Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Принципиальная электрическая схема блока индикации и управ- ления, разработанного нами, представлена на рис. 15. В схеме для преобразования двоичной цифры, выдаваемой в биты 0, 1, 2 и 3 пор- та P2 ОЭВМ КР1816ВЕ51, в напряжение логического уровня, появляю- щееся в том выходе, десятичный номер которого соответствует дво- ичному коду, использована микросхема D8 (К564ИК2 - дешифратор двоичного кода в сигналы семисегментного кода с общим анодом).
Выбор дешифраторов советского и импортного производства очень ши- рок (K514, K531, К555, KM555 (ИД1, 3, 5, 7, 10), 74141, 74154,
74155, 7442, 74138 и т. д.) при сходной технике их включения [10].

В качестве индикаторов десятичных цифр нами использованы
7 семисегментных светодиодных матриц D1...D7 (АЛС324А) [16], вклю- ченных параллельно друг другу. В выходные цепи микросхемы D8, пос- ледовательно включены резисторы R2...R8, для согласования по ве- личине тока, потребляемого матрицами D1...D7.

Выбор матрицы, на которую будет отображаться цифра с выхо- да микросхемы D8, производится подачей на матрицу напряжения пи- тания, посредством установления на одном из выводов 1,2,...,7 порта P1 ОЭВМ КР1816ВЕ51 нулевого потенциала, отпирающего пере- ход эмитер-колектор транзисторов VT1...VT7 (КТ973А). Если с ин- тервалом не менее 1/24 секунды производить последовательный вы- вод семи цифр веса в течение 10...15 микросекунд каждая, то из-за инертности зрения человека он будет наблюдать ее как непрерывно светящееся число. Цепь R1-C1 предназначена для обеспечения защи- ты схемы от высокачастотных помех, проявляющихся в подмигивании некоммутированных сегментов матриц, и защиты по току.

Индикация на светодиоды АЛ103 [16] (см. рис. 15), подключен- ные анодом к цепи питания в 5 Вольт, производится с одного из выво- дов ОЭВМ КР1816ВЕ51, например, P1.0, через нормирующее резисто- ром потребление тока.

Управление весами производится посредством нажатия кнопки, соединяющей один из выводов ОЭВМ КР1816ВЕ51, например, P2.4, с общим проводом цепи питания через нормирующее ток сопротивление.

СОГЛАСОВАТЕЛЬ ИНТЕРФЕЙСОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ПОРТОВ IBM И ОЭВМ

Требования к входам последовательных коммуникационных портов
IBM-совместимых компьютеров (напряжение сигналов 12 Вольт при силе тока 10 мА) не совпадают с аналогичными, предъявляемыми к ОЭВМ
КР1816ВЕ51 (5 Вольт/3,2 мА). Кроме того, протокол генерации пос- ледовательных сигналов у ОЭВМ инвертирован по отношению к аналогич- ной у IBM-совместимого компьютера. В связи с этим, нами был разра- ботан согласователь интерфейсов последовательных портов IBM и ОЭВМ, принципиальная схема которого представлена на рис. 16.

Сигнал с выхода последовательного (COM) порта IBM-совмести- мого компьютера (12 Вольт) делителем напряжения, выполненным на ре- зисторах R1 и R2, снижается до потенциала, меньшего исходного в
2,2 раза (5,4 Вольта), поступает на базу транзистора VT1 и отпирает его переход колектор-эмитер. При этом на входе P3.0 ОЭВМ КР1816ВЕ51 появляется сигнал нулевого потенциала и, наоборот, при запирании транзистора VT1 сигналом нулевого потенциала с выхода COM-порта
IBM-совместимого компьютера, подпираемого появлением проводимости тока через диод VD1, переход эмитер-колектор запирается и на вхо- де P3.0 ОЭВМ появляется сигнал напряжением 5 В и силы тока, нор- мированной резистором R3.

Выходной сигнал с P3.1, поступающий в базу транзистора VT2, отпирает (нулевой потенциал) или запирает (потенциал 5 Вольт) его переход колектор-эмитер, при этом через резисторы R6 и R8 на вход последовательного порта IBM-совместимого компьютера поступаеи сиг- нал 12 Вольт/10 мА или нулевого потенциала, соответственно.

Инвертирование сигналов осуществлено подбором соответствую- щего типа транзисторов: VT1 (n-p-n), VT2 (p-n-p).

МАКЕТИРОВАНИЕ И НАСТРОЙКА БЛОКОВ АНАЛИТИЧЕСКИХ ВЕСОВ

Макетирование производилось нами для достижения следующих целей:

1) контроля работоспособности, замствованных нами из раз- личных источников схем, так как из-за опечаток, а иногда, из-за элементарной недобросовестности авторов разработокок, выдающих желаемое за действительное, можно наткнуться на невозможность их практического воплощения, так например, в работе [12] отсутству- ет маркировка двух выводов микросхемы термопреобразователя;

2) контроля входных/выходных параметров параметров элек- тронных блоков и при необходимости их подстройки;

3) для исследования параметрической (температура, потребля- емый ток, напряжения, частоты и другие) стабильности работы прин- ципиальных электрических схем;

4) проверки исправности всех компонентов электрических принципиальных схем, так как, по известным причинам, в существен- ной степени использованные нами радиоэлектронные компоненты бы- ли выпаяны из физически или морально устаревшей бытовой и аппа- ратуры иного назначения.

