Введение
С появлением цифровой техники в жизни людей произошла, без преувеличения сказать, наставшая революция. На every лиши устройствам, которые всегда отличались своими габаритами и сложностью реализации, пришли небольшие цифровые элементы, комбинирую которые в сложные логические схемы, можно добиться получения многофункциональных цифровых устройств. Каждый день люди пользуются электронными часами
будильниками, пультами дистанционного управления. фотоаппаратами
компьютерами и т.п., появление которых обязано изобретению программно- аппаратного цифрового конструирования приборов.
Очевидно, что вместе с цифровыми устройствами была заложена цифровая логика, которая токи малой и большой амплитуд преобразовывает в последовательности нулей и единиц соответственно. Эта простота реализации. с одной стороны. привлекает конструкторов к созданию как можно большему количеству цифровых логических цементов, но с другой стороны таит в себе большое количество трудностей, ведь чем сложнее электронные устройства, то есть чем больше количество его составных элементов, тем сложнее «заставить* их работать в едином ключе, давая требуемый результат Таким образом, конструктор, разрабатывающий цифровые электрические устройства, обязан хорошо владеть навыками цифровой логики в совокупности е дискретной математикой.
Программно-временные устройства (ПВУ), являясь разновидностью цифровых устройств, представляют собой относительно простые в реализации устройства, работающие по цифровой (двоичной) логике. Программой sax таковой является алгоритм прохождения сигнала по схеме устройства, поэтому под разработкой программы ПВУ подразумевают создание его принципиальной схемы. Временная составляющая устройства отвечает за отсчет определённого числа секунд (часов, минут, дней и т. д.), после которого должно произойти какое-либо событие.
В ходе данной курсовой работы было разработано цифровое ПВУ, ществляющее отсчет заданного вариантом времени с последующей подачей I нала на исполнительное устройство, которым является светодиод. При ;струировании схемы должен соблюдаться диапазон питающих напряжений и решность отработки времени.
Поскольку цель написания данной курсовой работы учебная, разработанное устройство не претендует на коммерческое использование, поскольку при создании его принципиальной схемы не рассматривались вопросы ее оптимизации и потенциального удешевления комплектующих устройства. Тем не менее, построенное по ней цифровое ПВУ будет отвечать требованиям, указанным в задании на курсовую работу.
1 Разработка структурной схемы пву
Структурная схема разрабатываемого устройства включает в себя следующие элементы:
генератор частоты 32768 Гц;
делитель частоты;
счетчик единиц секунд;
счетчик десятков секунд;
счетчик единиц минут;
счетчик десятков минут;
счетчик единиц часов;
счетчик десятков часов;
схема совпадения;
исполняющее устройство.
В качестве основы элементной базы разрабатываемого ПВУ были выбраны микросхемы серии 564, поскольку их диапазон питающих напряжений (4,2 — 15 В) удовлетворяет диапазону, заданному вариантом на курсовую работу (6-9)
Генератор представляет собой совокупность кварцевого генератора, двух элементов «2И-НЕ» микросхем 564J1A7, двух резисторов и конденсатора.
В качестве элементной базы схемы деления частоты были использованы микросхемы семейства 564ИЕ11, представляющие собой 4-разрядные двоичнодесятичный счетчики.
В схеме совпадения использовались также элементы «2И-НЕ» из микросхем 564ЛА7. В качестве исполняющего устройства выступает светодиод с включенным последовательно резистором.
Блок-схема разрабатываемого ПВУ представлена в соответствии с рисунком 1:
