Курсова задача по Цифрова схемотехника Тема: Динамична индикация Изходни данни: Брой разряди 7 Индикатори с общ анод Проектирал: Ръководител



Дата08.07.2017
Размер102.66 Kb.

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ СОФИЯ

ФАКУЛТЕТ -ФЕТТ

КАТЕДРА “ЕЛЕКТРОННА ТЕХНИКА”

СПЕЦИАЛНОСТ : ЕЛЕКТРОНИКА




КУРСОВА ЗАДАЧА

по

Цифрова схемотехника




Тема: Динамична индикация

Изходни данни:

Брой разряди – 7

Индикатори с общ анод

Проектирал: Ръководител:

Росен Николаев Славов Якимов

Курс III, Гр. 46

Фак. №06031453


София 2004

Съдържание:



  1. Задание..............................................................................................................2

  2. Обяснителна записка.......................................................................................4

    • Синтез на принципна схема................................................................4

    • Кратка справка на използваните ИС..................................................5

    • Функционална класификация.............................................................9

    • Описание действието на схемата.Изчислителна записка...............10

  3. Чертеж на пълната електрическа схема.......................................................12

  4. Приложение....................................................................................................13


Обяснителна записка


За реализация на заднието ще са необходими следните блокови схеми – тактов генератор, двоичен брояч, двоично-десетичен дешифратор, буфери за данни, двоично-десетичен 7-сегментен дешифратор и 7 сегментна индикация. Както и дискретните елементи – транзистори и резистори. Блоковата схема ще изглежда по следният начин :



Тактов

генератор



Двоичен

брояч


Дешифратор

Входни

буфери


за

данни

7-сегментен дешифратор

Индикация


инфо.
инфо.
инфо.

Чрез тактовия генератор се задават импулси за отброяване от брояча. Тъй като по задание броя на разрядите е 7, то брояча трябва да брои от 0-6, т.с. да има седем състояния. Това се постига чрез подходящи елементи, които да нулират брояча при постъпване на осмия импулс. В зависимост от показанието на изходите на брояча дешифраторът активира един от изходите си, който ще определи коя от индикациите ще свети и кой от входовете на буфера за данни да бъде отворен. Двоично-десетиченият 7-сегментен дешифратор ще преобразува двоично-десетичния код идващ от буферите за данни в управляващ код за 7-сегментен индикатор.

Избирам следните ИС : Брояч 74HCT93, Двоично-десетичен дешифратор 74HCT42, Буфери за данни 74 HCT244, Двоично-десетичен 7-сегментен дешифратор 74LS47.

HCT сериите ИС са усъвършенствани CMOS ИС, които имат за цел подобряване х-ките, повишаване на бързодействието и шумоустойчивостта. HCT сериите са съвместимо по вход с TTL, работещи при захранващо напрежение от 4,5 до 5,5V, изцяло буферирани по вход и изход. Изходните транзистори по HCTCMOS сериите притежават по-ниско изходно съпротивлениеот тези на нормалните CMOS, като по този начин към изходите им могат да се свързват TTL елементи от всички серии

В приложението на настоящата курсова задача се намират дейташитовете на интегралните схеми, където са приложени таблиците на истинност, корпуси, извадки за техническата спецификация и др.

Захранването на схемата е +5V.





    1. Брояч 74HCT93

Xарактерно е че захранването се подава на 5 краче, а масата – на 10.Крачета с номера 4,6,7 и 13 не се използват. За да работи коретно схемата е необходимо поне на единия от двата нулиращи входа MR1 I MR2 да бъде подадена логическа нула. Използваме брояча за доично броене до 6, като при постъпване на двоичното число 7 (0111), броячът да се нулира. Това се постига чрез включване на допълниетлен логически елемент. Тригерите се превключват по отрицателния фронт на тактовия импулс.






    1. Двоично- десетичен/десетичен дешифратор 74HCT42

При тази ИС, захранването се намира на 16 краче, а масата – на 8. Двоично- десетичния код се подава на изводите от 12 до 15, като най-младшия значещ разряд е А0 (). Разрядите са подредени във възходящ ред А1 (), А2 () и А3 (). Избраният код, който съотвества на входния код се установява в състояние логическа 0, докато другите изходи в състояние логическа 1. Ако на входовете се подаде невалиден двоично-десетичен код всички изходи се установяват в логическа 1.

В нашия сличай ИС се използва като дешифратор 1 от 8 и заради това входът А3 се свързва към маса.


    1. Буфери за данни74 HCT244

При тази ИС, захранването се намира на 20 краче, а масата – на 10.Информацията се подава на входовете 1А0, 1А1, 1А2 и 1А3 и на 2А0, 2А1, 2А2 и 2А3. Изходите са съответно1Y0, 1Y1, 1Y2 и 1Y3 и 2Y0, 2Y1, 2Y2 и 2Y3. За да може да се предаде сигналът от входа към изхода е необходим разрешаващ сигнал, който е с активно ниско ниво. Ще използвам 2 броя от тази ИС.





    1. Двоично-десетичен / 7 сегментен дешифратор 74LS47

При тази ИС, захранването се намира на 16 краче, а масата – на 8.Двоично-десетичния код се подава на входовете от A до D и след дешифриране управлява 7-сефментния индикатор (a-g).

Горният хоризонтален сегмент на цифрата 6 и долният хоризонтален сегмент на цифрата 9 не се изобразяват.

В нормален режим на работа входовете (Lamp Test – проверка на индикацията) и (Blanking Input / Ripple Blanking Output –вход за гасене на индикацията / изход за гасене на старшите разреди) се подава логическа 1. На входа ( Ripple Blanking Input – вход за гасене на нулата) може да се подаде каквото и да е ниво.

Vlmax=0,6V; Vhmin=2,5V;








Избирам светлинната индикация да бъде TDSL 1150 на Telefunken. Тя се характеризира с: IF = 2 mA и напрежение VF=1,8 V на индикатор. Обратно напрежение на сегмент VR=6 V.





    1. Три 3-входови логически елемента И 74HCT11

При тази ИС, захранването се намира на 14 краче, а масата – на 7. Крачета с номера 1, 3, 9 ;13, 5, 11 и 2, 4, 10 са входовете на ИС, а изходите съответно са 12, 6, 8. Схемата съдържа три 3-входови логически елемента И, като за заданието ще е необходим един такъв елемент с цел нулиране на брояча при достигане на комбинацията 111. Всеки един от трите логически елемента може да се използва самостоятелно.




    1. Шест инвертора 74HCT04

При тази ИС, захранването се намира на 14 краче, а масата – на 7.

Всеки от шесте инвертора може да се използва независимо от останалите. За всеки инвертор, ако на входа се подаде логическа 1 на изхода се получава логическа 0 и обратно.

  • Таблица на функционална зависимост







ИС

Функ.класф.

Функция

Обозначение

Забел.

1

IC2

4 разреден двоичен брояч



Съдържа двоичен брояч работещ като делител на 2 и на 8


74HCT93


Броячът брой до 6



2


IC4

Двоично- десетичен/десетичен дешифратор

Тази схема преобразува 4-разреден двоично-десетичен код в десетичен



74 HCT42


Използва се като дешифратор 1 от 8 с 3-разреден двоичен код

3

IC5A,

IC5B,


IC5C,

IC5D

Буфери за данни


Предава информацията от входовете към изходите след разрешаващ сигнал


74 HCT244



Използваме 2 броя от този тип ИС



4


IC6

Двоично-десетичен / 7сегментен дешифратор

Тази схема 4-разреден двоично-десеточен код в управляващи сигнали за 7-сегметна индикация



74LS47


-


5


LED0,

LED1, LED2, LED3, LED4,

LED5, LED6


Светлинна индикация



Изобразява информацията от входните буфери



TDSL1150


TELEFUNKEN

7 броя

6

IC3

3-входови логически елемента И

Съдържа три 3-входови логически елемента И


74HCT11

Използват се само един И

7

IC1A,

IC1B


Шест инвертора


Схемата съдържа шест инвертора


74HCT04

Използват се два от инверторите



  • Описание действието на схемата

От тактовия генератор се подават имспулси за отброяване от брояча (74HCT93), като на изхода му се получава определена двоична комбинация. Например числото 0101 (десетичното число 5). Тази комбинация се подава на дефишратора (74HCT42) , който я дефишрира и активира определен свой изход – в случая изход номер 5, на който ще има логическа нула, а на останалите логическа единица. Тези изходи на дефишратора се подават едновремено на входните буфери за данни (74 HCT244) и на индикациите през транзистори и резистори. С комбинацията ще бъде разрешено информацията подадена на входовете 2А0, 2А1, 2А2 и 2А3 на ИС 74HCT244 да се предаде на изхода на ИС, а от там на двоично-десетичния 7 - сегментен дешифратор, който ще я преобразува в код управляващ 7-сегментната индикация. Също така комбинацията 0101 ще позволи да светне 5 индикатор и на него да се покаже информацията.





  • Изчислителна записка

Транзисторът, който играе ролята на електронен ключ и позволява на индикаците да светат се избира по едно единствено условие – колекторният му ток. В избраната индикация токът през един светодиод IF =2mA. В импулсен режим това съотношение трябва да е 1:6, т.с. IF =12mA. Броят на светодиодите в индикацията е 8 и следоателно токът Ic = 96mA.




96mA
A








K

Избирам транзистор 2N2907, който е със следните данни:


SI-P; Icmax=0.6A; Pc=0.4W; Icbo=0.1mA; h21=200


Избирам = 10 k ±5% , ======

Избирам = 1,5 k ±5%, ======


Избирам = 270 ±5%
Разсейваната мощност за ИС от серията HCT се изчислява по формулата:
PD = CPD VCC^2 fi (CL VCC^2 fo)
За 74HCT93 PD= 0,11+0,0175=0,1275uW

За 74HCT42 PD= 0,185+0,0175=0,36uW

За 74 HCT244 PD= 0,175+0,0175=0,35uW

За 74LS47 PD=35mW


Разсейваната мощност за индикаторите е PD=320mW, при условие Tamb<45°C



Чертеж на пълната електрическа схема







База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница