ЗМІСТ

ВСТУП................................................................................................................................3

1.Теоретична частина .....................................................................................................5

1.1 Аналіз завдання ……….….........................................................................................5

1.2 Основні технічні терміни ............……………..........................................................5

1.3 Опис роботи блок схеми ..............………….............................................................6

1.4 Аналіз існуючих схем даного типу .....................…………....................................7

2. Конструкторська частин ......................................…...................................................8

2.1 Обґрунтування вибраної елементної бази ........................…………......................8

2.2 Вибір мікросхем .................................................................………….......................10

2.3 Опис роботи розробленої схеми ............……………..............................................13

2.4 Опис друкованої плати ...........................................……………..............................13

2.5 Накреслити схему за даними на малюнку…………………………………………14

ВИСНОВКИ ......………..................................................................................................15

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ .......................................…….......................16

ВСТУП

Комп'ютерна схемотехніка - це технічний напрямок, зв'язаний із розробкою, відлагоджуванням , обслуговуванням цифрових комп'ютерних, комп'ютеризованих та інтегрованих систем.

Ці знання необхідні фахівцям, зв'язаним з інтенсивним використанням комп'ютерної техніки, автоматизованих систем обробки даних і керування, спеціалістам з електроніки та радіотехніки, цифрових автоматів і робототехніки.

Знання комп'ютерної схемотехніки потрібно також всім тим, хто зв'язаний із створенням програмного забезпечення автоматизованих систем і комп'ютерів, що визначається тісною взаємодією апаратних й програмних засобів. Програміст, що добре знає апаратну частину завжди має перевагу перед іншими, його програми будуть більш ефективнішими та досконалішими.

Метою курсового проекту є здобуття навиків проектування цифрових пристроїв, тобто, за вхідними та розрахунковими даними, які необхідні для побудови пристрою, розробити принципову схему даного цифрового паристою і створити на її основі відповідну друковану плату. При розробці друкованої плати необхідно враховувати не тільки електричні але механічні, фізичні і інші фактори, що залежать від умов роботи цифрового пристрою, надійності, яку має забезпечити дана схема, довговічності та інше.

Швидке розширення областей застосування електронних пристроїв - одна з особливостей сучасного науково-технічного прогресу. Цей процес в певній мірі пов'язаний з впровадженням інтегральних мікросхем в універсальні обчислювальні комплекси; периферійні пристрої; пристрої реєстрації і передачі інформації; автоматизовані системи управління; пристрої для наукових дослідів; механізації і інженерної праці; побутові пристрої. Застосування інтегральних мікросхем дозволило удосконалити і створити нові методи проектування, конструювання і виробництва радіоелектронної апаратури різноманітного призначення, підвищити їх технічні і експлуатаційні характеристики, традиційно виконаних на механічних принципах дії.

Спроектований пристрій для організації динамічної індикації цифрової інформації можна використовувати в системах, де потрібно перетворювати сигнал, представлений двійковими кодами, у інформацію, більш зручну для сприйняття людиною, тобто, візуальну. Переваги схеми динамічної індикації над звичайною у пристроях з малою розрядністю індикатора немає, але проте коли потрібна індикація великої розрядності, тоді за допомогою динамічної індикації можна

значно зменшити кількість елементів схеми. Адже в той час, як при звичайній індикації кількість індикаторів обов'язково має співпадати з кількістю дешифраторів, при динамічній - один дешифратор може забезпечити нормальну роботу будь-якій кількості індикаторів.

З цим пристроєм ми не розлучаємося, кожного дня, а то й цілодобово, навіть не здогадуючись про це, адже він входить у склад кожного побутового електронного годинника, і не тільки.

Курсова робота складається з двох частин: пояснювальної записки і графічного матеріалу - принципова електрична схема пристрою та креслення друкованої плати оформлених на аркуші паперу формату А3.

1 Теоретична частина

1.1 Аналіз технічного завдання

Згідно технічного завдання розробити цифровий пристрій для автоматичного

контролю знань студента.

В білеті 10 питань, кожне з яких має по чотири варіанти відповіді, проте тільки один варіант правильний.

Критерії оцінювання:

10 правильних відповідей - оцінка 5

9,8 правильних відповідей - оцінка 4

7,6,5 правильних відповідей - оцінка З

менше 5 правильних відповідей - оцінка 2

1.2 Основні технічні терміни

Мультивібратором називають авто коливні пристрої, які виробляють послідовність прямокутних імпульсів заданої частоти і шпаруватості.

