3 Выбор и расчет элементов электрической схемы
3.1 Генератор секундных и минутных импульсов
Генератор собран на базе часовой микросхемы К564ИЕ12 и кварцевого резонатора с частотой 32768 Гц (215Гц) [7]. Принципиальная схема генератора приведена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Кварцевый генератор
Микросхема
К564ИЕ12 является комбинированной
микросхемой – генератором импульсов
с внешним возбуждением и двумя делителями.
С помощью кварцевого резонатора на
входах Zи
устанавливается
частота 32768 Гц (215) Гц. В результате
на выходеМ устанавливаются импульсы
с частотой 1/60 Гц (минутные импульсы), на
выходеS1–
1 Гц (секундные импульсы), на выходеS2
иF – 2 Гц и 1024Гц
(210Гц) соответственно. В данной
схеме переменный конденсаторС3используется для точной настройки
генератора.
3.2 Счетчики импульсов
Счетчики импульсов необходимы для получения заданных временных промежутков, используя для этого более частые сигналы, получаемые от генератора секундных и минутных импульсов. Для увеличения длины временных промежутков счетчики соединяются последовательно.
В данной работе предлагается использовать в качестве счетчиков микросхемы серии К564ИЕ8 и К564ИЕ3.
3.3 Регистр
В качестве регистра используется микросхема 1554ИР33, которая является микромощным скоростным 8-разрядным параллельным регистром.
3.4 Мультиплексор
В данной работе предполагается использование двух мультиплексоров с тремя адресными и шестью коммутирующими входами. Лучше всего для этой цели подходит стробируемый мультиплексор К564КП7.
Для выбора заданных режимов таймера коммутирующие входы D1–D6замыкаются на выходы счетчиков импульсов, которые соответствуют заданным интервалам времени. На адресные выходы А1, А2, А4с регистра поступают управляющие сигналы. Составлена таблица 3.1, показывающая, какая должна быть последовательность управляющих сигналов для выбора того или иного режима работы таймера.
Таблица 3.1. – Последовательность управляющих сигналов.
|
Режим |
Dx |
A1 |
A2 |
A4 |
|
Режим 1 |
D1 |
«1» |
«0» |
«0» |
|
Режим 2 |
D2 |
«0» |
«1» |
«0» |
|
Режим 3 |
D3 |
«1» |
«1» |
«0» |
|
Режим 4 |
D4 |
«0» |
«0» |
«1» |
|
Режим 5 |
D5 |
«1» |
«0» |
«1» |
|
Режим 6 |
D6 |
«0» |
«1» |
«1» |
3.5 Коммутатор нагрузки
Коммутатор нагрузки состоит из трех частей: RS-триггера, транзистора и реле [8].
С мультиплексоров на RS-триггер приходят управляющие сигналы, переводящие его в одно из двух рабочих положений. В данной работеRS-триггер собран на базе микросхемы К564ЛЕ5.
Высоковольтный транзистор КТ604А используется для усиления тока и обеспечивания надежности срабатывания реле.
Для обеспечения необходимых по техническому заданию рабочего напряжения бытового устройства 220 В, 50 Гц необходимо использование достаточно мощного реле. Более всего подходят к условиям реле типа РПУ-0, обмотки которых могут выдерживать рабочее напряжение 220 В с тремя группами контактов, способных коммутировать постоянное или переменное напряжение при токе нагрузки до 1 А.