Устройства динамической индикации

Курсовой проект по предмету “ЦТ и МПС” студента группы 1рсо-97 Бирюкова Сергея Николаевича

Донецкий техникум промышленной автоматики

1999 год

Введение.

На практике всегда была актуальна задача отображения информации в виде удобном для её зрительного восприятия. В настоящее время наиболее распространение получили полупроводниковые, вакуумные люминисентные, газоразрядные и вакуумные накаливаемые индикаторы. С помощью устройств отображения могут быть решены задачи сигнализации и индикации.

Сигнализация – это сообщение человеку о факте перехода контролируемой величины из одной области значения в другую.

При визуальной сигнализации основным техническим устройством является светоизлучающий элемент, который осуществляет световое воздействие на человека (сигнализаторы номинального питающего напряжения, переходы какого-то параметра за допустимые рамки, перегорания предохранителя и т.д).

Индикация – это представление о результатах контроля и измерения.

Контроль, как правило, осуществляется по принципу – «больше – меньше», «есть – нет».

Контролирующими устройствами являются пробники, не измеряющие напряжения, сопротивление и ток, а фиксирующие их наличие или отсутствие. В многоуровневых устройствах наблюдается переход от контроля параметров к его количественной оценки: по мере роста тела индуцируемых уровней, получатся устройство индикации с дискретным отсчётом значения величины.

Шкальный индикатор может быть реализован на отдельных светоизолирующих элементах, а так же на многоразрядном цифровом индикаторе, где шкала складывается из отельных сегментов. Индикатор можно классифицировать по принципу формирования изображений на: знакомодулирующих (ЗМИ) и знакосонтезтрующих (ЗСИ). Примером ЗМИ является цифровой газоразрядный индикатор, изображение которого повторяет форму 10 катодов. Любое другое изображение получить невозможно. В ЗСИ изображение получается с помощью мозаики управляемых элементов отображения, каждый из которых является преобразователем “сигнал-свет”

Среди ЗСИ различают: сегментные индикаторы, элементы отображения которых являются сегментами и сгруппированы в одно или несколько знакомест; матричные индикаторы, элементы отображения которых образуют матрицу. Сегменты ЗСИ могут индицировать только цифры (цифровой ЗСИ) или цифры и буквы русского и латинского алфавитов (буквенн-цифровые ЗСИ).

В курсовом проекте предусматривается разработка принципиальной электрической схемы динамической цифровой индикации четырёх десятичных цифр, на семисегментных полупроводниковых индикаторах.

1. Общая часть.

Структурная схема устройства динамической индикации.

Структурная схема обеспечивает динамическую индикацию 5^х десятичных цифр на семисегментных полупроводниковых индикаторах. Ввод информации производится параллельно в двоично - десятичном коде (тетрадами: единицы, десятки, сотни, тысячи) (Рисунок1). Коммутатор У1 обеспечивает поочерёдное подключение входной информации. Преобразователь У2 двоично- десятичный (2–10) код преобразует в код семисегментного цифрового индикатора. Счёчик У3 непрерывно подсчитывает входные импульсы, подаваемые от генератора G_T, коэффициент пересчёта счётчика N=5. Каждое состояние счётчика У3 дешифрирует дешифратор У4, подключая соответствующий индикатор.

2. Расчётная часть.

2.1 Разработка принципиальной схемы коммутатора У1

Выполним синтез мультиплексора, коммутирующего n = 5 информационных входов. Число адресных входов А определяем из соотношения n ≤ 2^А, где А – число разрядов адреса (или число адресных входов). Так, для n = 5 А = 3 (А₁, А₂ и А₃).

Приведём таблицу истинности требуемого мультиплексора и его условное графическое изображение.

Таблица 1 - Таблица истинности мультиплексора.

Адресные входы			Выходы
А3	А2	А1	Q
0 0 0 0 1	0 0 1 1 0	0 1 0 1 0	D0 D1 D2 D3 D4

Рисунок 2 - Условное графическое изображение мультиплексора

Запишем логическую функцию выхода Q в СДНФ

Q=D₀∙ A₃∙A₂∙A₁v D₁∙A₃ ∙A₂∙A₁v D₂∙ A₃ ∙A₂∙A₁v D₃∙ A₃ ∙A₂∙A₁v D₄∙ A₃ ∙A₂∙A₁

Произведём построение логической схемы мультиплексора по полученной логической функции выхода Q.

А₃А₂А₁А₃А₂А₁

1

&

&

1

1

1

 A₃

 

 A₂

Q

 A₁

 

D₀

D₁

	&

D₂

&

D₃

&

D₄

Рисунок 3 – Логическая схема мультиплексора.

 Произведём выбор микросхемы мультиплексора с числом информационных входов D не менее заданного числа n = 5, используя “Приложения методических заданий к курсовому проекту”.Выбираем микросхему К155КП7

Рисунок 4 – Микросхема мультиплексора К155КП7.

Вычертим полную схему комутатора на микросхеме К155КП7

из выходов

счётчика

Рисунок 5 - Принципиальная схема комутатора.