Устройства динамической индикации

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.

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.

Расчётная часть.

Выбор микросхемы преобразователя У2 двоично-десятичного кода в код цифрового индикатора

Для преобразования двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора применяем микросхему дешифратора К514ИД1

 

 Рисунок 6 - Микросхема преобразователя К514ИД1.

 

Приведём таблицу истинности преобразователя.

 

Таблица 2 - Таблица истинности преобразователя.

 

Цифра	Двоичный код 8421				Состояние элементов (A,B,C,D,E,F,G) и значение управляющих сигналов (У1…У7)
	X4	X3	X2	X1	A	B	C	D	E	F	G
					У1	У2	У3	У4	У5	У6	У7
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	0	0	0	1	1	0	0	1	1	1	1
2	0	0	1	0	0	0	1	0	0	1	0
3	0	0	1	1	0	0	0	0	1	1	0
4	0	1	0	0	1	0	0	1	1	0	0
5	0	1	0	1	0	1	0	0	1	0	0
6	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	0
7	0	1	1	1	0	0	0	1	1	1	1
8	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
9	1	0	0	1	0	0	0	0	1	0	0

Синтез дешифратора У4.

Дешифратор У4 в разрабатываемой схеме формирует номер (адрес) подключаемого индикатора. Сигнал с выхода дешифратора является упровляющим для индикатора, поэтому подключение осуществляется ко входу S.Составим таблицу истиности дешифратора с учётом заданного n = 5

Таблица 4 - Таблица истинности дешифратора.

 

Выходы			N Вых.
Х3	Х2	Х1
0 0 0 0 1	0 0 1 1 0	0 1 0 1 0	0 1 2 3 4

Запишем логические функции выходов через операцию И, а также через операцию И-НЕ.

У₀=Х₃ × Х₂ × Х×₁                               У₀= Х₃ × Х₂ × Х×₁                               

У₁=Х₃ × Х₂ × Х₁                               У₁= Х₃ × Х₂ × Х×₁

У₂=Х₃ × Х₂ × Х₁                                                   У₂= Х₃ × Х₂ × Х×₁

У₃=Х₃ × Х₂ × Х₁                                                   У₃= Х₃ × Х₂ × Х×₁

У₄=Х₃ × Х₂ × Х₁                                                   У₄= Х₃ × Х₂ × Х×₁

                             Х₃Х₂ Х₁Х₃Х₂ Х₁

&

1

Х₂                                                                     У₀

                                 

&

1

Х₁                                                                                                              У₁

1

&

     Х₁                                                                     У₂

&

                                                                            У₃

                                                                          

                                                                 У₄                                            

&

                            

 Рисунок 10 - Логическая схема дешифратора в базисе И,ИЛИ,НЕ

                            Х₃Х₂ Х₁Х₃Х₂ Х₁

&

&

Х₃                                                                   У₀

                                 

&

&

Х₂                                                                                                           У₁

&

&

 Х₁                                                                                                             У₂

&

                                                                                  У₃

&

                                                              У₄

                                                                                   

Рисунок 11 -Логическая схема дешифратора в базисе И – НЕ.

Производим выбор дешифратора.

 

 

Рисунок 12 - Микросхема дешифратора К155ИД1.

 

Список литературы

Колобеков Б.А., Мамзелев И.А. Цифровые устройства и микропроцессорные устройства.– М: Радио и связь, 1978

Ерёмина О.М. Основы дискретной автоматики. – М: Радио и связь,1981

Мальцева Л.А. и др. Основы цифровой техники. – М: Радио и связь, 1986 (массовая радио библиотека)

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.

Общая часть.