3.Выбор типа элементной базы
В задании курсового проекта указаны требования к рассчитываемому счетчику:
Исходные данные: Данные 155 серии:
U1 = 2.4BU1 = 2.4B
U0= 0.4 ВU0= 0.4 В
Iпотр= 170 мАIпотр= 80 мА
МГц
МГц
Наиболее оптимальным в данном случае оказывается выбор серий микросхем на основе ТТЛ-технологии. Выбор производится, исходя из основных требований на аппаратуру (максимальная частота, напряжения логического “0” и “1”, ток потребления). По справочнику, исходя из исходных данных, я выбрал микросхему серии К155.
4.Разработка принципиальной схемы счетчика
Схема управления состоит из кнопки SB1 и кнопки SB2. С помощью кнопки SB1 импульсы будут подаваться на схему счетчика. В момент соприкосновения поверхностей контактов переключателя с контактными проводами, могут образовываться импульсы длительностью около миллисекунды, что приводит к ложному срабатыванию триггеров. Для устранения дребезга контактов вводится RS- триггер, образованный логическими элементами 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3. При включении питания триггеры устанавливаются в случайное состояние. Для реализации счета необходимо сбросить их в состояние логического нуля при кратковременной подаче импульсов, путем нажатия кнопки SB2..
Блок счета реализован на микросхемах К155ТВ1, К155ЛА3, К155ЛА4, К155ЛИ1, К155ЛЛ1 и К155ИД9.
Блок индикациисостоит из преобразователя кода 4-2-2-1 в код 8-4-2-1, дешифратора, преобразующий двоично-десятичный код в десятичный и семисегментного индикатора.
Дешифраторреализован на микросхеме серии К155ИД9.
Микросхемы данной серии, необходимые для синтеза счётчика, представлены в таблице:
|
Микросхема |
Кол-во |
Функциональное назначение |
Ток потребления |
|
К155ЛЛ1 |
1 |
Четыре логических элемента 2ИЛИ |
38 мА |
|
К155ЛИ1 |
1 |
Четыре логических элемента 2И |
33 мА |
|
К155ЛА3 |
2 |
Четыре логических элемента 2И-НЕ |
22 мА |
|
К155ЛА4 |
1 |
Три логических элемента 3И-НЕ |
16,5 мА |
|
К155ИД9 |
1 |
Дешифратор для управления неполной светодиодной матрицы 7х4 |
65мА |
|
К155ТВ1 |
4 |
Триггер JK с логическими элементами И на входе |
20 мА |
Кроме этих микросхем потребуется:
- семисегментный индикатор АЛС324Б. Ток потребления – 25 мА на один сегмент;
- четыре светодиода АЛ307. Красный светодиод имеет ток потребления – 10 мА.
-одиннадцать сопротивлений МЛТ-0,125.
В корпусе одной микросхемы К155ТВ1 упакован один триггер. Следовательно, для синтеза счётчика потребуется четыре таких микросхемы.
Разработанный счетчик в режиме максимального потребления должен потреблять не более 170 мА. В нашем случае имеется четыре микросхемы, каждая из которых потребляет не более 20 мА. В сумме получается, что схема счетчиков импульсов будет потреблять не более 80 мА.
Принципиальная схема, обозначения элементов приведены в приложении 1.