Курсовая работа: Проектирование устройства логического управления (разработка электронного автомата)

Устройство представляет собой RC- цепь, формирующую при включении низкий потенциал на входе сброса D- триггеров, для принудительного установления начального состояния. Схема устройства приведена ниже:

Рис.10 Устройство начального сброса.

Величины элементов выбираем следующие: R1=1 кОм, С1=1 мкФ. Резистор типа С2-29В-0.125-1кОм±1%, конденсатор - К50-35-25В-1мкФ

3.5 Разработка таймера

На основе счетчиков довольно просто строить формирователи временных интервалов с длительностью, задаваемой внешним кодом. Такие формирователи находят широкое применение, например, в различных измерительных устройствах.

Через заданный интервал времени после сигнала запуска, который придет с автомата, высокий уровень на выходе таймера сменится на низкий. Так как через нам необходимо получить “1” то подключим к выходам таймеров инверторы. Тогда через 3с сигналы примут истинные значения.

Из блок-схемы (Рис.2) видно, что 3-секундный таймер должен запускается при выходном состоянии автомата "001".Т. к. таймер запускается отрицательным импульсом, то на вход элементов таймера подключим КЛУ.

Выходной импульс заданной длительности начинается сразу после входного сигнала, но длительность его может отличаться от заданной на какое-то время, меньшее периода тактового сигнала. Иногда это более приемлемое решение, особенно при больших длительностях выходного сигнала, значительно больших, чем период тактового сигнала. Схема формирователя временного интервала показана на рис.11.

Работа схемы начинается с подачи короткого отрицательного импульса -Старт. Он перебрасывает триггер, который разрешает работу счетчиков снятием сигнала параллельной записи -WR. По отрицательному фронту входного сигнала начинается положительный выходной сигнал заданной длительности. Счетчики начинают считать на уменьшение кода по положительным фронтам тактового сигнала с генератора. Когда они досчитают до нуля, вырабатывается сигнал переноса, перебрасывающий триггер в исходное состояние. Работа схемы возобновится после следующего сигнала - Старт.

Рис.11. Формирователь временного интервала.

Если входной код равен 300, то длительность выходного сигнала составит от 300Т до 301Т, где Т - период тактового сигнала, в зависимости от момента прихода входного сигнала по отношению к тактовому сигналу. Абсолютная погрешность выдержки длительности выходного сигнала в любом случае не превышает периода тактового сигнала Т. Погрешность при Т=0.01с равна

3.6 Устройство реализации функции F1

Задание: F1=ФВЧ 1^го порядка, f_гр =2,5 кГц, К_у =6дб, х₁ =-6Дб.

На рисунке 11а изображены амплитудо-частотные характеристики ФВЧ.

Передаточной функцией ФВЧ 1^го порядка является передаточная функция апериодического звена 1^го порядка. Рассчитаем ФВЧ с помощью передаточной функции звена 1^го порядка.

Рис 11а.

Резистор и конденсатор выбираем из стандартного ряда Е48 или Е96 для обеспечения допустимого класса точности.

Для выполнения условия ставим на выходе ФНЧ компаратор, который сравнивает выходное напряжение ФНЧ и опорное напряжение.

Т. к. датчик освещённости приведенный потенциальный выход 0…10В, то опорное напряжение рассчитаем от уровня 10В.

Для сравнения сигнала с фильтра и сравнения его с заданным воспользуемся формулой: - 6дБ=20lg (U_вых /U_вх ). Отсюда для сравнения будем брать величину

U_вых = U_вх *10^-6/20 =0,5 U_вх .

Т.о. Uоп =

Для получения Uоп используем источник тока REF200 с выходом 100мкА и резисторы R 50 кОм.