Схема счётчика в виде рисунка

Содержание

Введение……………………………………………………………………………
1 Исходные данные………..………………………………...…………………….
2 Расчет числа триггеров счетчика….……………………………………………
3 Определение параметров дешифратора для реализации счетчика ………….
4 Лабораторный стенд…………………………………………………………….
5 Схема счётчика в виде рисунка……………………………………………......
6 Выводы…………………………………………………………………………...
Список использованных источников…………………………………………….
Приложение А Схема электрическая принципиальная счетчика с перечнем элементов……………………………………..........................................................

 

 

 

 

Введение

С развитием электроники появился такой класс электронной техники, как цифровая. Эта техника предназначена для формирования, обработки и передачи электрических импульсных сигналов и перепадов напряжения и тока, а также для управления информацией и её хранения. Цифровые устройства занимают доминирующее место во многих областях науки и техники, что обусловлено существенно меньшим потреблением энергии от источника питания, более высокой точностью, меньшей критичностью к изменениям внешних условий, большей помехоустойчивостью. Цифровая техника включает в себя такие устройства как триггеры, регистры, счётчики, комбинационные устройства, программируемые логические интегральные схемы и др.

Исходные данные

- вариант № 3;

- счетчик – суммирующий с последовательным переносом;

- универсальные JK – триггеры, с входами J, K, C, R;

- логические схемы, реализующие функцию «И»;

- модуль счета m=7.

 

 

Расчет числа триггеров счетчика

Для расчёта необходимого числа триггеров в счётчике в зависимости от модуля счета применим формулу 1:

 

m=2ⁿ (1)

где m – модуль счёта, n – число триггеров.

 

Выполним расчет необходимого числа триггеров, для модуля счета, равному 7 по формуле 2:

 

n=log₂m=log₂7=2,807 (2)

 

Из формулы (1) следует, что в нашем случае, для модуля счёта, равному 7, минимальное число триггеров составляет 3.

 

 

Определение параметров дешифратора для реализации счетчика

Таблица состоя­ний триггеров счетчика приведена на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1 – Таблица состояния триггеров счетчика

 

Определяем кодовую комбинацию для реализации дешифратора, осуществляющего выработку сигнала сброса счетчика в исходное состояние. На рисунке 1 выбираем модуль счета «007», в котором видны состояния триггеров:

- 1 триггер имеет состояние «1»;

- 2 триггер имеет состояние «1»;

- 3 триггер имеет состояние «1».

Схема счётчика в виде рисунка

Схема счетчика представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Схема счетчика

На данной схеме используются следующие элементы:

- функциональный генератор, который является идеальным источником напряжения, вырабатывающего сигналы синусоидальной, либо треугольной, либо прямоугольной формы;

- логический анализатор - устройство, предназначенное для записи и анализа цифровых последовательностей;

- источник постоянного напряжения – ЭДС источника постоянного напряжения;

- JK – триггер с входами установки логической единицы;

- логическое «И», которое реализует функцию логического умножения.

Для работы схемы необходимо установить следующие параметры:

- в функциональном генераторе в поле «Amplitude» устанавливаем значение «5V» и выбираем тип «видеоимпульса»;

- в батарее задаем напряжение «5 V»;

- в логическом анализаторе, в поле «TimeBase» выбираем «1.00 s/div».

После запуска схемы в логическом анализаторе наблюдаем за видеоимпульсом, представленным на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Видеоимпульс

 

Анализируя полученную логическую диаграмму можно увидеть, что сброс счетчика в исходное состояние происходит строго через 7 входящих импульсов. Значит, наши расчеты были верны.

 

Выводы

 

Цифровой счетчик импульсов - это цифровой узел, который осуществляет счет поступающих на его вход импульсов. Результат счета формируется счетчиком в заданном коде и может храниться требуемое время. Счетчики строятся на триггерах, при этом количество импульсов, которое может подсчитать счетчик определяется из выражения N = 2ⁿ - 1, где n - число триггеров, а минус один, потому что в цифровой технике за начало отсчета принимается 0. Счетчики бывают суммирующие, когда счет идет на увеличение, и вычитающие - счет на уменьшение. Если счетчик может переключаться в процессе работы с суммирования на вычитание и наоборот, то он называется реверсивным.

В результате проведенной работы мы закрепили знания по электронным устройствам систем управления, а также получили навыки по разработке схем счетчиков и оформлению конструкторской документа­ции.

 

 

Заключение

 

Счетчики импульсов представляют собой современные модули автоматики и могут применяться в системах управления автоматическими линиями, станками и т.д. Счетчики импульсов предназначены для прямого, обратного и реверсивного счета импульсов и включение/выключение цепей управления внешними объектами по достижении заданного количества импульсов. Счетчики импульсов имеют на передней панели знакосинтезирующий индикатор и кнопки управления. Конструкция счетчиков рассчитана на установку в переднюю панель шкафов управления. Подключение внешних цепей осуществляется к клеммнику на тыльной стороне корпуса счетчика.

Счетчики импульсов работают следующим образом: с помощью кнопок на лицевой панели задается установка счета, которая высвечивается на индикаторе, и запоминается заданное значение в энергонезависимой памяти. Подача внешнего импульса на вход «СЧЕТ» увеличивает/уменьшает значение счетчика на 1. На индикатор выводится сосчитанное значение. При совпадении заданного значения с сосчитанным происходит срабатывание встроенного реле и переключение его контактов. При подаче сигнала на вход «СБРОС» происходит обнуление счетчика импульсов и обратное переключение реле. У реверсивных и обратных счетчиков происходит счет от заданной уставки до 0. Некоторые типы счетчиков не имеют отдельного входа для сброса, поскольку обнуление происходит автоматически по совпадению сосчитанного значения с уставкой. При этом происходит срабатывание выхода счетчика и переключение контактов на заданное время. Имеются также комбинированные счетчики, рассчитанные на прямой и обратный счет, причем направление счета определяется фазировкой входных импульсов, что позволяет, например, применять счетчик в намоточных станках для определения количества витков. Ввод уставки счета производится следующим образом: нажатие кнопки «ПРОСМОТР» переводит счетчик в режим ввода уставки (или выводит из него), при этом начинает мигать младший разряд уставки. Нажатием кнопки «ВЫБОР» можно выбрать для изменения любой разряд уставки (выделяется миганием). Кнопкой «УСТАВКА» можно установить требуемое значение разряда установки.