Макетирование производилось нами на макетной плоскости, представляющей собой лист стеклотекстолита с укрепленными на нем панельками (сокетами) под микросхемы различных размеров, каждый вывод которых был соединен с вертикально закрепленным на листе штырем, а к одному из торцов листа привинчена при помощи уголка совокупность тумблеров для имитации дискретных сигналов.

Схема собиралась посредством соединения гибкими проводами электронных компонентов вставляемых в сокеты или на "весу" мето- дом пайки. Контроль параметров собранных схем производили с ис- пользованием цифрового комбинированного прибора В7-40, осцилог- рафа С1-93 и частотомера Ч3-64.

Процесс настройки включал замену частотозадающих, токо- задающих и других компонентов электрических принципиальных схем, с целью достижения требуемого для нашего изделия режима их ра- боты, которые иногда приводили к существенному изменению базовой принципиальной электрической схемы. О большинстве сделанных изме- нений и доработок мы упоминали в предыдуших разделах, но ограни- чивались приведением лишь принципиальных электрических схем в их окончательном виде. Поясним последствия таких изменений на приме- ре блока индикации и управления.

В процессе макетирования блока индикации (рис. 15) мы стол- кнулись с проблемой недостаточно яркого и контрастного свечения семисегментных матриц АЛС324А, проявившемся в плохой видимости отображаемых на табло цифр в хорощо освещенном помещении и в не- одинаковости как интенсивности их свечения, так цвета (от бледно зеленого до насыщенно зеленого). Поэтому мы заменили семь семисег- ментных матриц АЛС324А на два четырехразрядных цифровых индика- тора CA56-21GWA импортного производства (фирма Kingbright), каж- дая из которых включает в себя 4 семисегментные матрицы с разде- лительным двоеточием между парами цифр, так как она ориентирована на индикацию показаний времени (минуты : секунды). К сожалению, в отделе "Радиотовары", в котором мы их приобрели, не было информа- ции не только о ее параметрах, но и о цоколевке. Имеется советский аналог этого индикатора -АЛ329 (А, Б, Ж или И) [16], в соста- ве которого отсутствует двоеточие. Однако, советский аналог имел
14 выводов, а импортный 12 и мы определили цоколевку GA56-21GWA методом подбора, подавая поочередно питание в 5 В, через резистр
600 Ом для защиты чипа от токовой перегрузки, на различные пары выводов и отслеживая загорание ее сегментов. Определенная нами цоколевка представлена на рис. 17.

Кроме достижения высокой четкости, контрастности, яркости и однородности свечения цифр, мы получили дополнительную возможность обозначения выполняемой в данный момент ОЭВМ КР1816ВЕ51 команды пользователя, так как микросхема позволяет отображать верхнюю и нижнюю точку двоеточия отдельно. Таким образом каждая из точек бу- дет соответствовать одному из возможных режимов работы аналитических весов: взвешивание тары "ТАРА", опрос внутренней температуры анали- тических весов "t°C", однократное взвешивание "ОДНОКРАТНО" и много- кратное взвешивание с усреднением результата "МНОГОКРАТНО".

Однако, вследствие особенности подключения этих индикаторов
(с общим катодом), принципиальная электрическая схема блока инди- кации (рис. 17) изменилась, как впрочем, и протокол программного вывода отображаемых на табло цифр. Такие изменения обусловлены изме- нением полярности подключения: у АЛС324А - общий анод, а у
CA56-21GWA - катод. Микросхема К564ИК2 не подходит для непосред- ственного обслуживания вывода на индикаторы CA56-21GWA, предпочти- тельнее была бы микросхема К514, К531, К555 (ИД2, ИД18 - дешифратор
4-разрядного двоичного кода в сигналы семисегментного кода с общим катодом [16]) или их импортные аналоги. Мы смогли найти только микросхему КР514ИД2, недостатком которой является невозможность де- шифрирования шести букв (A, B, C, D, E и F) гексодецимального ис- числения, при помощи которых можно было бы выдавать на табло пояс- няющие надписи, например, "BEC".

Усовершенствованная принципиальная электрическая схема блока индикации представлена на рис. 17. В этой схеме двоичный код цифры, поступающий с выводов P2.0 ... P2.3 ОЭВМ КР1816ВЕ51, дешифрируется в сигналы семисегментного индикатора микросхемой D1, которые через токоограничивающие резисторы R2 ... R8 поступают на соответствующие входы многозначных семисегментных сборок D2 и D3. Выбор разряда сбо- рок D1 и D2, на которую будет выдана цифра, производится с выводов
P1.1 ... P1.7 ОЭВМ. Представленная на рис. 17 схема дополнена дву- мя сигналами управления индикацией выполняемой в данный момент опе- рации. Так например для отображения верхней точки индикатора D2 не- обходимо активизировать с выводов ОЭВМ состояния сигнала P1.3 и сигнала PC7 параллельного перефирийного адаптера КР580ВВ55А, а для индикации нижней точки - P1.4 и PC7, соответственно.

Для того, чтобы обеспечить ровное свечение всех отображаемых на индикаторе семи цифр и четырех режимов, с точки зрения устрой- ства глаза человека, необходимо каждую из них выдать на табло не менее 24-х раз в секунду (то есть с частотой f = 24 Гц) . Тогда вре- мя между двумя отображениями должно определяться по формуле

T

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат техника, контрольная работа 2, банк дипломов.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата