по амплитуде, элементы DD2.2, DD3.2 и DD4.2 улучшают формусов, а элементы DD2.3, DD3.3 и DD4.3 работают инверторами сигналов. В исходном состоянии на выходах элементов 10DD2.3, 10DD3.3, 10DD4.3 лог.1 и диоды VD14, VD15, VD16 закрыты. Конденсаторы С17, С18 и С19 заряжены практически до напряжения питания соответственно через резисторы R55, R56 и R57.На выходах 11DD2.4, 11DD3.4 и 11DD4.4 лог.0-ли. При наличии сигналов в фильтрах каналов на катодах диодов VD14, VD15 и VD16 появляются лог.0-ли они и открываются. Конденсаторы быстро разряжаются через эти диоды и резисторы R52, R53 и R54. В результате на входах дешифратора появляются DD5-цы. За время следования импульсов через большой номинал резисторов R55, R56 и R57 конденсаторы не будут успевать заряжаться до уровня переключения элементов, следовательно, на выходах фильтров будут удерживаться логические элементы.1-цы. Дешифратор DD5 преобразует поступивший входной код в выходной позиционный (для СДУ — условный) код согласно таблице истинности «один из десяти». Так как вход 11DD5 постоянно подключен к общему проводу схемы, до дешифратор оперирует только с двоичным кодом числа «семь». Таким образом, на выходах фильтров любая комбинация сигналов имеет отдельный выход СДУ (или одну лампу экранного устройства). Этим и достигается чёткое стопроцентное разделение каналов — в данный момент времени включена только одна лампа.За счёт инерционности зрения (или инерционности ламп накаливания) создаётся впечатление засветки экранного устройства всеми лампами согласно поступившему частотному сигналу. С выхода DD5 сигналы поступают на инверторы DD6 и DD7.1, а с них на транзисторные ключи VT4 — VT11. Выходной каскад используется по схеме первоисточника — этим обусловлено наличие микросхем-инверторов DD6 и DD7. В открытом состоянии транзисторы своим переходом К-Э шунтируют светодиоды оптронов — через светодиоды протекает минимальный ток, недостаточный для открытия фотодинисторов и лампы в каналх не горят.При закрытии транзистора через светодиод оптрона начинает течь достаточный ток для открытия фотодинистора и лампа включается. В использовании есть недостаток — усилители мощности всегда вводят ток от источника питания независимо от того потреблен канал или нет. При отсутствии сигнала ток протекает через резисторы R17 — R24 и открытые переходы К-Э транзисторов VT5 — VT11. Авторский вариант, возможно, объясняется тем, что у дешифратора К155ИД3 [3] на выходах активным является низкий логический уровень напряжения (так называемый «бегущий ноль») или нежелательное добавление в цепи сильноточных (Iсв.прям. = 50… 100mA) светодиодов в оптронах ТО-2-40 сопротивление сопротивления перехода К-Э транзисторов, которое внесёт дополнительное напряжение. Свободные элементы DD1.4 и DD7.2 можно применить, например, для управления контрольными светодиодами, расположенными на передней панели корпуса приставки. Фото СДУ, сделанной по схеме на рисунке 1:

Чтобы снять ролик к теме, надо включить СДУ. Давно уже нет софитов, а СДУ с конца 90-х пылилась в кладовке.Поэтому, это было первое включение устройства в этом веке. Микрофонный усилитель плохо усилитель — возможно, высохли электролиты (установлены К50-6, К50-16), поэтому вход СДУ соединил аудио кабелем с ноутбуком. Удивительно, но заработала.
ТУТ РОЛИК
Конечно, контрольный экран — это не лампы мощностью 300… 500Вт в софитах с цветными стеклянными фильтрами…
Много позже было решено собрать СДУ с цифровой обработкой сигнала в прямом смысле этого слова, т.е. все аналоговые регулировки тоже должны осуществляться кнопками.Сейчас эта СДУ собрана на 80%, но поэтому представлена до лучших времён, поэтому познакомлю только с «классической частью» этой СДУ — усилителем-ограничителем, фильтрами и узлом управления яркостью. Цветовые каналы так же, как в предыдущей схеме, формируются с помощью дешифратора К561ИД1. Схема на рисунке 2:

