Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
W tym przeznaczonym do
przenośnego użytku liczniku
zdarzeń zastosowano wyświetlacz
ciekłokrystaliczny (LCD, liquid
crystal display), który pobiera
pomijalnie mały prąd. Projekt ten
ilustruje sposób, w jaki niektóre
moduły opisane w części 6
Systemu projektowania
modułowego można połączyć ze
sobÄ… i jak Å‚Ä…czy siÄ™ LCD
z układem liczącym.
Licznik jest wyposażony w dwa
przyciski, jeden do zwiększania
stanu licznika, a drugi do jego
kasowania. Licznik może być
oczywiście połączony z dowolnym
innym urzÄ…dzeniem zamiast
przycisku. Może on na przykład
odbierać sygnały z modułu czujnika
światła (opisanego w części 1)
i zliczać przedmioty na podajniku
omówione w części 6. Maksymalna
Schemat blokowy
taśmowym. Licznik nadaje się także
częstotliwość impulsów wejściowych
Sposób łączenia ze sobą modułów
do automatycznego liczenia
licznika zdarzeń wynosi około 14Hz.
jest pokazany na schemacie blokowym
Drugie wejście omija przerzutnik i po-
punktów zdobywanych za pomocą
na rysunku 1. W układzie przewidzia-
zwala zliczać impulsy o częstotliwości
strzelnicy świetlnej, projektu
no dwa wejścia. Jedno jest buforowane
do 2MHz.
konstrukcyjnego towarzyszącego przez przerzutnik monostabilny (wzięty
Impulsy z przerzutnika lub z we-
z części 2, rys. 2.8), który eliminuje
części 5 Systemu projektowania
jścia bezpośredniego są kierowane do
wszelkie efekty odbijania się styków
licznika jednostek, układu scalonego ty-
modułowego .
przycisku wewnętrznego albo wyłączni-
pu 4029B, który dostarcza informacji
ka zewnętrznego. Problemy wywoływa-
dziesiętnej kodowanej cyfrowo (BCD) do
ne przez odbijanie się styków zostały
układu scalonego typu 4543B, sterowni-
ka 7-segmentowego LCD cyfry jednos-
tek.
W części 6 również omówiono spo-
sób zasilania LCD, który zasila się nie
napięciem stałym, tylko zmiennym, fali
prostokątnej o częstotliwości 30Hz do
100Hz. Napięcie to musi być doprowa-
dzone do końcówki BP (płyty tylnej) wy-
świetlacza. Jeżeli sygnał dochodzący do
danego segmentu jest w fazie (czyli jest
taki sam) z sygnałem dochodzącym do
BP, to segment ten jest niewidoczny. Je-
żeli fazy te są przeciwne, to segment ten
jest widoczny (czarny).
Wymagania te mogą się wydawać
skomplikowane, ale układ 4543B spełnia
je pod warunkiem, że tę samą falę pros-
tokątną otrzymuje jego wejście PH oraz
wejście BP wyświetlacza. Sygnał fali
prostokÄ…tnej jest generowany przez
przerzutnik astabilny, taki jak opisany
w części 4 (rys. 4.2 do rys. 4.6).
Schemat układu
Kompletny schemat układu licznika
zdarzeń jest przedstawiony na rys. 2.
Pomimo skomplikowanego wyglÄ…du po-
Rys. 1. Schemat blokowy licznika zdarzeń.
za układami scalonymi w skład licznika
27
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96
zeń
zeń
zeń
zeń
zeń
zdar
zdar
zdar
zdar
zdar
Licznik
Licznik
Licznik
Licznik
Licznik
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Rys. 2. Kompletny schemat licznika zdarzeń.
zdarzeń wchodzi bardzo mało elemen- kłócenia elektryczne są eliminowane zystora R4 i pojemność kondensatora
tów, a całość składa się z powtarzal- przez obwód C1 i R1, utrzymujący na- C4 zostały tak dobrane, aby czas prze-
nych obwodów, każda bowiem cyfra wy- pięcie wejścia 8 IC1 na poziomie 0V, je- rzutu wynosił około 0,07s. Drgania sty-
maga takiej samej pary układów, 4029B żeli nie został naciśnięty przycisk S1, ani ków nie trwające dłużej od tego czasu
i 4543B. nie został odebrany impuls z zewnątrz. nie mogą więc wywoływać fałszywych
Licznik można uruchamiać ręcznie, Bramki NOR IC1c i IC1d tworzą zliczeń.
za pomocą przycisku S1. Niewielkie za- przerzutnik monostabilny. Oporność re- Wejście SK1 dla sygnałów zewnętrz-
28 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej licznika zdarzeń.
nych umożliwia czyste wyzwalanie licz- obwód R1-C1, dzięki któremu w trakcie Wyjścia od a do g są odpowiednio po-
nika impulsami o niskiej częstotliwości, włączania na wejściu 2 IC1a powstaje łączone z wejściami siedmiu segmen-
nawet jeżeli występują wśród nich wielo- impuls dodatni. Sygnał z wyjścia 4 IC1b tów LCD. (Niewłaściwie wykonane połą-
krotne impulsy wywołane odbijaniem się jest doprowadzony do wejść 6 (PH) czenia liczników i LCD staną się przy-
styków, czy też inne zakłócenia. Jeżeli wszystkich sterowników LCD i do BP czyną niekończącej się zabawy i frust-
sygnał wejściowy jest wolny od tych (płyty tylnej) samego wyświetlacza. racji z wyświetlaniem wszelkiego ro-
wad, na przykład sygnał czujnika Układ ten ma dwa wyprowadzenia BP, dzaju dziwnych cyfr . Jeżeli nabyty wy-
z efektem Halla, to czas przerzutu prze- są one jednak połączone ze sobą, wy- świetlacz będzie miał takie samo roz-
rzutnika można skrócić. Można także ta- starczy więc użyć jednego. mieszczenie wyprowadzeń, jakie przed-
ki sygnał doprowadzić bezpośrednio stawia rys. 2, to wszystko powinno być
Zliczanie
przez SK2 do wejścia 15 IC5 (licznika dobrze.)
jednostek). Włożenie wtyczki do tego Sygnał zegarowy z przerzutnika, lub
AÄ…czenie kaskadowe
gniazdka automatycznie odcina sygnał bezpośrednio z gniazdka SK2, docho-
i kasowanie
z przerzutnika. dzi do wejścia 15 IC5. Wszystkie wejścia
yródło zewnętrznego sygnału we- programujące (JAM) są połączone
Do końcówki 10 IC5 doprowadzono
jściowego musi być zasilane z tego z 0V, więc wyświetlacz po skasowaniu
napięcie zasilania, licznik więc liczy
samego zasilacza co licznik. wyświetla 0. Wejścia programujące udo-
w górę. Końcówka 9 IC5 jest połączo-
stępniają bardzo pożyteczną możliwość
na z 0V, więc zliczanie odbywa się
Przerzutnik astabilny
liczników 4029B (IC2 do IC5). Została
w systemie BCD, czyli kasowanie na-
Przerzutnik astabilny, który generuje ona omówiona w części 6, a jej zasto-
stępuje po 9, a nie po 15 impulsie. Istnie-
sygnał fali prostokątnej dla LCD, jest ze- sowanie będzie zilustrowane w projek-
ją także inne sposoby kaskadowego łą-
stawiony z bramek NOR IC1a i IC1b. cie przykładowym przy części 7.
czenia tych liczników, a do innych za-
Oporność rezystora R3 i kondensatora Wyjścia dwójkowe, oznaczone Q1,
stosowań niż niniejsze może posłużyć
C3 zostały tak dobrane, aby częstotli- Q2, Q3 i Q4, są połączone z IC9.
wejście przeniesienia (carry in).
wość sygnału na wyjściu 4 IC1b wyno- Układ ten dekoduje odpowiednio ich sta- Do zerowania licznika służy wejście
siła około 50Hz. ny celem wysterowania wyświetlacza 7- ustawiające (preset enable), 1 IC5, nor-
Mogłoby się zdarzyć, że przerzutnik segmentowego i synchronizuje sygnały malnie utrzymywane przez rezystor R5
nie zostałby uruchomiony wraz z włą- wyjściowe z falą prostokątną z opisa- pod napięciem 0V. Stan wszystkich licz-
czeniem zasilania, zastosowano więc nego wyżej generatora. ników kasuje się do zera (w tym wypad-
29
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
wych (DIL) podstawek układów scalo- cze ze starannie ułożonymi przewodami
WYKAZ ELEMENTÓW
nych, dbając aby ich wycięcia zga- taśmowymi. Taka metoda pozwala prze-
dzały się z rys. 3. Takie ich ustawie- jrzyście uporządkować połączenia i po-
Rezystory
nie nie jest niezbędne, ale potem prawić jego niezawodność. Ma ona jesz-
0,25W, węglowe warstwowe lub
z pewnością ułatwi poprawne wsta- cze tę zaletę, że ułatwia ewentualną wy-
lepsze
wienie w nie układów scalonych. Nie mianę głównej płytki drukowanej w ra-
R1, R4: 10kW
należy jednak teraz ich wstawiać! zie potrzeby jej modernizacji, lub zmiany
R2, R3, R5: 100kW
Trzeba następnie wlutować zworki zastosowania.
Kondensatory
z drutu. Zworki najlepiej i najpo- Sposób ten może jednak wydać się
C1...C3, C6: 100nF, ceramiczny
rządniej wykonuje się z dłuższego niewygodny, przewód taśmowy można
dyskowy
odcinka nieizolowanego drutu. Po wtedy zastąpić oddzielnymi przewoda-
C4: 10µF/25V, stojÄ…cy
przylutowaniu drutu w jednym otwo- mi. Trzeba jednak zastosować kolorowe
C5: 1µF/63V, stojÄ…cy rze przeciÄ…ga siÄ™ go przez drugi ot- przewody, inaczej pomyÅ‚ki sÄ… pewne!
wór, prostuje i naciąga, lutuje Trzeba też pamiętać, aby wszystkie
C7: 1000µF/16V, stojÄ…cy
w drugim otworze, a dopiero potem nie użyte wyprowadzenia LCD połączyć
Półprzewodniki
odcina resztę drutu. z BP. Można je połączyć z końcówką
IC1: 4001B, poczwórna 2-
Przed przylutowaniem kondensa- BP już na płytce wyświetlacza, oszczę-
wejściowa bramka NOR
torów elektrolitycznych należy do- dzając wielu przewodów, muszą jednak
IC2...IC5: 4029B licznik dwójkowy-
kładnie sprawdzić ich właściwe ukie- zostać poprawnie zidentyfikowane.
dziesiętny
runkowanie. Na koniec trzeba wmon-
Obudowa
IC6...IC9: 4543B dekoder-sterownik
tować końcówki lutownicze dla połą-
LCD
czeń zewnętrznych. Obudowa jest widoczne na fotografiI.
Różne
Najtrudniejszą czynnością jest wycięcie
Połączenia LCD
S1, S2: przycisk zwierny w pokrywie prostokÄ…tnego okienka na
W prototypie wyświetlacz został wyświetlacz. Trzeba także wykonać ot-
S3: jednoobwodowy przełącznik
zmontowany na uniwersalnej płytce wory dla przycisków S1 zliczania i S2
dwupozycyjny (zob, tekst)
drukowanej (Veroboard), jak to poka- kasowania. Jeżeli będzie potrzebny wy-
SK1: gniazdko stereo f 3,5mm
zuje rys. 4, którą łączy się z płytką łącznik zasilania, można go wmontować
SK2: gniazdko mono f 3,5mm
główną za pośrednictwem przewodu z boku, obok opcjonalnego gniazdka
X1: 4-cyfrowy wyświetlacz
taśmowego. Do płytki głównej została zewnętrznego zasilania. Gniazdka SK1
ciekłokrystaliczny
przylutowana 40-stykowa podstawka i SK2 także można wmontować
płytka drukowana kod 986
dwurzędowa, z którą łączy się złą- w boczną ściankę obudowy. (W proto-
dwurzędowa podstawka 14-stykowa
cze zaciskowe (IDC) przewodu. Takie typie nie użyto gniazdka SK2.)
8 dwurzędowych (DIL) podstawek
samo złącze zaciskowe z drugiego Oddzielenie dolnej części sugerowa-
16-stykowych
końca przewodu wlutowuje się bezpo- nej obudowy z pochyłą płytą czołową
4 jednorzędowe (SIL) podstawki średnio do płytki wyświetlacza. Trze- ułatwia montaż płytki drukowanej, którą
20-stykowe ba jednak pamiętać, aby zostało wlu- mocuje się za pomocą samoprzylepnych
towane od strony elementów a nie wsporników. Płytkę uniwersalną z wy-
uniwersalna płytka drukowana,
ścieżek, czyli od tej samej co wy- świetlaczem mocuje się natomiast do
moduł 2,54mm, 31 pasków x 26
świetlacz, inaczej bo-
otworków
wiem układ połączeń
kabel taśmowy 20-przewodowy
byłby lustrzany. Połą-
(zob. tekst)
czenie należy wykonać
zaciskowe 40-stykowe gniazdko
dwoma 20-przewodowy-
i wtyk (zob. tekst)
mi kablami taśmowymi
obudowa-konsola o pochyłej płycie
zamiast jednym 40-prze-
czołowej (konsola ABS 2801)
wodowym, aby od strony
190mm x 62mm x 100mm)
wyświetlacza dało się je
właściwie ułożyć.
ku) naciśnięciem przycisku S2, dopro- Lutowanie końcówek
wadzając dodatnie napięcie do końców- LCD trzeba wykonywać
ki 1 wszystkich liczników. Kondensator bardzo uważnie, ponieważ
C5 wywołuje dodatni impuls kasujący pomiędzy ich parami na
w momencie włączania napięcia zasila- płytce przebiega szereg
nia, dzięki czemu włączony licznik wy- ścieżek.
świetla zera zamiast przypadkowych Dla wyświetlacza przylu-
cyfr. towuje się następnie dwie
Pozostałe części układu są identycz- jednorzędowe (SIL) pod-
ne z modułem jednostek. Kondensato- stawki 20-stykowe, do któ-
ry C6 i C7 służą do blokowania obwodu rych dla uzyskania odpo-
zasilającego, a S3 jest opcjonalnym wiedniego prześwitu pod
wyłącznikiem zasilania. wyświetlaczem należy po-
tem wstawić jeszcze po jed-
Montaż
nej takiej samej podstawce.
Rys. 4. Rozmieszczenie punktów lutowniczych
Wszystkie szczegóły płytki drukowa- Pod umieszczonym w pod-
i nacięć na uniwersalnej płytce drukowanej
nej licznika zdarzeń pokazuje rys. 3. stawkach wyświetlaczem
modułu wyświetlacza.
Montaż należy zacząć od dwurzędo- LCD pomieści się więc złą-
30 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
Klocki elektroniczne
nia odpowiedniej sekcji w części 1.
Po sprawdzeniu, że napięcie zasilają-
ce dochodzi do każdego układu scalone-
go, należy wprowadzić je krótkim impul-
sem do wejścia 15 każdego układu
4029B, co powinno zwiększać daną cyf-
rÄ™ o jeden.
Większość trudności jest zwykle spo-
wodowana pomyłkami lub wadami
w połączeniach pomiędzy główną płyt-
ką a wyświetlaczem, trzeba więc do-
kładnie sprawdzić cały wyświetlacz
i upewnić się, że wszystkie jego nie
użyte wyprowadzenia są połączone
Rys. 5. Szczegóły połączeń pomiędzy licznikiem zdarzeń a strzelnicą świetlną.
z BP.
Za pomocą oscyloskopu można
metalowej płyty czołowej za pomocą dłu- sprawdzić, czy do końcówki BP docho-
Sprawdzanie
gich wsporników samoprzylepnych. dzi fala prostokątna. Segmenty, na któ-
Po włączeniu zasilania 6V do 9V na-
rych faza fali prostokÄ…tnej jest zgodna
leży sprawdzić wyświetlacz, na którym
Połączenie ze strzelnicą
z fazÄ… fali na BP, zostajÄ… wygaszone,
powinny pokazać się cztery zera. Każde
a te segmenty, na których fazy te są
świetlną
naciśnięcie przycisku zliczania S1 po-
przeciwne, pozostajÄ… czarne. W braku
Jeżeli licznik ma być połączony ze
winno zwiększyć wyświetlaną liczbę o 1.
oscyloskopu falÄ™ prostokÄ…tnÄ… daje siÄ™
strzelnicą świetlną, to można do tego
Trzeba następnie naciśnięciem przycis-
wykryć woltomierzem (który wskazuje
użyć jako SK1 złącza stereo, przez które
ku S2 sprawdzić kasowanie. Kolejnym
wtedy około połowy napięcia zasilające-
doprowadza się do licznika sygnał zli- testem jest sprawdzenia przenoszenia
go), jednak zależności fazowych nie da
czania oraz zasilanie. Na rysunku 5 po- po przekroczeniu stanu licznika 9. Spra-
się sprawdzić.
kazano szczegóły wykonania tego połą- wdzenie przenoszenia poza 999 byłoby
czenia za pomocą złącza stereo f3,5mm. raczej nużące, trzeba więc albo przyjąć Część 7
Złącze to może służyć do zasilania licz- poprawność na wiarę, albo użyć genera-
W następnej części zostanie opisa-
nika ze strzelnicy świetlnej, albo strzelni- tora sygnału. (Do tego celu można zmon-
ny odliczający układ czasowy.
cy świetlnej z licznika. tować przerzutnik astabilny według jed-
Max Horsey
Uwaga: przypadkowe włożenie wty- nego ze schematów z części 4.)
Projekt płytki drukowanej
czki mono do gniazdka spowoduje zwar-
Odszukiwanie błędów Christopher Caulkin
cie. Połączenia tego nie należy używać,
Jeżeli odszukanie błędu okazało się
jeżeli oba urządzenia mają własne zasi-
konieczne, należy zacząć od przeczyta-
lacze.
Cd. ze str. 20 Kondensator C8 filtruje wszelkie krót- Regulator na pewno dobrze będzie
W chwili, gdy przepłynie graniczna kie zakłócenia, jak również zapobiega pracował przy obciążeniu rezystancyj-
(4A) lub większa wartość prądu, powsta- zadziałaniu bezpiecznika w czasie nym (żarówki, lutownica), ale jego przy-
nie 2V lub więcej na RS1, RS2, dioda TP szybkich regulacji potencjometrem P. datność do obciążeń indukcyjnych
oświetli złącze, kolektor, emiter i trans- (transformator, lutownica transformato-
Andrzej Adamczyk
optor zacznie przewodzić. Na kolektorze rowa, wiertarka, inne silniki) jest proble-
TP pojawi się stan niski, który zmieni matyczna, ze względu na krótkie impulsy
Od Redakcji: W zamieszczonym dziÅ›
stan przerzutnika US1 B3, B4. wyzwalajÄ…ce, podawane na bramkÄ™ ty-
projekcie podobało nam się przejrzyste,
Na wejściu 6 B3 pojawi się stan nis- rystora. Przy obciążeniu indukcyjnym,
jasne przedstawienie zagadnienia oraz
ki, a na wyjściu 4 stan wysoki, który przez krótki czas trwania impulsu wy-
starannie i pracochłonnie wykonany
zablokuje B4 US2. Na wyjściu tej bramki zwalającego, prąd obciążenia może nie
model. Część końcowa listu, którą nie-
pojawi się stan niski, który zablokuje im- wzrosnąć powyżej granicznej wartości
stety musieliśmy pominąć, zawiera kilka
puls wyzwalajÄ…cy TY. Na odbiorniku na- prÄ…du podtrzymywania tyrystora I .
H
praktycznych szczegółów świadczą-
pięcie zaniknie. Po usunięciu przyczyny Układ przeciążeniowego bezpieczni-
cych, że Autor naprawdę dotykał się do
zwarcia lub przeciążenia naciskamy ka elektronicznego jest interesujący,
tego tematu.
przycisk K i zmieniamy stan na wy- trzeba jednak mieć świadomość, że jest
Choć do rozwiązania układowego
jściu B3 na niski. Dioda sygnalizuje za- on zbyt wolny, żeby zabezpieczyć układ
można mieć pewne zastrzeżenia - moż-
działanie bezpiecznika. w przypadku zwarcia - dlatego dobrze
na bowiem zaproponować znacznie
Aby wymusić początkowy stan zero byłoby jeszcze zastosować szybki bez-
prostszÄ… realizacjÄ™ z triakiem i diakiem
na wyjściu B3, w chwili załączenia wy- piecznik WTAFG (z piaskiem).
lub optotriakiem, spełniającą swe zada-
łącznika sieciowego WA, wejście Zgodnie z zapowiedzią ze wstępu,
nie w większości zastosowań - jednak
8 bramki B4 jest połączone z układem rozpoczynamy dwumiesięczny etap Do-
godne uwagi i pochwały jest zastoso-
R10C9 Długa stała czasowa pokrywa grywki . Listy na ten temat kierowane do
.
wanie rozbudowanego układu synchro-
stany nieustalone i zakłócenia, usta- Redakcji opatrzcie dopiskiem: EdW -
nizacji. Od takiego układu już tylko krok
wiając zawsze w stan początkowy Forum Czytelników - Dogrywka .
do sterowania urządzeniami trójfazowy-
przerzutnik na zero.
mi.
31
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Tech tech chem11[31] Z5 06 usrodki ochrony 06[1]06 (184)0606 (35)Plakat WEGLINIEC Odjazdy wazny od 14 04 27 do 14 06 14Mechanika Techniczna I Opracowanie 0606 11 09 (28)06 efekt mpemby06 Zadania z rozwiązaniamiidd47więcej podobnych podstron