- •Содержание
- •1 Описание последовательности работы устройства
- •2 Функциональная схема устройства
- •3 Выбор элементной базы
- •3.1 Общие сведения о ттл
- •3.2 Схемотехнические решения
- •3.2.1 Блок ввода
- •3.2.2 Операционный блок
- •3.2.3 Блок вывода
- •3.2.4 Блок индикации
- •3.4 Триггеры
- •3.5 Регистры
- •3.6 Компаратор
- •3.7 Счетчик
- •3.8 Мультиплексор
- •3.9 Аналого-цифровой преобразователь
- •3.10 Светодиоды
- •3.11 Резисторы общего назначения
- •4 Описание работы принципиальной схемы
- •5 Расчётная часть
- •5.1 Расчёт сопротивлений
- •5.2 Расчёт потребляемой мощности
- •5.3 Расчёт времени задержки устройства
- •Заключение
3.10 Светодиоды
По значению прямого напряжения (Uпр) выбираем светодиоды для реализации индикации[3]. Значение прямого напряжения не должно превышать 5В. Выбранные светодиоды (таблица 3.5) подходят по этим параметрам для индикации. Для индикаций «КN-ПРЕВЫШЕНИЕ» выберем светодиоды красного цвета свечения АЛ336К, для индикации «НОРМА» выберем светодиод зелёного цвета свечения АЛ336Н, а для индикаций «ОСТАНОВ» и «РАБОТА» выберем светодиоды жёлтого свечения АЛ336Ж. Основные параметры перечисленных выше светодиодов указаны в таблице 3.6 . Внешний вид и графическое обозначение светодиода показаны на рисунке 3.14.
Таблица 3.6 – Основные параметры выбранных светодиодов
Тип светодиода |
Значения параметров при T = 25 C |
Предельные значения при T = 25 C |
||||||
Iпр мА |
Uпр В |
λмакс, мкм |
Iпр.мах мА |
Iпр.и макс, мА |
tимс |
Uобр макс, В |
||
АЛ336Н |
10 |
2 |
0,554…0,572 |
20 |
60 |
2 |
2 |
|
АЛ336Ж |
10 |
2 |
0,675…0,702 |
20 |
60 |
2 |
2 |
|
АЛ336К |
10 |
2 |
0,655…0,68 |
20 |
100 |
2 |
2 |
|
Рисунок 3.14 – Внешний вид и графическое обозначение светодиода
3.11 Резисторы общего назначения
Резисторы с металлодиэлектрическим проводящим слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа.[4] Будем использовать резистор С2-6, который относится к неизолированным. Резистор приведен на рисунке 3.15. Его основные характеристики приведены в таблицах 3.7,3.8.
Рисунок 3.15 – Резистор С2-6
Таблица 3.7 – Основные характеристики резистора С2-6
Номинальная мощность, Вт |
Диапазон номинальных сопротивлений, Ом |
Размеры, мм |
Масса, г |
||||
D |
L |
l |
d |
||||
0,125 |
100…1Ч106 |
2,2 |
6,0 |
20 |
0,5 |
0,2 |
|
0,25 |
100…2Ч106 |
3,0 |
7,0 |
20 |
0,6 |
0,3 |
|
Примечание. Промежуточные значения номинальных сопротивлений соответствуют ряду Е24 с допусками ±5%.
Таблица 3.8 – Температурный коэффициент сопротивления(ТКС)
Диапазон номинальных сопротивлений, Ом |
ТКС, 10-61/*С |
|
от -60 до +20 |
от +20 до +315 |
|
До 0,51Ч106 |
±1200 |
±700 |
0,51Ч106 и выше |
±1600 |
±1000 |
4 Описание работы принципиальной схемы
Принципиальная схема устройства приведена в ПРИЛОЖЕНИИ Б (БНТУ113310.012 З3).
Диаграмма работы устройства приведена в ПРИЛОЖЕНИИ В.
До начала работы устройство контроля измеряемого параметра находится в режиме «ОСТАНОВ» (ось диаграммы ОСТАНОВ/ПУСК). Сигнал «ОСТАНОВ» действует на вход триггера DD36.2, в результате чего триггер находится в состоянии логической 1, то есть индикатор «ОСТАНОВ» горит. На входы триггеров DD38.1, DD38.2, DD40.1, DD40.2, DD42.1 и DD42.2 действует сигнал «СТОП», в результате чего триггер находится в состоянии логического 0, то есть индикаторы «РАБОТА», «К4-ПРЕВЫШЕНИЕ», «К3-ПРЕВЫШЕНИЕ», «К2-ПРЕВЫШЕНИЕ», «К1-ПРЕВЫШЕНИЕ» и «НОРМА» не горят.
После запуска устройства в режиме ПУСК первой выполняется команда «ГАШЕНИЕ ОСТАНОВ» (ось диаграммы «ГАШЕНИЕ ОСТАНОВ»). Команда поступает на вход триггера DD36.2 в результате чего, триггер устанавливается в 1 (ось диаграммы DD36.2), то есть индикатор «ОСТАНОВ» погашен. Команда «ИНДИКАЦИЯ РАБОТА» поступает на вход С триггера DD38.1, в результате чего загорается триггер устанавливается в 0 и индикатор «РАБОТА» горит(ось диаграммы DD38.1). Сигнал «ГАШЕНИЕ KN-ПРЕВЫШЕНИЕ И НОРМА» поступает на входы триггеров DD38.2, DD40.1, DD40.2, DD42.1 и DD42.2, в результате чего триггеры находятся в состоянии логического 1 и индикаторы не горят(оси диаграммы DD38.2, DD40.1, DD40.2, DD42.1 и DD42.2). Команда «РАЗРЕШИТЬ ВВОД С К4» действует на элемент DD2 в следствии чего, с приходом высокого тактового, аналоговые сигналы преобразуются в цифровые и поступают во внутреннюю шину данных(ось диаграммы DD2). Команда «СОХРАНИТЬ АДРЕС В ADR» действует на элементы DD22 и DD23. На входы С1 и , согласно режиму параллельной загрузки, подаем напряжение высокого уровня, в результате чего в регистр поступают сигналы, хранятся и выводятся на внутреннюю шину данных(оси диаграммы DD22 и DD23). Если цифровой сигнал превышает порог, то формируется и сохраняется бит паритета Р. Бит паритета Р приходит на вход D триггера DD18.2, в результате чего с приходом тактового в триггер записывается бит паритета(ось диаграммы DD18.2). Команда «СОХРАНИТЬ NKN В NK» поступает на вход элемента DD29. На два входа R подается сигнал «СБРОС» низкого уровня для синхронного обнуления. С приходом тактового в счетчик записывается номер канала NK(ось диаграммы DD29). Команда «ИНДИКАЦИЯ К4-ПРЕВЫШЕНИЕ» поступает на синхронный вход триггера DD38.2, в результате чего с приходом тактового загорается индикатор «К4-ПРЕВЫШЕНИЕ». Команда «ПОДКЛЮЧИТЬСЯ К ШВЫВ» поступает на вход триггера DD30.1, то есть триггер устанавливается в 0(ось диаграммы DD30.1), следовательно устройство подключено к внешней шине ввода (ось диаграммы «ПОДКЛЮЧИТЬСЯ К ШВЫВ»). Выводиться сигнал тревоги. Команда «ОТКЛЮЧИТЬСЯ ОТ ШВЫВ» действует на вход триггера DD30.1, то есть триггер устанавливается в 1, следовательно устройство отключено от внешней шины. Сигнал «ГАШЕНИЕ РАБОТА» поступает на вход триггера DD38.1, в результате чего триггер устанавливается в 1, то есть индикатор «РАБОТА» не горит. Команда «ИНДИКАЦИЯ ОСТАНОВ» поступает на синхронный вход триггера DD36.2, в результате чего с приходом тактового загорается индикатор «ОСТАНОВ». Команда «ОСТАНОВ» прекращает работу устройства, переключив его из режима СТАРТ в режим ОСТАНОВ.