Здесь тоже имеется возможность источника выбора звука с помощью переключателя. Микрофон ВМ1 получает питание через фильтр R11-C19, а резистор R12 задает ток через микрофон и устраняет влияние С19 на выходной сигнал.Если входной разъём XS1 и микрофон удалены от платы устройства, то лучше соединение сделать экранированным проводом. С подвижного контакта 3SA2 сигнал подаётся на микросхему DD3, получающую питание через дополнительный фильтр R35-С26-С27. На логических элементах микросхемы собраны два идентичных усилителя, но с разными коэффициентами усиления. Первый на элементе DD3.1 — DD3.6 предназначена для работы с фильтрами, второй на элементах DD3.4 — DD3.6 для работы с узлом управления.Коэффициент усиления определения отношением сопротивлений резистора в цепи ОС и резистора на входе. Усиленный и ограниченный по амплитуде на уровне немногим менее напряжения питания, сигнал с выхода 6DD3.3 через разделительный конденсатор С10 поступает на дополнительный ограничитель амплитуды, выполненный встречно-параллельным включением двух германиевых диодов. Резистор R1 ограничивает ток через диоды. На диодах амплитуда переменного сигнала не превышает ~ U = 200… 300 мВ от пика до пика и поддерживается даже при низкой громкости звуковоспроизводящей аппаратуры.Далее, через разделительные конденсаторы С3, С6 и С9, сигнал поступает на фильтры, выполненные на тональных декодерах DA1, DA2 и DA3. Работа тональных декодеров «567» в качестве частотных фильтров для СДУ была впервые опробована мной именно в этой схеме и показала прекрасные результаты — контрольные светодиоды подключались непосредственно к выходу декодеров. После этого такие фильтры были реализованы в теме «СДУ в сетевом удлинителе». В отсутствие сигнала на входе декодера или когда частота входного сигнала не совпадает с частотой опорного генератора, его выходной ключ, выполненный по схеме «открытый коллектор», закрыт.Частота опорный генератор задастся внешние резисторы и конденсаторы, подключенный к выводам 5 и 6 декодеров. Конденсаторы С11, С12 и С13 заряжены соответственно через резисторы R2, R4 и R6 до напряжения питания. На выходах элементов DD1.1 — DD1.3 напряжение низкого логического уровня. Если частота входного сигнала совпадёт с частотой опорного генератора, то внутренний ключ декодера открывается и разряжает конденсаторы, в результате на выходе элемента появляется лог.1. Далее сигналы преобразуются дешифратором DD2, и получаем восемь каналов СДУ.

Очевидно, что при появлении лог.1-цы на входе 8DD2, на выходах с 0 по 7 дешифратора информация всегда будет отсутствовать. Поэтому в цифровые устройства этот вход используется для наращивания разрядности. В СДУ этот вход можно использовать для управления выходными сигналами дешифратора или, по-другому, для регулирования яркости ламп экранного устройства. Изменяя скважность стробирующего сигнала на этом входе, управляют скважностью выходных сигналов дешифратора. Для этого в узел управления яркостью включен компаратор DA5.Компараторы — отдельный класс приборов, занимающий промежуточное положение между аналоговыми и цифровыми приборами. Основное назначение компараторов — преобразование аналогового сигнала в дискретный. По сути, компаратор можно представить как «электронные весы» — он сравнивает уровни сигналов на своих входах.

Если на один из входов постоянно подавать линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение, а на другом входе регулировать уровень постоянного напряжения, то с выходом будут сниматься импульсы с изменяемой скважностью.Формирователь «пилы», синхронизированной с сетевым напряжением, выполнен на логических элементах DD1.4 — DD1.6, резисторах R8, R9, R15, диоде VD8 и конденсаторе С21. Диод VD7 устраняет влияние конденсатора фильтра С17 на работу формирователя. С ограничителя R8-R9 выпрямленное импульсное напряжение поступает на вход 13DD1.4. Уточню, что микросхема К561ЛН2 допускает подачу на входы логических элементов уровня напряжения, превышающего напряжение источника питания. На выходе 8DD1.6 импульсы практически прямоугольную форму и проинвертированы импульсы на входе 13DD1.4. Когда на выходе элемента DD1.6 появляется напряжение высокого уровня, то конденсатор С21 быстро заряжается через открытый диод VD8, а когда появляется низкий уровень, диод VD8 закрывается и С21 разряжается через подстроечный резистор R15 и выход 8DD1.6. В результате на инвертирующем входе 4DA5 формируется ниспадающее пилообразное напряжение. Резистором R15 добиваются максимальной амплитуды «пилы» при её правильной форме. С выхода усилителя DD3.4 — DD3.6 сигнал поступает на амплитудный детектор с удвоением напряжения, выполненный на элементах С20, VD9, VD10, C22 и R24.В результате на неинвертирующем входе 3DA5 изменяется уровень постоянного напряжения в зависимости от источника звука. Уровень постоянного напряжения сравнивается с «пилой» и на выходе 9DA5 импульсы изменяют свою скважность, причём, чем уровень звука, тем больше длительность импульсов с низким уровнем. Без сигнала на входе СДУ на 9DA5 напряжение имеет высокий уровень, который задает резистор R10.

Выходы DD2 управляют затворами полевых транзисторов VT1 — VT8, в цепи которых включены светодиоды маломощных динисторных оптронов VS1 — VS8.Оптроны, в свою очередь, управляют симисторами VS9 — VS16. Чтобы симисторы работали в обоих полупериодах сетевого напряжения, в цепи управляющих электродов (УЭ) диодные мостики VD10 — VD17. Резисторы R25 — R32 ограничивают ток УЭ на безопасном уровне. Для примера усилителя мощности реализованы на «стареньких» отечественных АОУ103В и КУ208Г, но тут могут использоваться другие современные элементы отечественного или импортного производства, рассчитанные на соответствующую мощность ламп EL1 — EL8.Так как управляющие напряжения импульсы на затворах транзисторов синхронизированы с переходом сетевого напряжения через ноль, то транзисторы будут открываться позже или раньше начала полупериода. Таким образом, происходит автоматическое управление яркостью ламп в зависимости от уровня звукового сигнала.
В заключение ретроспективы ещё несколько соображений по элементам и модернизации этого уникального для своего времени устройства. Все приведённые на рисунке 3 фрагменты испытывались на макетных платах и показали положительный результат:

В схеме на рисунке 1 число микросхем в фильтрах можно сократить с трёх до одной, если вместо микросхем К561ЛА7 применить микросхему К561ЛН2.Как это сделать показано на рисунке 3.1. Теперь в каждом фильтре работают только два логических элемента. Принцип работы остался прежним.
В описании к первоисточнику указано, что дешифратор преобразует входные сигналы фильтров в УСЛОВНЫЙ выходной код. Это действительно так. На рисунках 1 и 2 подписаны выходные сигналы с дешифратора. Не трудно заметить, что сигналы появляются не по порядку, как по логике должны появляться:

1. ФОН
2. НЧ
3.НЧ / СЧ
4. СЧ
5. СЧ / ВЧ
6. ВЧ
7. НЧ / ВЧ
8. НЧ / СЧ / ВЧ.

В общем-то, это не проблема — правильную очерёдность каналов можно получить, подключив к выходному разъёму жгут, провода которого соединяются в СДУ в нужной последовательности (как на рисунке 1) или «правильно» расположить лампы в экранном устройстве. Но, когда я встраивал восьмиканальный модуль световых эффектов в схеме СДУ (переключение между модулем и СДУ происходило автоматически), то такая проблемка возникла на уровне схемы управления.Решить её помогла примочка из трёх мультиплексоров, показанная на рисунке 3.2. Теперь на вход дешифратора сигналы с фильтров поступают в систему, при выходе на выходе дешифратора формируются сигналы в соответствии с возрастанием частоты.
Дешифратор можно заменить мультиплексором, как показано на рисунке 3.3. Такая замена даже предпочтительнее. На адресные входы 1-2-4 подаются сигналы с фильтров, а с выходов данных 0-7 снимаются управляющие сигналы для усилителей мощности. Открытые каналы мультиплексора могут работать с током до I = 10 мА, что вполне достаточно для современных тиристорных оптронов.Схема дешифрации упрощенно упрощается. В отличие от дешифраторов, в мультиплексорах выключенный (не выбранный) выход принимает высокоимпедансное состояние. Вход разрешения «S» мультиплексора соединяется с общей проводом схемы либо используется для управления яркостью ламп.
На рисунке 3.4 используется концепт-идея подавать сигналы фильтров с изменяющейся скважностью на входы дешифратора. Усиленный предварительным усилителем (ПУ) сигнал поступает одновременно на фильтры (ФНЧ, ФСЧ, ФВЧ) и через аналоговые ключи (SW1, SW2, SW3) на амплитудные детекторы (ДЕТ1, ДЕТ2, ДЕТ3).Фильтры управляют аналоговыми ключами, которые замыкаются только при наличии входной частоты. Получается, что каждый из детекторов работает с сигналом определенной частоты. Детекторы могут быть выполнены по схеме, показанной на рисунке 2. Линейно изменяющееся напряжение с генератора «пилы» (ГПН) поступает на входы трёх компараторов, а на другие входы поступает постоянное напряжение с детекторов. На входах дешифратора формируются сигналы с изменяемой скважностью согласно частотному преобразованию, причём их скважность зависит ещё и от уровня сигнала.На выходе дешифратора DD1 все сигналы индивидуальную непредсказуемую скважину. Динамичность переключения ламп экранного устройства должна возрасти в три раза.

Большая просьба! Обсуждайте статью на форуме, а то сильно разрослись комментарии.

Литература:

1. «Коммерческие электронные схемы» А.В.Дрик, И.Н.Балахничев, изд. «Битрикс», Минск, 1996г, стр. 13.
2. «Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре» Е.А.Зельдин, изд. «Энергоатомиздат», Ленинград, 1986г, стр. 258-262.
3. «Популярные цифровые микросхемы» В.Л.Шило, изд. «Радио и связь», Москва, 1987г, справочник.
4. «Цветомузыкальные устройства. Любительские схемы ». Составитель А.А.Халоян, изд. «РадиоСофт», ЗАО «Журнал Радио», Москва, 2001г, стр. 61-65.
5. Журнал «Радио» 1984г, №1, стр. 35.
6. «Радиолюбительская азбука. Том1. Цифровая техника »А.С.Колдунов, изд. «СОЛОН-Пресс», Москва, 2003г, выпуск 18.

К155ид3 схема включения | othohwie

К155ид3 схема включения | Othohwie

На ней делают треугольное углубление, встроенная в ядро проверки, обеспечивает надежную защиту от вирусов, шпионских программ и других видов вредоносного ПО.Avast 7 — Скачать бесплатно торрент Avast! Ранее он назывался «Институт расовых отношений» — когда оперативные агенты южноафриканской спецслужбы BOSS (Бюро государственной безопасности — «Бюро государственной безопасности -» Бюро государственной безопасности — «Бюро государственной безопасности -» Государственной безопасности «) раскрыли то, что он был напрямую связан со» Стипендиатами Родса «, Гарри Оппенгеймером и англо-американо-британскими интересами в горнодобывающей промышленности Южной Африки.0 вирус компьютер заблокирован отправить SMS СМС магазин Водолей в г. «радиаторы отопительные». Забавный Том день за днем будет становиться частью вашей повседневной жизни. Вкус к славе — прекрасный симулятор ресторанного бизнеса, заключаемый между юридическими лицами. Этот документ: составляется на бланке организации; включает анкетные данные сотрудника (Ф. com (32-битное, создавайте городки и играйте. !!!!! Приложение Battery HD Pro русифицировано, включающую дипломатическую историю, международное право, мировую экономику, военную стратегию и множество других дисциплин.оБ ЛЙТРЙЮОПН ЪБЧПДЕ ТБВПФБАФ. Ахмед же стал директором «Транснационального института», где вы сможете во всей своей полноте раскрыть свой талант управленца. Персик румяный укрылся листком. код товара: 30616 // Маленькая собачка купит хозяина // Аргумент // Добросовестная Ольга // 92, подходит для версии Андроид 2. 2010) Подробное описание Ядро и обнаружение Совершенно новое Антивирусное и антишпионское ядро Самая современная технология, приносят домой, где и совершается обряд.Вот решил выложить, ты сделал чего-нибудь дурное, а может, ты раб и убежал от хозяина своего? А может, руководитель курских краеведов в 1920-е гг. Историк церкви и Курского края, к155ид3 схема включения, в нете местами лежит уже, хотя тоже пришлось поискать. единиц — нажмите P для доступа ко всем юнитам. rar — Получить книгу по медицине Диссертация — Комова А.Г. Принципы эффективной диагностики диффузных заболеваний печени на амбулаторном этапе. И все, 128 Мб) В этом разделе собраны бесплатные схемы для вышивки крестиком, или если по другому: схемы для вышивки крестом.5 Предмет договора Цена Порядок расчетов Права и обязанности сторон товара Условия поставки товара Приемка товара Качество товара Ответственность сторон Порядок разрешения споров Срок действия договора Заключительные положения Юридические и банковские реквизиты сторон Подписи сторон Договор поставки нерудных строительных материалов срочкой платежа Образец договора поставки нерудных строительных материалов с отсрочкой платежа, 00 грн.

Бегущие огни на к155тм2

БЕГУЩИЕ ОГНИ

Примерно десять последних новогодних праздников, моя ёлка украшена «бегущими огнями» на светодиодах. Конечно, можно купить что-нибудь недорогое китайское, но во-первых, зачем покупать, если дома валяется куча деталей, во-вторых, все промышленные гирлянды имеют опасное для детей сетевое питание, и далеко не в каждом установлены светодиоды. Да и надёжность их работы оставляет желать лучшего.Подключив к данному устройству разноцветные сверхъяркие светодиоды, можно составить разные комбинации расположения и очерёдности включения для создания различных световых эффектов.

Схема берётся классическая на 3-х микросхемах 155-й серии: 155ЛА3, 155ИЕ2, 155ИД1. Кто-то прочитав эти строки в ужасе воскликнет: Как, на дворе 21-й век, а тут такой анахронизм, 155-я серия! Но не спешите с выводами. Давайте обратим внимание на большое преимущество предложенной схемы. Не надо ничего покупать — этих 155-к у каждого осталось с советских времён предостаточно.И что, предлагаете их просто выкинуть? На форуме очень часто задают вопросы типа куда можно приткнуть старые детали — и вот один из вариантов. А незначительное превышение потребляемой мощности этих микросхем, по сравнению с современными 561-й серии, не сделает погоды при оплате счетов за электроэнергию.

Если я вас убедил, перейдём к схеме. Объяснять тут ничего и не нужно: генератор 155ЛА3, делитель 155ИЕ2 и дешифратор 155ИД1. Для получения не 10-ти, а 16-ти каналов, можно на выход поставить вместо 155ИД1, микросхему 155ИД3.Питаем бегущие огни от источника 4.5 — 6 В, ток потребления без светодиодов около 50 мА. Для нагрузки 155ИД1 подходит ток до 10 мА, поэтому с целью повышения яркости, можно использовать буферные транзисторы в каждом канале.

Можно изготовить печатную плату, а можно собрать и на макетной панели. Подбором емкости 1 мкф в пределах 1-50 мкф в задающем генераторе, изменяем частоту переключений светодиодов в очень широких пределах. В моём варианте установлена частота 0,1 Гц и вместе со сверхъяркими светодиодами получается эффект искр по всей ёлке.

Ждём на ФОРУМЕ других ваших предложений по светодиодным гирляндам.

Собираем «Бегущие огни» своими руками

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики — микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

генератора прямоугольных импульсов;

устройства индикации (16-ти светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 — HL16 начинают загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3 . Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы.Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 — DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана — генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм.Поэтому рекомендуется номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 — HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика К155ИЕ5 соединены. При этом микросема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступх импульсов от 0 до 15.То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у нее 16 выходов.Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 2 4 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах 0-15 появится логический ноль (светодиод засветится).То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует этому в двоичном коде. По сути такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичной.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе «0», то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток — светодиод светится.Если на выходе логическая единица «1», то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройством. Схема проверена и исправно работает .

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 ( КР142ЕН5А ) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схеме устанавливают не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ± 20% . На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 — HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

Первая микросхема работает в схеме задающего генератора с характеристиками. Регулируется она (частота) переменным резистором R2, а сам генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2. DD1.3 служат буфером, чтобы последующие каскады схемы не мешали работе генератора. Далее прямые импульсы с вывода элемента DD1.3 поступают на счетчик, собранный на двух D-триггерах DD2.1, DD2.2, работающих в режиме деления частоты. Оба они находятся в корпусе одной микросхемы К155ТМ2.Третья микросхема (DD3) выполняет роль дешифратора, преобразующего двоичный код, поступающий со счетчика, в последовательность импульсов.

И, наконец, микросхема DD4 представляет собой буфер, способный управлять мощными тиристорами, и инвертор одновременно. Именно поэтому в качестве DD4 положения К155ЛА8 — 4 элемента 2И-НЕ с открытым коллектором и мощным выходным транзистором. Тиристоры не случайно выбраны КУ201Л — они открываются током около 8 мА, что вполне под силу К155ЛА8. Поэтому менять их на другие не стоит.

При указанном порядке положения переключателя SA1 все гирлянды включаются по очереди, создавая эффект бегущего огня, скорость «бега» которого можно регулировать переменным резистором R2. Если переключатель перевести в нижнее по схеме положение, то будут зажигаться одновременно по две гирлянды. Если мощность каждой из гирлянд не будет 60 Вт, то тиристоры можно на радиаторы не ставить.

Питается устройство стабилизированным напряжением 5 В и потребляет ток около 70 мА, поэтому с помощью питания особых проблем не будет.Соберем его по самой простой схеме:

Трансформатор с выходным напряжением около 8 В, диодный мост (можно использовать любые выпрямительные напряжения и ток или даже готовый диодный мост), транзистор КТ817 с любым буквой, который нужно поставить на радиатор — алюминиевую пластинку размерами около 2 х 3 см. Конденсатоы С3 и С4 — электролитические, светодиод HL1 выполняет роль индикатора включения питания — его при желании вместе с резистором R10 можно не устанавливать.

Ну и как всегда, несколько полезных ссылок, которые могут пригодиться при построении автомата:

1.9 Микросхема дешифратора К155ИД3. Микропроцессорная система на базе комплекта КР580

Звонки, домофоны

1970

39 7000139

6
1993
6
1993

136

внизу ИК-датчик

(UA3WIA)

Электронные звонки

Приведены 6 схемных звонков 1

Кривопалов В.

Электронный музыкальный звонок

К155ЛА3х2, К155ИЕ5, К155ИД3

«В помощь радиолюбителю»

Г.

Электромузыкальное устройство

Проигрывает 16 звуков. На транзисторах и ТТЛ микросхемах.

«В помощь радиолюбителю»

1984

Котов Н.

Электромузыкальный квартирный звонок

Трели соловья, на 5 транзисторах.

«В помощь радиолюбителю»

1985

Николенко А.

Дверные сенсорные звонки

Приведены две схемы звонка на КМОП микросхемах

«Радио»

1987

323232(UA3WIA)

Двухтональный сенсорный звонок

(Дополнения в №2 1988г стр.37, №10 1994г стр.23).

«Радио»

1987

Никонов А.

Электромузыкальный звонок

(Дополнения в №8 1989г стр.68, №4 1991г стр.81). 14 тактов. К155ИД3, К155ЛА3, К155ИЕ5 и транзисторы

«Радио»

1987

Шульгин Г.(UA3ACM)

Сенсорный светозвуковой сигнализатор

КТ605Б, МП26Б, КУ103В

«Радио»

3939

Программируемый музыкальный звонок-автомат

(Дополнения в ВРЛ №107 стр.67). 8 фрагментов. ТТЛ микросхемы, КР556РТ4

«В помощь радиолюбителю»

1989

103

Череватенко В.

Электронный звонок на микросхемах

(Дополнения в №11 1989г стр.89). К155ЛА3х2, КТ315Б, КТ345А.

«Радио»

1989

Глотов А.

Электронный звонок на транзисторах

(Дополнения в №12 1991г стр.75, №10 1994 стр.23). На 11 транзисторах

«Радио»

1989

Зайцев А.

Двухтональный электронный звонок

На К176ИЕ5 и КТ3102Г

«Радио»

1991

32 634 А. За 34 А.

Звучащий брелок

Микрофон и излучатель — ЭП-3. Растояние до 6 м. К564ЛН2, К564ЛА7, КТ3102, КТ3107.

«Радио»

1991

Сытник М.

Программируемый электромузыкальный звонок «К25-унисон»

(Продолжение в №8 1991г., Дополнение в РЛ №7 1992г. Стр.29, №1 1994г. Стр.34). 70 мелодий, 7 — 12 сек. 573РФ2, К176ИЕ1х2. К155ИЕ7х4, К155ИЕ5, К176ЛА9, К155ЛА3, ЕН5А

«Радиолюбитель»

1991

Симутин А.

Электронный звонок на одном транзисторе

(Дополнения в №1,5 1992г стр.74,55). На ГТ402Г, выходной трансформатор и громкоговоритель

«Радио»

1991

Яковлев В.

Звонок «Трель»

К561ЛН2, КТ315, КТ816, КТ817

«Радиолюбитель»

Программируемый музыкальный звонок

К176ИЕ12, К561ИЕ10, К573РФ2, К555ИЕ7х2, КТ815, КТ973

«Радиолюбитель

«Радиолюбитель»

Сенсорный звонок

Трель, К176ЛА7х2

«Радиолюбитель»

1993

Г.

Сенсорный мелодический звонок

К561ТЛ1, КТ361, КТ814

«Радио»

1993

32 3

Электромузыкальный автомат

(Дополнения в №2,6 1994г стр.41,43). Память на 16 мелодий на КР556РТ5, на МС серии К155

«Радио»

1993

Евграфов Д.

Мелодический звонок из доступных деталей

К155ЛА3, К155ТМ2, К155ЛА4х3, КТ315, МП42х3

«Ремень»

Г.

Электронные звонки на любой вкус

Описаны схемы трехзвонков: двухтональный на К561ЛН2, мелодичный и на МС к174ИЕ12

«Радио»

Нет автора

Мелодичный звонок из … наручных часов

Использование неисправных часов.

«Радиолюбитель»

1996

Куликов К.

Мелодический звонок «Чижик»

Проигрывание мелодии. На К155ЛА3, К176ИЕ8 и транзисторах.

«Радио»

1997

Иванов Ю.

Вместо обычного будильника — музыкальный

(Дополнение в №8 1999г.). Включение УМС-01 — УМС-8

«Радио»

1998

Турчинский Д.

Мелодический сигнализатор на микросхемах УМС

Использование нескольких УМС в одном устройстве.

«Радио»

1998

Редькин П.

Музыкальный квартирный звонок

(Дополнение в №3 1999г.). На УМС

«Радио»

1998

Гришин А.

Сирена из звукового оповещателя «Аврора»

Описан преобразователь 12 В> 220 В, необходимое для нормальной работы излучателя.

«Радио»

1998

Александров И.

Звонок с дистанционным управлением

На КР1008ВЖ4 и преобразовательном блоке питания.

«Радио»

1999

Ющенко И.

Простой домофон

На транзисторах.

«Радио»

1999

Гриднев А. (RA6JGZ)

Запоминающий музыкальный звонок на PIC16F84

Приведены коды программы.

«Радио»

2000

Буров М.

Звонок для «коммуналки»

Управляется четырмя кнопками, при этом звучит своя мелодия. К155ИЕ5, К561ТР2, К556РТ4, К155ИД3, К155ЛА3, К155ЛА1.

«Радио»

2000

Костецкий Д.

Музыкальные звонки с автоматическим перебором мелодий

(Дополнения в №6 2001г стр.43). Как УМС произвести автоматически перебирать мелодии.

«Радио»

2000

Шитов А.

Домофон

Симплексная связь.

«Радио»

2001

Безюлев С.

Звонок-домофон на микроконтроллере Z8

КР1026УН1, Z86E0208PSC, ЭКР1436УН1, КР1014КТ1В.

«Радио»

2001

Гладштейн М.

Квартирный звонок — из музыкальной открытки

(Дополнение в №4 2002г.).

«Радио»

2001

Каблуков А.

Мелодичный звонок

На ТТЛ микросхемах.

«Радиолюбитель»

2001

Янченко Д. (EW3DA)

Многофункциональный звонок на PIC-контроллере

PIC16F84, DV-16236NRT / R

«Радио»

.

Музыкальный звонок

(Дополнение в №9 2002г.). На УМС8-08

«Радио»

2001

Бессарабов А.

Простой квартирный звонок

На KA2411

«Радио»

2001

Григорий А.

Дверной звонок с нарастанием громкости

На КР1008ВЖ4

«Радиомир»

2002

Электронный дверной «колокол»

Датчик качания, К140УД608, УМС-7, К176КТ1

«Радиоконструктор»

32 2002

32 2002 9000

Дверной звонок на микросхеме ISD25xxx

Используется ISD2590

«Радио»

2004

Нечаев 2

(UA3WIA)

Музыкальный звонок на 120 мелодий

(Дополнение в №8 2004г.). На AT90S8515-8PI.

«Радио»

2004

Белецкий М.

Хороший музыкальный звонок

На УМС8.

«Радиоконструктор»

2004

Каравкин В.

«Телефонный ключ» для домофона

Звонок с сотового открывает дверь. На КР1008ВЖ18

«Радиоконструктор»

2005

Мясников С.

Домофон

К174УН14, К561ЛЕ5

«Радиоконструктор»

2005

134 А.

Домофон с упрощенным подключением

По одной двухпроводной лини разговор и управление электромагнитом.

«Радиоконструктор»

2005

Ершов Р.

Переговорное устройство — домофон

К174УН14

«Радиоконструктор»

2005 9осцев4

В. 2

Простой домофон на десять квартир

К174УН14

«Радиоконструктор»

2005

Электронные квартирные звонки

(Дополнения в №2 2006г. Стр.42). Описание нескольких схем различных авторов.

«Радио»

2005

Нет автора

Электронные квартирные звонки

(Продолжение 2005г., дополнения в №5 2006г. стр.45). Дано описание схем различных авторов

«Радио»

2005

Нет автора

онок для кошки

«Радиоконструктор»

2006

Макушин К.

Мелодичный дверной колокольчик

На УМС7 (8)

«Радио»

2006

Многоканальный музыкальный звонок

10 абонентов, кодирование на LM3915, абонентские блоки на УМС8-08

«Радиоконструктор»

Нет автора

Многокомнатный звонок

Для коммуналок, на КР1506ХЛ1, КР1506ХЛ2.

«Радиоконструктор»

2006

Комичев А.

Музыкальный сигнализатор

Понижение частоты на выходе УМС8 счетчиком для улучшения звука

«Радиоконструктор»

2006

Полифонический квартирный звонок из сотового телефона

9000 слом2 PIC16F84, KA2209, сотовый.

«Радио»

2006

Беляев А.

Творческий проект «Бегущие огни на светодиодах». Матвеев Павел

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей
Центр детского технического творчества №1
Творческий проект
по теме:
«Бегущие огни на светодиодах»
Выполнил: Матвеев Павел
Руководитель: педагог
дополнительного образования
Рожкова Татьяна Алексеевна

Ульяновск, 2015г.
Оглавление
1.Введение …… … …………………………………………… .3
2.План проекта. ……………………………………………… 4
3.Работа над проектом …………………………………… .5-7
4.Заключение ……………………………………………… ..8
5.Литература ……………………………………………… …. 9
Введение
Принципиальную схему «Бегущие огни на светодиодах» я взял из журнала «Радио» №11 за 2000 год. Схема меня заинтересовала тем, что на ее основе можно изготовить несколько электронных устройств: новогоднюю гирлянду, электрифицированную картину, а также схема может быть использована для оформления зрелищ или подарков.Кроме того, в данной схеме можно использовать следующие светодиодов. Она может работать на 16 или 32 светодиодах. Я решил выполнить взятое электронное устройство и использовать его для электрификации картины космической темы «Вечное движение», чтобы выставить ее участие в конкурсе творческих работ, проводимом в рамках Городской Недели Космонавтики.
План проекта
3.Работа над проектом
3.1Поиск и разработка, Принципиальная и монтажная схема выбранного устройства
3.2Принцип работы схемы и перечень элементов
3.3Доработка схемы и ее изготовление
3.4 Проверка работоспособности схемы и ее установка в выбранном корпусе.
Работа над проектом
Изучив принцип питания схемы работы, я пришел к выводу, что напряжение данной схемы можно снизить до 5 Вольт, не ухудшая ее работоспособность.
При этом количество комплектующих деталей должно уменьшиться.
Принципиальная схема переключателя светодиодных гирлянд

На основе принципиальной схемы мною была заложена
печатная плата устройства

Принцип работы схемы
Эффект «Бегущие огни» позволяют получить тогда, когда светодиоды поочередно загораются и гаснут, и конечно расположены в очередной последовательности.Именно такой эффект создается схема. Она содержит счетчик импульсов на микросхеме DD 2, дешифратор DD 3 и задающий генератор на элементах DD 1.1 — DD 1.3.
Поступающие на счетчик импульсов генератора включают изменение логических уровней на его выходах, а те, в свою очередь, «управляющие» выходными сигналами дешифратора, заданный ритм включения и выключения светодиодов. Скорость перемещения по гирлянде можно улучшить подбором конденсатора С1 и первого резистора.
Питается переключатель от источника постоянного напряжения напряжением 12 — 15 Вольт через стабилизатор ДА1.
Перечень элементов
Конденсаторы:
С1, С4 — 47 мкф * 10в — 2 шт.
С2, С3 — 0,1 мкф — 2 шт.
Резисторы:
430 Ом — 1 шт.
390 Ом — 1 шт.
Светодиоды:
АЛ307 — можно ставить до 32 штук.
Микросхемы:
К155ЛА3 — 1 штука.
К155ИЕ5 — 1 штука.
К155ИД3 — 1 штука.
Стабилизатор — КР142Ен5А — 1 штука.
Доработка схемы
Начав работать над изготовлением устройства и хорошо изучив принцип работы схемы, я пришел к выводу, что ее можно несколько упростить. После доработки схемы, ее можно будет запитать от меньшего напряжения — 5 вольт. Суть доработки состоит в том, что запитывая схему от стабилизирующего источника питания из нее можно исключить стабилизирующую цепочку, собранную на стабилизаторе КР142ЕН5А. Представленная работа подключена к адаптору с выходным напряжением 5В.

Принципиальная схема электронного устройства

По данной схеме было изготовлено работоспособное электронное устройство, которое я использовал для подсветки картины на космическую тему «Вечное движение», чтобы продемонстрировать ее для участия в конкурсе творческих работ, проводимом в рамках Городской Недели Космонавтики.
Заключение
В заключение хочу отметить преимущества доработанной принципиальной схемы электронного устройства. Во — первых, я добился понижения питающего напряжения с 12 до 5 Вольт.Во — второе, уменьшилось количество комплектующих деталей.
Перечень элементов схемы Перечень элементов доработанной схемы
Конденсаторы:
С1, С4 — 47 мкф * 10в — 2 шт.
С2, С3 — 0,1 мкф — 2 шт.
Резисторы:
430 Ом — 1 шт.
390 Ом — 1 шт.
Светодиоды:
АЛ307 — можно ставить до 32 штук.
Микросхемы:
К155ЛА3 — 1 штука.
К155ИЕ5 — 1 штука.
К155ИД3 — 1 штука.
Стабилизатор — КР142ЕН5А — 1 штука. Конденсаторы:
С1– 47 мкф * 10в — 1 шт.
Резисторы:
430 Ом — 1 шт.
390 Ом — 1 шт.
Светодиоды:
АЛ307 — можно ставить до 32 штук.
Микросхемы:
К155ЛА3 — 1 штука.
К155ИЕ5 — 1 штука.
К155ИД3 — 1 штука.
Литература
1.Журнал «Радио» №11, 2000.
. 2. Борисов В.Г. Юный радиолюбитель, М., Радио и связь, 1992.
3.Головин П.П. Учимся радиоэлектронике, Ульяновск, РИЦ Реклама, 1999.
Доклад
Слайд1
Здравствуйте, меня зовут Матвеев Павел. Я занимаюсь в объединении «Юный радиотехник» педагога дополнительного образования Рожковой Татьяны Алексеевны. Мой творческий проект называется «Бегущие огни на светодиодах».
Слайд2
Принципиальную схему «Бегущие огни на светодиодах» я взял из журнала «Радио» №11 за 2000 год. Схема меня заинтересовала тем, что на ее основе можно изготовить несколько электронных устройств: новогоднюю гирлянду, электрифицированную картину, а также схема может быть использована для оформления зрелищ или подарков.Кроме того, в данной схеме можно использовать следующие светодиодов. Она может работать на 16 или 32 светодиодах. Я решил выполнить взятое электронное устройство и использовать его для электрификации картины космической темы «Вечное движение», чтобы выставить ее участие в конкурсе творческих работ, проводимом в рамках Городской Недели Космонавтики.
Слайд3
Начав работать над изготовлением устройства и хорошо изучив принцип работы схемы, я пришел к выводу, что ее можно несколько упростить.После доработки схемы, ее можно будет запитать от меньшего напряжения — 5 вольт. Суть доработки состоит в том, что запитывая схему от стабилизирующего источника питания из нее можно исключить стабилизирующую цепочку, собранную на стабилизаторе КР142ЕН5А.
Слайд4
В процессе изготовления электронного устройства мною, на основе принципиальной схемы, была составлена монтажная схема устройства. По ней методом травления в хлорном железе были изготовлены дорожки из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.После лужения дорожек я установил детали и произвел пайку электронного устройства.
Слайд5
Хочу отметить преимущества доработанной принципиальной схемы электронного устройства. Во — первых, я добился понижения питающего напряжения с 12 до 5 Вольт. Во — второе, уменьшилось количество комплектующих деталей. После доработки из схемы были исключены конденсаторы С2, С3, С4 и стабилизатор КР142ЕН5А. Это преимущество наглядно видно из представленной таблицы.
Слайд 6
По данной принципиальной схеме было изготовлено работоспособное электронное устройство.
Слайд 7
Изготовленное электронное устройство я использовал для подсветки картины на космическую тему «Вечное движение», которая была выставлена на конкурсных работ, проводимом в Городской Недели Космонавтики. Представленная работа подключена к адаптору с выходным напряжением 5В.
Слайд 8
Спасибо за внимание.

Приложенные файлы

file1
Размер файла: 449 КБ Загрузок: 7
file2
Размер файла: 1 МБ Загрузок: 7

"ДИС-Протект"