Лічильник - це послідовнішна схема, робота якої полягає у збільшенні двійкового числа на його виходах на одиницю після надходження кожного імпульсу на вхід. Вона виконує наступні функції:

- підрахунок кількості одиничних сигналів, що поступили на вхід;

- перетворення кількості імпульсів на вході в двійковий код на виходах;

- збереження інформації у вигляді паралельного коду;

- поділ частоти вхідного імпульсного сигналу.

Регістром називають послідовнісний пристрій, призначений для записування, тимчасового зберігання і перетворення двійкової інформації. Будь-який регістр складається із з'єднаних в певній послідовності тригерів і в багатьох випадках логічних елементів для керування ними.

Дешифратор - це пристрій призначений для перетворення двійкового коду на вході в сигнал на одному з виходів, а також в код семи сегментного індикатора.

Тригер - це електронний пристрій, який може перебувати в одному із двох стійких станів - одиничному або нульовому. Перехід з одного стану в інший здійснюється під час подання певних значень електричних сигналів на відповідні входи. Якщо таких сигналів

не буде, то тригер зберігає свій останній стан.

Даючи означення слову "тригер" з точки зору інформатики, то це логічний, послідовнісний пристрій, здатний зберігати 1 біт інформації.

Напруга на інверсному виході завжди має значення, обернене логічному стану прямого входу, тобто якщо Q=1 то Q =0.

Логічний елемент - це схема, яка, згідно інформації вхідних сигналів, „може вирішувати", що відповісти на виході - „ТАК" чи „НІ". Логічні елементи складаються з певної кількості діодів і транзисторів, і є елементами інтегральної схеми.

1.3 Опис роботи блок схеми

Блок-схема пристрою показана на рисунку 1.1

Рисунок 1.1- Пристрій для визначення успішності студента

На рисунку зображені:

1 - Б-тригер;

2 - регістр чотири розрядний;

3 - шина даних;

4 - регістр чотири розрядний;

5 - лічильник імпульсів;

6 - дешифратор;

7 - індикатор.

Блок-схема пристрою складається з семи основних частин. Під час введення відповіді студентом Б-тригер 1 забезпечує паралельне занесення інформації до регістра 2. Після занесення десятої відповіді в регістр через шину даних 3 відбувається послідовне занесення в регістр 4 який передає інформацію до лічильника імпульсів 5. По закінченню обрахунку правильних відповідей відбувається перетворення двійкового коду в код семисегментного індикатора 7, який показує оцінку рівня знань студента.

1.4 Аналіз існуючих схем даного типу

Мультивібраторами називають автоколивальні пристрої, які виробляють послідовність прямокутних імпульсів заданої частоти і шпаруватості.

У схемі мультивібратора рисунку 1.2 виникають незатухаючі коливання, а інвертори логічних елементів DD1.1 i DD1.2 по черзі перебувають у відкритому і закритому станах, виконуючи функцію пускових пристроїв, які перемикають конденсатори С1 і С2 для перезарядження їх в певній послідовності

Для певності розгляд роботи мультивібратора почнемо в момент t1. При цьому вихідний стан схеми мультивібратора такий: інвертор D1.1 закритий на його виході рівень логічної одиниці. Конденсатор С1 заряджається по колу: вихід елемента D1.1, конденсатор С1 резистор R2, земля, по мірі заряду конденсатора напруга на вході ЛЕ зменшується поки не доходить до порогового рівня і елемент D1.2 стрибком переходить у закритий стан. При цьому потенціал виходу цього, елемента набуває значення рівня логічної одиниці, і раніше розряджений конденсатор С2 починає заряджатися по колу: вихід елемента D1.2, конденсатор С2, резистор R1, земля.

Розряд конденсатора відбувається набагато швидше ніж заряд. В момент коли на верхній обкладинці зарядженого конденсатора стрибком встановлюється нульовий потенціал, напруга на нижній обкладинці прямує до від'ємного значення, але, як тільки потенціал досягає нульового рівня - відкривається захисний діод і конденсатор швидко розряджається через низький опір відкритого діода. Цей час, як правило набагато менше часу заряду. Тому тривалість імпульсу і паузи визначається тільки релаксаційними процесами в колах R1C2 R2C1 від сталої часу заряду конденсаторів С1 і С2.

Отже, на виходах мультивібратора періодично з'являються прямокутні імпульси.

(Рис.1.2) Якщо опір резисторів R1=R2= 1,8 кОм і ємність конденсаторів (С1=С2) змінюється

від 100 пФ до 0,1 мкФ, то частота коливань мультивібратора змінюється від 2 МГц до 300 Гц.