Дипломная работа: Разработка светодиодной информационной панели

t_{ЗД .Р.} для цепи вход А – 36 нс;

t_{ЗД .Р.} для цепи вход Е – 30 нс.

В качестве выберу микросхему К561ИЕ10 (DD2). Она содержит два независимых 4 – разрядных двоичных счётчика с параллельным переносом. Для повышения быстродействия в ИМС применён параллельный перенос во все разряды. Подача счётных импульсов может производится либо в положительной полярности на вход С, либо в отрицательной – на вход V. В первом случае разрешение счёта устанавливается высоким уровнем на входе V, а во втором случае – низким на вход С.

В качестве стабилизатора напряжения выберу микросхему КР142ЕН5А (DA1). Коэффициент стабилизации равен 150, выходное сопротивление не превышает 0,1 Ом. Защитное устройство срабатывает при токе нагрузки 50 мА и возвращает стабилизатор в рабочий режим после снятия перегрузки. При номинальном токе нагрузки коэффициент стабилизации 100. При отключении нагрузки выходное напряжение возрастает на 0,1%. При токе нагрузки 1,1 А стабилизатор автоматически возвращается в нормальный режим работы.

В качестве светодиодных индикаторов выберу индикаторы АЛС340А (HL1 – HL2). АЛС340А – индикаторы знакосинтезирующие, на основе соединения фосфид-арсенид-галлий, эпитаксиально-диффузионные. Предназначены для визуальной индикации. Индикаторы имеют 35 элементов (7 рядов по 5 элементов в ряду) и левую децимальную точку, излучающую свет при воздействии прямого тока.

Оставшиеся элементы выберу следующие:

Транзисторы: КТ315Б (VT1 – VT2);

Резисторы: МЛТ-0,125-75кОм (R1, R2, R11, R12);

МЛТ-0,125-5,1кОм (R3 – R8);

МЛТ-0,125-1,5кОм (R9 – R10);

Конденсаторы: К73-15-0,1мкФ (C4, C5, C7);

К50-6-20 мкФ (C2, C3, C6);

К73-17-0,01 мкФ (C1);

Диоды: Д226А (VD1 – VD2);

КД521А (VD3 – VD6).

1.3.3 Описание принципа действия

Принцип действия светодиодной информационной панели рассмотрим на основе принципиальной схемы.

Все необходимые частоты «выдаёт» микросхема DD1 типа К176ИЕ2. Максимальная частота, на которой она работает – 1 кГц. На выводе 10 этой ИМС сигналы формируются через каждые 24 минуты; на выводе 2 сигналы формируются с частотой 4 Гц; на выводе 4 импульсы формируются через каждые 16 секунд; на выводе 11 сигналы формируются с частотой 32 Гц; на выводе 14 сигналы формируются с частотой 1024 Гц. Частота импульсов задаётся внешними элементами – резисторами R1, R2 и конденсатором С1. Импульсы с частотой 1024 Гц с вывода микросхемы DD1 подаются на счётчик DD2, который перебирает свои состояния начиная от 0 до 2⁸ . Выходы счётчика DD2 подключены к микросхеме ПЗУ (DD3), в которой записаны выполняемые программы. DD3 осуществляет также управление индикаторами по горизонтали. Управление индикаторами по вертикали выполняет микросхема дешифратора DD4, а входы этой микросхемы подключены к счётчику DD2. Верхняя половинка счётчика DD2 К561ИЕ10 совместно с дешифратором DD4 К155ИД3 производят «строчно – кадровую» развёртку дисплея. В программе ПЗУ (DD3 – К573РФ2) коды для одного экрана дисплея занимают 16 байт. Для формирования одной программы используются 128 байт памяти (8 строк). Общее количество программ, записанных в ПЗУ – 16. Причём, выбор программ осуществляется вручную (при включении одного из поворотов, включении зажигания или при открытии двери), а автоматический «перебор» программ происходит за счёт переключения счётчика DD1 (через 16 секунд, 9 и 18 минут). Скорость выполнения программ задана программно – по выходу D0 микросхемы DD3. Конденсатор С4 устраняет прорезки, обеспечивая правильную работу программ. Стабилизатор напряжения в интегральном исполнении DA1 КР142ЕН5А преобразует входное напряжение +12 В в напряжение +5 В, необходимое для питания микросхем DD1, DD2.

1.3.4 Расчет потребляемой мощности

Рассчитаем потребляемую мощность каждого из элементов:

Мощность, потребляемая интегральными микросхемами:

Р_{DD 1} = I_ПОТ * U_ИП = 0,025 * 5 = 0,125 Вт;

Р_{DD 2} = I_ПОТ * U_ИП = 0,05 * 5 = 0,25 Вт;

Р_{DD 3} = I_ПОТ * U_ИП = 1,1 Вт;

Р_{DD 4} = I_ПОТ * U_ИП = 0,15 * 5 = 0,75 Вт;

Р_{DD 1- DD 4} = Р_{DD 1} + Р_{DD 2} + Р_{DD 3} + Р_{DD 4} = 0,125 + 0,25 + 1,1 + 0,75 = 2,225 Вт.

Мощность, потребляемая транзисторами КТ315Б:

Р_{VT 1- VT 2} = 2 * Р_{VT 1} = 2 * 0,15 = 0,3 Вт;

Мощность, потребляемая резисторами R1-R12: