
- •Оглавление
- •Глава 1 Введение
- •Глава 2 Специальная часть Разработка узид.
- •Глава 3 Технологическая часть
- •Глава 4 Организационно-Экономическая часть
- •Глава 5 Производственно-Экологическая безопасность
- •Глава 6 Заключение
- •Введение.
- •Алгоритм работы узид
- •Структурная схема узид
- •Входные и выходные сигналы цифровой части устройства:
- •Выбор частоты тактового генератора.
- •Расчет количества счетчиков
- •Принцип работы цифровой части схемы. Начальные условия.
- •Принцип работы узид.
- •Прямой счет.
- •Обратный счет
- •Формирование сигналов “Излучение” и “Разрешение приема” Сигнал “Излучение”
- •Сигнал “Разрешение приема”
- •Экспериментальные результаты.
- •Проектирование печатной платы узид. Система pcad.
- •Проектирование печатных плат в системе pcad .
- •Проектирование печатной платы узид .
- •Введение.
- •Основные положения сегментации рынка.
- •Поиск сегментов рынка ультразвуковых преобразователей.
- •Анализ опасностей и вредностей на участке пайки печатных плат.
- •Воздушная среда предприятий электронной промышленности.
- •Промышленная вентиляция .
- •Местная вентиляция .
- •Расчёт необходимого воздухообмена .
- •Выводы :
- •Заключение.
- •Используемая литература .
Принцип работы цифровой части схемы. Начальные условия.
Т.к. УЗИД излучает зондирующий импульс только в момент переключения из обратного счета на прямой, ясно что не важно в каком состоянии (прямого или обратного счета) окажется устройство при включении.
Поясним это:
1. Устройство попало в состояние прямого счета. В этом случае зондирующий импульс не излучен, счетчики находятся в состоянии прямого счета. Они переполняются. Ситуация аналогична отсутствию отражающих предметов в контролируемой зоне. Сигнал “Вывод” не формируется. Начинается нормальный цикл работы УЗИД.
2. Устройство попало в состояние обратного счета. Зондирующий импульс не излучен. Счетчики находятся в состоянии обратного счета. Они переполняются. Сигнал “Вывод” не формируется. Начинается нормальный цикл работы УЗИД.
Принцип работы узид.
Задающий генератор, собранный на элементах DD1.1 иDD1.2 и кварцевом резонаторе вырабатывает тактовую частоту, впоследствии делящуюся счетчикомDD2.1 на 4. Частота тактового сигнала на выходе блока генератора равнаfг= 8 кГц.
Схема устроена так, что триггер DD3.1 находится в состоянии логического “0”, если УЗИД находится в состоянии прямого счета. Если устройство находится в состоянии обратного счета, то триггер переключается в состояние логической “1”.
Прямой счет.
Тактовая частота поступает на вход 1
элемента DD5.1. На вход 2
элементаD5.1приходит
логический ноль с выходаQ
триггераDD3.1. Т.к.D5.1
- элемент, выполняющий функцию “ИЛИ
- НЕ”, то на его выходе получается
проинвертированный сигнал тактового
генератора. Далее эта частота поступает
на вход элемента “ИЛИ - НЕ”DD5.2.На второй входDD5.2 поступает
сигнал с выходаDD2.2.Т.к.
на входV DD2.2 подается
логический “0” с выхода “Q”
триггераDD3.1запрещая
счет счетчику, то и выход
3 элементаDD2.2 находится
в состоянии логического “0”. Итак,
элементDD5.2 складывает
тактовую частоту с логическим “0”, в
результате чего тактовая частота
подается на вход“C” счетчикаDD7. На вход±1
этого счетчика с выходатриггераDD3.1 подается
логическая “1”, что соответствует
прямому счету. Итак, при прямом счете
на вход каскадно соединенных счетчиковDD7 иDD8 поступает
тактовая частота с блока генераторов.
При этом пока счетчикDD8не переполнен, сигнал «Переполнение»
на его выходе не активен то есть на
выходе находится логическая единица.
Логическая 1 с этого выхода поступает
на вход 1 элементаDD6.3 ,
выполняющего функцию логическое
«или-не». Так как вход 1 этого элемента
находится в состоянии логической 1 то
на выходе элементаDD6.3
находится логический 0.Он поступает на
вход элементаDD6.4, входы
которого объединены. То есть элементDD6.4 выполняет функцию
«инверсия», то есть выход элементаDD6.4находится в состоянии логической 1. С
выхода элементаDD6.4логическая 1 попадает на входCтриггераDD3.1.СчетчикиDD7 иDD8находятся в состоянии прямого счета до
тех пор, пока не совершится одно из двух
событий:
1. Приемник выдает сигнал “Прием” на вход 2 элемента DD4.1
2. Сигнал “Прием” не поступил, но счетчики DD7 иDD8 переполнились.
Рассмотрим оба этих случая.
Случай 1: возникает, если зондирующий
импульс, излученный устройством встретил
препятствие, отразился от него и,
вернувшись, был обработан схемой
приемника, которая выдала сигнал “Прием”
на вход цифровой части схемы (вход 2
элементаDD4.1). На входе 1
элементаDD4.1 находится
логическая “1”, приходящая с выходатриггераDD3.1 (устройство
находится в состоянии прямого счета).
Активный уровень сигнала “Прием” -
высокий. Т.к. элемент выполняет функцию
“И-НЕ”, то при приходе высокого уровня
на второй вход, выход элемента переключится
из состояния логической “1” в состояние
логического “0”. Этот логический “0”
по окончании переходного процесса вRC-цепочке, собранной наR20 иC7, придет
на вход 2 элементаDD5.4,
реализующего функцию “ИЛИ-НЕ”.
RC-цепочкаR20,C7 включена для того, чтобы избежать гонки сигналов. Поясним это:
Рассмотрим часть схемы без этой RC-цепочки.
УЗИД находится в состоянии прямого
счета. На выходе
триггераDD3.1 находится
логическая “1”. Сигнал “Прием” не
активен (“Прием”=0). Выход элементаDD4.1 находится в состоянии
логической “1”, а выход элементаDD5.4
в состоянии логического ”0”.
Сигнал “Прием” становится активным. Выход элемента DD4.1 переключается в состояние логического “0”. Этот логический “0” подается на вход элементаDD5.4 и начинает переключение выхода элементаDD5.4 из состояния логического “0” в состояние логической “1”. Логическая “1” с выхода элементаDD5.4 попадает на вход “Set” триггераDD3.1, в результате чего триггер начинает переключаться из состояния логической “1” состояние логического “0”. Что в свою очередь ведет к переключению выхода элементаDD4.1, а за ним иDD5.4. То есть в схеме присутствует “гонка сигналов”. Этого-то мы и избегаем, включая между выходом элементаDD4.1 и входом элементаDD5.4 линию задержки распространения сигнала, выполненную наRC-цепочке, состоящей изR20 иC7.
Итак, на первом входе элемента DD5.4находится логический “0”, обусловленный резисторомR15. По приходу логического “0” на вход 2 элементаDD5.4.Он переключится в состояние логической “1” на своем выходе. Эта “1” является активным уровнем сигнала “Вывод”, поступающего на блок вывода информации. Кроме того, логическая “1” С выходаDD5.4 поступает на входS триггераDD3.1, переключая его в состояние“set” (логическая “1” на выходеQ триггера). То есть УЗИД переходит в состояние обратного счета. Состояние обратного счета описано ниже, а сейчас рассмотрим
случай 2: ( сигнал “прием” не поступил.
СчетчикиDD7,DD8 переполнились).СчетчикDD8выставляет логический
0 на своем выходе «Переполнение». При
переполнении счетчиков формируется
сигнал “Переполнение”. Активный уровень
этого сигнала - низкий. С приходом
следующего тактового импульса, который
помимо входов C счетчиков
подается на вход 2 элементаDD6.3,
выполняющего функцию “ИЛИ-НЕ”,
выход элементаDD6.3 переключится
из состояния логического “0” в состояние
логической “1”. Выход элементаDD6.4,
инвертирующий выход элементаDD6.3,
переключится в состояние логического
“0”. Этот логический “0” приходит на
вход триггераDD3.1. Т.к.
триггерDD3.1 переключается
по фронту сигнала на своем входеC,
он остается в состоянии “Reset”.CчетчикDD8 из
состояния “все единицы” переходит в
состояние “все нули” и снимает сигнал
переполнение. ЭлементDD6.3снова переключается в состояние
логического “0”, а элементDD6.4
переключается в состояние логической
“1”. На вход триггераDD3.1
поступает положительный фронт. В
результате данные с входаD
проходят на выходQэтого триггера. Т.к. входD
триггераD3.1 соединен
с выходомэтого же триггера, то при каждом
положительном фронте на входеC
триггер переключается в другое
состояние. В нашем случае триггер из
состояния“Reset”,
соответствующего обратному счету,
переключается в состояние “Set”,
которое соответствует обратному счету.