1 Анализ технического задания
Прибор позволяет определять длительность коротких (не более 10 с) процессов. Запуск производится перепадом напряжения на входе. Измерение и сброс показаний происходят в автоматическом режиме. Показания высвечиваются на светодиодных индикаторах HL1 и HL2. Пределы измерения — 0,1...9,9 с. Питание прибора универсальное — от 9 В до 26 В. Входной сигнал также может быть напряжением от 9 В до 36 В. После включения питания генератор, собранный на логических элементах DD1.2...DD1.4 и транзисторе. VT1, вырабатывает импульсы с частотой 100 Гц. Частота определяется номиналами R4 и С3. Эти импульсы поступают на вход С1 микросхемы DD2, на которой собран делитель частоты на 10. При включении питания на выходе элемента DD1.1 присутствует уровень логической "1", поскольку на его входы через резистор R2 поступает низкий уровень. Высокий уровень с выхода D1.1 подается на вход предустановки (R9) микросхемы DD2 и запрещает работу делителя.
Входной сигнал через мостик VD1...VD4 и резистор R1 поступает на вход элемента DD1.1. Стабилитрон VD5 ограничивает его величину на уровне 5В. На выходе DD1.1 появляется низкий уровень, который разрешает работу делителя DD2. Емкость С1 защищает схему от ложных срабатываний (импульсных помех на входе). С выхода 8 DD2 импульсы с частотой 10 Гц поступают на вход десятичного счетчика, собранного на микросхемах DD3 и DD4. Далее с выходов DD3 код, соответствующий десятым долям секунды, подается на дешифратор DD5 и индикатор HL2. Одновременно с выхода 8 микросхемы DD3 импульсы поступают и на вход DD4 — счетчика единиц секунд. Перезапись информации в дешифраторы DD5, DD6 происходит по спаду импульсов с микросхемы DD2.
Стабилизатор напряжения с защитой собран на диодах VD6...VD8, транзисторах VT2, VT3. Стабилитрон VD9 дополнительно защищает схему от перенапряжения.
Прибор можно собрать с использованием дешифраторов без памяти, например, К514ИД2. Схема управления для этого случая приведена на рис.2. Высокий уровень напряжения управления поступает на вход триггера Шмидта, собранного на элементах DD1.1, DD1.2, и через инвертор DD9.3 поступает на вход R0 микросхемы DD2, разрешая счет импульсов. Одновременно через дифференцирующую цепочку C2-R3 поступает короткий импульс стирания ранее записанной информации на входы R0 микросхем DD3, DD4 (рис.1).
Анализ технического задания (ТЗ) проводится с целью определения основных направлений создания конструкции, в оценке степени важности взаимосвязанных факторов, оказывающих существенное влияние на качество и параметры разрабатываемой конструкции.
Согласно требованиям ТЗ автоматический секундомер относится к категории аппаратуры: носимая наземная, следовательно, требования к механическому исполнению конструкции соответствуют стандартным для возимых изделий.
Изделие будет эксплуатироваться в условно-чистой и промышленной атмосфере.
Проанализировав значения климатических факторов, можно сделать вывод, что конструкция требует применения специальных методов влагозащиты. Элементы электрической схемы должны обеспечивать стабильность рабочих параметров в заданном интервале температур.
Устройство должно иметь небольшие габариты, а так же его внешний вид должен удовлетворять современным требованиям технической эстетики по форме и цветовому решению.
Анализ технических требований показывает, что габаритные размеры изделия удовлетворяют требованиям по компактности современных радиоэлектронных устройств.
Из вышеизложенного следует, что автоматический секундомер можно изготовить с применением отечественных и недорогих импортных материалов и элементной базы, что, в свою очередь, приводит к снижению себестоимости изделия и дает возможность изготовления изделия в соответствии с требованиями технического задания.