2 Разработка принципиальной схемы генератора и делителя частоты
Согласно варианту задания на курсовую работу, погрешность отработки времени не должна превышать 2%, поэтому в качестве элемента, задающего частоту генератора до деления, был использован кварцевый генератор, построенный на двух элементах Шеффера, двух резисторах и кварцевом резонаторе.
Был выбран кварцевый резонатор РК206(2А)-8пФ с резонансной частотой 0,032768 МГц (32 768 Гц).
Схема делителя частоты используется для преобразования частоты
генератора до деления (32 768 Гц) в частоту, подающуюся на вход счетчика времени (1 Гц). Следовательно, коэффициент деления частоты будет
следующим:
где п — количество разрядов, N - модуль счета, а скобки [] означают округление до ближайшего целого в большую сторону, получим:
Следовательно, для организации 15-разрядного делителя частоты потребуется четыре 4-разрядных счетчика 564ИЕ11.
Произведем расчет времятадающего сопротивления R1:
резистор С2-ЗЗ-ОДгЗВт 1.91 МОм 1%, ряд Е96.
Схема полученного генератора и делителя частоты представлена в
соответствии с рисунком 2:
3 Разработка принципиальной схемы счетчиков десятков и единиц
В качестве счетчиков десятков и единиц также использовались микросхемы 564ИЕ11, являющиеся 4-разрядным двоично-десятичным счетчиком. Изображение данной микросхемы представлено в соответствии с рисунком 3:
На вход №10 («+1») подается задающая частота, а с выходов №6, №11, №14, №2 будет сниматься выходное число в двоично-десятичной системе. Выход №7 («Р») сигнализирует о переполнении разрядной сетки (когда число счета на выходе становится > 15), Вход №9 (R) служит для сброса микросхемы.
Произведем расчет коэффициентов пересчета счетчиков секунд, минут и часов. Поскольку, согласно варианту задания на курсовую работу, время, через которое должен загореться светодиод, составляет 19 часов 13 минут, очевидно, что
N СЕС СЕМ = N СЕЧ ~ N СДС=^СДМ~6; ИСдч=2,
где NСЕС - коэффициент счета единиц секунд, ^сдс - коэффициент
счета десятков секунд, NСБМ - коэффициент счета единиц минут, №сдм . коэффициент счета десятков минут, NCE4 - коэффициент счета единиц часов , Nсдч - коэффициент счета десятков часов.
Используя формулу (2) произведем расчет количества счетчиков, обучающихся для подсчета секунд, минут и часов.
следовательно, для подсчета единиц секунд, минут и часов потребуется один 4-разрядный счетчик 564ИЕ11.
следовательно, для подсчета десятков секунд и минут потребуется один 4- разрядный счетчик 564ИЕ11.
Для N сес * Nсш , N СЕЧ :
w=[log2Ar]=[log,10]=4,
Для Nсдс »
п=(log2Ar]=(log,6)=3,
п=log2W}=[log:2]=l,
следовательно, для подсчета десятков часов также потребуется один 4- разрядный счетчик 564ИЕ11.
Схема включения микросхем в качестве счетчика представлена на рисунке 4
Рисунок 4 - Схема включения микросхем 564ИЕ11 в качестве счетчика
В частности, на рисунке выше микросхема DD5 подсчитывает единицы
секунд, как только их количество становится равным 10, сигнал передается на
микросхему DD7, которая подсчитывает их десятки.
Схема подсчета единиц и десятков минут и часов выглядит аналогично.