06.11.2019НИХРОМ-
23.10.2019Спирт изопропиловый Спирт изопропиловый ОСЧ SNR-IPN (1л/0,8кг) – осуществляет мягкую очистку любого электронного, механического и оптического оборудования. При подготовке оптических волокон к сварке спирт используется для их очистки (обезжиривания). ТУ 2632-064-44493179-01. Производитель: SNR Спирт изопропиловый абсолютированный, 1л SNR-IPN-ABS – Состав: изопропиловый спирт 96% (изопропанол). Производитель: SNR . Обращаться в маг. по адресу: пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066 Спирт изопропиловый… Схема проезда
14.10.2019Новые наборы для детского творчества BB2872 арт. 38810 Робот динозавр, Французские опыты Науки с Буки – Собери модель двигающегося динозавра Он будет качать головой и двигать хвостом. Узнай как работают электродвигатели и электрические цепи. 8+. Производитель: Bondibon . Обращаться в маг. по адресу: пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066 BB2024 арт… Схема проезда
30.09.2019Новые неодимовые магниты БЕРЕЧЬ ОТ ДЕТЕЙ! Неодимовый магнит
23.09.2019Plastik 71 500мл
23.09.2019ФЛЮС пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066 Флюс ФКТ.. ФИМ… Схема проезда
23.09.2019Минидрели – граверы RC-40A; SDCJ-05
08.09.2019Термореле REX-C100 в комплекте с термопарой, SSR-40DA, с радиатором
02.09.2019Контроллер заряда-разряда для Li-ion батарей, 3-5 ячеек, до 50А. с балансировкой, QS-B305A 97600 Есть светодиодная индикация окончания заряда, когда происходит балансировка аккумуляторов. Обращаться в маг. по адресу: – пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066 Контроллер заряда-разряда для Li-ion батарей, 3-5 ячеек, до 50А… Схема проезда
18.07.2019Радиоприемник “Эфир-14” |
www.delta-n.ru
Микросхемы К514ИД2, КР514ИД2
Микросхемы представляют собой дешифратор для семисегментного полупроводникового цифрового индикатора с разъединенными катодами сегментов. Предназначены для работы в электронной аппаратуре в качестве дешифратора логических сигналов из двоичного кода 8-4-2-1 в семисегментный код для питания цифровых полупроводниковых индикаторов. Содержат 124 интегральных элемента.
Назначение выводов микросхем К514ИД2, КР514ИД2:
для КР514ИД2:
1 – вход;
2 – вход;
3 — вход;
4 — вход;
5 — вход;
6 – общий;
8 – выход;
9 – выход;
10 – выход;
11 – выход;
12 – выход;
13 – выход;
14 – напряжение питания.
для К514ИД2:
1 – вход;
2 – вход;
4 — вход;
6 – вход;
7 –вход;
8 – общий;
9 – выход;
11 – выход;
12 – выход;
13 – выход;
14 – выход;
15 – выход;
16 – напряжение питания.
Условное графическое обозначение микросхемы К514ИД2:
Электрические параметры микросхем К514ИД2, КР514ИД2:
Номинальное напряжение питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 В ±5%
Выходное напряжение низкого уровня при
U1вх=2 В; U0вх=0,8 В; Iвых=20 мА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ≤ 0,4 В
Ток потребления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ≤ 50 мА
Выходной ток высокого уровня при
U1вх=2 В; U0вх=0,8 В; Uвых=10 В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ≤ 250 мкА
Входной ток низкого уровня при U0вх=0,4 В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ≤ |-1,6| мА
Входной ток высокого уровня при U1
Входной ток высокого уровня при
максимальном входном напряжении U1вх=5 В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ≤ 1 мА
Предельно допустимые режимы эксплуатации:
Напряжение питания, входное напряжение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,25 В
Максимальное напряжение на каждом выходе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 В
Максимальный выходной ток на каждом выходе . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20,5 мА
Температура окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -10…+85 °C
Таблица истинности микросхем К514ИД2, КР514ИД2:
kiloom.ru
Включение мощных семиэлементных индикаторов
Е. ЯКОВЛЕВ г. Ужгород
Светодиодные индикаторы серий АЛС321, АЛС324, АЛС333 и многие другие имеют хорошие светотехнические характеристики, но в номинальном режиме потребляют довольно большой ток – для каждого элемента около 20 мА. При динамической индикации амплитудное значение тока в несколько раз больше.
В качестве преобразователей двоично-десятичного кода в семиэлементный промышленность выпускает дешифраторы К514ИД1, К514ИД2, КР514ИД1, КР514ИД2. Для совместной работы с указанными индикаторами с общим катодом они непригодны, так как максимально допустимый ток выходных ключевых транзисторов дешифраторов К514ИД1 и КР514ИД1 не превышает 4…7 мА, а К514ИД2 и КР514ИД2 предназначены только для работы с индикаторами, имеющими общий анод.
На рис. 1 показан вариант согласования дешифратора К514ИД1 и мощного индикатора АЛС321 А с общим катодом. Для примера на схеме показано включение элемента “а”. Остальные элементы включают через аналогичные транзисторно-резисторные цели. Выходной ток дешифратора не превышает 1 мА при токе питания элемента индикатора около 20 мА.
Puc.1
На рис. 2 показано согласование индикатора АЛС321 Б (с общим анодом) с деши-фратором КР514ИД1. Этот вариант целесообразно использовать при отсутствии дешифратора К514ИД2.
Puc.2
На рис. 3 изображена схема для включения индикатора с общим катодом.
Puc.3
Изображенные на рисунках схемы включения мощных индикаторов пригодны и для динамической индикации. Общий катод элемен-тов индикатора (рис. 1 и 3) соединяют с коллектором коммутационного транзистора структуры п-р-п, эмиттер которого соединяют с общим проводом устройства. В узле по схеме на рис. 2 общий анод индикатора соединяют с коллектором коммутационного р-п-р транзистора, а его эмиттер – с плюсовым проводом источника питания.
Для повышения яркости свечения элементов индикатора в динамическом режиме можно несколько увеличить напряжение питания индикаторов или уменьшить сопротивление резисторов в эмиттерной цепи транзисторов. Амплитудное значение тока через элементы индикаторов увеличится, но среднее значение останется в допустимых пределах.
Транзисторы КТ315Б можно заменить любыми из серий КТ315, КТ3102, КТ503, а транзисторы КТ361Б – КТ361, КТ3107, КТ209, КТ501, КТ502.
Дешифраторы КР514ИД1, КР514ИД2 аналогичны дешифраторам К514ИД1, К514ИД2 соответственно и отличаются только исполнением корпуса, поэтому на рис. 1 показана нумерация выводов для К514ИД1, а на рис. 2-для КР514ИД1.
От редакции. У варианта согласования, изображенного на рис. 1, при изменении температуры окружающей среды и напряжения питания может существенно изменяться яркость свечения индикатора. Эти изменения будут меньше, если резистор R1 включить в цепь коллектора транзистора VT1.
(Радио 2-90)
www.qrz.ru
Цифровая электроника | Страница 28 из 32
Преобразователи для элементов индикации
Другим классом преобразователей кодов являются преобразователи для элементов индикации. Для несложных индикаторов (шкальных или одноразрядных семисегментных) преобразователи представляют обычно комбинационную схему в интегральном исполнении. Для сложных индикаторов (матричных, графических дисплеев) преобразователи выполняются в виде масочных ПЗУ для стандартных элементов индикации, или в виде программируемых пользователем ПЗУ для нестандартных элементов индикации или нестандартных индицируемых символов на стандартных элементах индикации.
Одним из примеров преобразователя кодов для шкального индикатора является преобразователь, функционирующий согласно таблице истинности:
Входы | Выходы | |||||||||
X3 | X2 | X1 | Y7 | Y6 | Y5 | Y4 | Y3 | Y2 | Y1 | Y0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Если к выходным разрядам Y0 – Y7 такого преобразователя подключить светодиоды, то при формировании на них напряжения с уровнем логической единицы вызовет свечение соответствующего светодиода. Если на выходе присутствует напряжение с уровнем логического нуля, то соответствующий светодиод оказывается погашенным. Таким образом, преобразователь обеспечивает индикацию светового столбика с высотой на единицу большей входного двоичного кода.
Если сравнить таблицу истинности данного преобразователя с таблицей истинности трехразрядного дешифратора, рассмотренного ранее, то очевидна их схожесть. Разница заключается в том, что в таблице преобразователя шкального индикатора на всех выходах, номера которых меньше двоичного кода на входе, остаются логические единицы. Отсюда следует, что такой преобразователь можно реализовать на базе полного трехвходового дешифратора и элементов, которые логически просуммировали бы единицу с единственного выхода дешифратора на все младшие выходы преобразователя. Функцию последних выполняют двухвходовые элементов ИЛИ, как это показано на рис. 7.3.
Рис. 7.3.Структурная схема преобразователя кода шкального индикатора.
Если логическая единица будет присутствовать на единственном выходе дешифратора, например на Y6, то через элементы ИЛИ она передастся на все семь младших выхода Y0 – Y6 преобразователя, на самом старшем восьмом выходе Y7 преобразователя установится логический нуль. Таким образом, обеспечивается свечение всех светодиодов, расположенных ниже i-го в линейке светодиодов и самого i-го с номером, соответствующим i-му входному коду. Примером подобного дешифратора может служить микросхема КМ155ИД11.
Другим типом преобразователя кодов для элементов индикации является преобразователь для семисегментных индикаторов. Сам семисегментный индикатор представляет собой набор одиночных изолированных индикаторных элементов, называемых сегментами, сгруппированных по очертанию цифры «8» (рис. 7.4). Латинскими символами «a» «b» «c» «d» «e» «f» и «g» обозначаются соответствующие сегменты индикатора.
Рис. 7.4. Семисегментный индикатор.
Соответствие индицируемой десятичной цифры, входного двоично-десятичного кода и выходного семисегментного кода задается следующей таблицей истинности (будем считать, что свечение соответствующего сегмента происходит при подаче логической единицы на этот сегмент):
Индицируемая десятичная цифра | Входы | Выходы | |||||||||
X3 | X2 | X1 | X0 | a | b | c | d | e | f | g | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
Можно найти систему ФАЛ, заданных таблицей истинности, минимизировать ее и реализовать структуру КЦУ в выбранном базисе логических элементов. Существуют стандартные выпускаемые промышленностью интегральные схемы преобразователей двоично-десятичных кодов в семисегментные. Если входные переменные X0 – X3 рассматривать как двоичные, а не двоично-десятичные, то функции, заданные приведенной таблицей истинности, являются частично определенными. Т.е. вместо шестнадцати возможных наборов входных переменных X0 – X3 определены только первые десять. В этом случае ФАЛ преобразователя двоичных кодов в семисегментные доопределяются оставшимися шестью наборами от 10-го до 15-го входных переменных, которым соответствуют какие либо иные индицируемые символы, например, символы «A», «b», «c», «d», «E» и «F» шестнадцатеричной системы счисления.
Выбор микросхемы преобразователя кода зависит от типа используемого индикатора. Существуют полупроводниковые индикаторы на светодиодах с разъединенными анодами и катодами каждого сегмента (рис. 7.5,а), с разъединенными анодами и объединенными катодами (рис. 7.5,б) и с разъединенными катодами и объединенными анодами (рис. 7.5,в). В этом случае необходимо правильно выбирать типы микросхем преобразователей для соответствующих элементов индикации. Для индикатора, изображенного на рис. 7.5,а, не имеет значения, какой уровень напряжения (логического нуля или логической единицы) выходов преобразователя будет активным. Сам проектировщик устройства может объединить аноды или катоды индикатора в зависимости от того, логический нуль или логическая единица на выходе преобразователя является активным сигналом. Это упрощает выбор типа микросхемы.
Рис. 7.5.Объединения анодов и катодов в стандартных полупроводниковых индикаторах.
Для индикатора, изображенного на рис. 7.5,б, объединение катодов технологически выполнено внутри элемента индикатора. Поэтому для задания тока свечения соответствующего сегмента индикатора на его анод необходимо подать уровень напряжения логической единицы. В этом случае следует выбрать микросхему с активным единичным уровнем сигнала на выходе, а объединенные катоды подключить к нулевому потенциалу общего провода.
Для индикатора, изображенного на рис. 7.5,в задание свечения определенного сегмента индикатора означает подключение разъединенного катода этого сегмента к нулевому потенциалу общего провода. При этом на объединенные аноды необходимо подавать потенциал логической единицы. Микросхема для такого индикатора должна иметь в качестве активного сигнала на выходах уровень напряжения логического нуля.
В качестве примера блока индикации одноразрядной десятичной цифры рассмотрим пример использования микросхем КР514ИД1 и КР514ИД2. Обе эти микросхемы представляют преобразователь двоичного четырехразрядного кода (входы 1, 2, 4, 8) в семисегментный. Микросхема КР514ИД1 предназначена для использования с индикаторами с разъединенными анодами (рис. 7.6,а), а микросхема КР514ИД2 – с индикаторами с разъединенными катодами (рис. 7.6,б). Выходы микросхемы КР514ИД2 выполнены с открытыми коллекторами. Обе микросхемы снабжены прямым входом разрешения Е. Работа микросхем разрешается при подаче логической единицы на этот вход. При подаче на этот вход уровня напряжения логического нуля независимо от двоичного кода на входах 1, 2, 4, 8 все сегменты индикатора гасятся.
Рис. 7.6. Одноразрядные индикаторы десятичных цифр на микросхемах КР514ИД1 и КР514ИД2.
Микросхемы обеспечивают индикацию десяти цифр от «0» до «9» и пяти нестандартных символов. При подаче на входы 1, 2, 4, 8 уровней логических единиц индикация отсутствует. Использование резисторов R1 — R7 совместно с микросхемой КР514ИД2 необходимо для ограничения тока через сегменты индикатора и коллекторы выходных транзисторов микросхемы. Их номинал рассчитывается из допустимого тока сегментов индикатора, напряжения на этих сегментах в режиме свечения и напряжения питания +Uп, подаваемого на объединенные аноды индикатора.
При необходимости индикации десятичных цифр большой разрядности можно на каждый индикатор отдельного разряда десятичного числа устанавливать отдельные семисегментные преобразователи и подавать на их входы одновременно соответствующие двоично-десятичные коды. Это вызовет одновременную индикацию всех разрядов десятичного числа. Недостаток такой организации заключается в значительном повышении потребления тока от источника питания. Данного недостатка лишены устройства динамической индикации. В них в определенный момент времени осуществляется индикация только одного разряда десятичного числа. Остальные индикаторы в это время находятся в погашенном состоянии. Обеспечивая чередование индицируемых разрядов с определенной частотой (сотни Герц и выше), можно добиться восприятия человеческим зрением равномерности и постоянства свечения всех разрядов индицируемого числа. Пример структуры устройства динамической индикации восьмиразрядного десятичного числа приведен на рис. 7.7.
Формирование семисегментных кодов для всех восьми индикаторов осуществляется только одним преобразователем D1. Каждый индикатор снабжен схемой электронного ключа на двух транзисторах VT1 и VT2 (VT3 – VT16) и трех резисторах R1, R2 и R3 (R4 – R24), который подключает его объединенные аноды к источнику питания, тем самым задавая ток в сегментах этого индикатора и обеспечивая его свечение.
Рис. 7.7. Пример структурной схемы динамической индикации восьмиразрядного десятичного числа.
Управление ключами и, таким образом, подключением индикаторов к +Uп осуществляется с помощью дешифратора выбора номера индикатора D2. Наличие логической единицы на первом выходе Y0 дешифратора вызывает насыщение и открытие транзистора VT1, на коллекторе которого формируется нулевой потенциал общего провода. Это в свою очередь вызывает насыщение и открытие транзистора VT2, который подключает индикатор HG1 к источнику питания. На остальных выходах дешифратора в этот момент присутствуют логические нули, в результате которых транзисторы VT3 – VT16 находятся в режиме отсечки и, следовательно, закрыты. Для включения второго индикатора необходимо, чтобы на выходе Y1 дешифратора сформировалась логическая единица. При этом на остальных выходах дешифратора будут присутствовать потенциалы логических нулей, что приведет к закрытию соответствующих ключей и отключению соответствующих индикаторов от источника питания. Таким образом, обеспечивается подключение только одного из восьми индикаторов в определенный момент времени. Выбор подключаемого индикатора осуществляется поступающим на вход дешифратора двоичным кодом выбора номера дешифратора.
Для корректной индикации должно быть обеспечено синхронное выставление входного двоично-десятичного кода индицируемой цифры и кода номера индикатора. Т.е. в момент времени, когда на вход дешифратора подается двоичный код i-го номера подключаемого индикатора, на вход семисегментного преобразователя должен поступать двоично-десятичный код того же i-го разряда индицируемого десятичного числа. Отсюда следует, что динамическая индикация должна сопровождаться дополнительной последовательностной схемой синхронизации и управления. Пример такой схемы для индикатора восьмиразрядных десятичных чисел приведен на рис. 7.8. Двоичный счетчик D5 служит для формирования кода выбора номера индикатора, подключаемого в данный момент времени. Этот же код является и адресом мультиплексоров D1 – D4, коммутирующих на семисегментный преобразователь соответствующие разряды двоично-десятичных кодов индицируемых в этот же момент времени разрядов десятичных чисел. Для задания счетного режима счетчику D5 схема синхронизации и управления должна содержать генератор тактовых импульсов GN.
Рис. 7.8. Структурная схема устройства управления динамической индикацией восьмиразрядного десятичного числа.
Очевидно, что схема управления динамической индикации требует относительно сложной аппаратной реализации. Поэтому динамическая индикация используется обычно совместно с устройствами, способными разделять во времени передачу по ограниченному набору линий двоично-десятичных кодов различных десятичных разрядов индицируемого числа. Такими устройствами являются, например, микропроцессоры. В них функции схемы синхронизации реализуются программным путем.
Контрольные вопросы.
1. Почему именно ПЗУ используют в качестве элементной базы преобразователей кодов и в каких случаях это делают?
2. Охарактеризуйте преобразователи двоично-десятичных кодов.
3. В каких случаях может быть использован код дополнения?
4. В чем отличие таблиц истинности дешифратора и преобразователя кода шкального индикатора? Как их различие реализуется в структурных схемах соответствующих устройств?
5. В чем заключается особенность подключения индикаторов с объединенными и с разъединенными анодами к микросхемам семисегментных преобразователей?
6. Сформулируйте принцип работы динамической индикации.
kursach37.com
DIY цифровой тахометр на AVR ATtiny2313, КР514ИД2 и оптопаре / Habr
DIY цифровой тахометр на AVR ATtiny2313, КР514ИД2 и оптопаре
Добрый день.
Выношу на Ваше рассмотрение схему простенького цифрового тахометра на AVR ATtiny2313, КР514ИД2, и оптопаре спроектированного мною.
Сразу оговорюсь: аналогичных схем в интернете много. У каждой реализации свои плюсы и минусы. Возможно, кому-то мой вариант подойдет больше.
Начну, пожалуй, с тех. задания.
Задача: нужно сделать цифровой тахометр для контроля оборотов электрического двигателя станка.
Вводные условия: Есть готовый реперный диск на 20 отверстий от лазерного принтера. В наличии много оптопар от сломанных принтеров. Средние (рабочие) обороты 4 000-5 000 оборотов/минуту. Погрешность отображаемых результатов не должна превышать ± 100 оборотов.
Ограничение: питание для блока управление составляет 36В (тахометр будет установлен в один корпус с блоком управления – об этом ниже).
Маленькое лирическое отступление. Это станок моего друга. На станке установлен электромотор PIK-8, обороты которого контролируются согласно найденной в интернете и модифицированной схеме. По просьбе друга и был разработан простенький тахометр для станка.
Изначально в схеме планировалось применить ATMega16, но рассмотрев условия, решено было ограничиться ATtiny2313, работающего от внутреннего (RC) генератора на частоте 4 Мгц.
Общая схема выглядит следующим образом:
Как видно, ничего сложного. Для преобразования двоичного кода в семисегментный, я применил дешифратор КР514ИД2, это дает сразу три плюса.
- Во первых – экономия места в памяти ATtiny2313 за счет уменьшения рабочего кода (т.к. процедура программного преобразования двоичного кода в семисегментный отсутствует в прошивке за ненадобностью).
- Во вторых: уменьшение нагрузки на выходы ATtiny2313, т.к. светодиоды «засвечивает» КР514ИД2 (при высвечивании цифры 8 максимальное потребление составит 20-30 мА (типичное для одного светодиода) * 7 = 140-210 мА что «много» для ATtini2313 с её полным паспортным максимальным (нагруженным) потреблением 200 мА).
- В третьих – уменьшено число «занятых» ног микроконтроллера, что дает нам возможность в будущем (при необходимости) модернизировать схему путём добавления новых возможностей.
Сборка устройства осуществлена на макетной плате. Для этого была разобрана завалявшаяся в закромах плата от нерабочей микроволновой печи. Цифровой светодиодный индикатор, ключевые транзисторы (VT1-VT4) и ограничительные резисторы (R1 – R12) были взяты комплектом и перенесены на новую плату. Все устройство собирается, при наличии необходимых компонентов, с перекурами за пол часа. Обращаю внимание: у микросхемы КР514ИД2 плюсовая ножка питания — 14, а минус — 6 (отмечены на схеме). Вместо КР514ИД2 можно применить любой другой дешифратор двоичного кода в семисегментный с питанием от 5В. Я взял то, что было под рукой.
Выводы «h» и «i» цифрового светодиодного индикатора отвечают за две точки по центру между цифрами, не подключены за ненадобностью.
После сборки и прошивки, при условии отсутствия ошибок монтажа, устройство начинает работать сразу после включения и в настройке не нуждается.
При необходимости внесения изменений в прошивку тахометра на плате предусмотрен разъем ISP.
На схеме подтягивающий резистор R12, номиналом 30 кОм, подобран опытным путём для конкретной оптопары. Как показывает практика – для разных оптопар он может отличаться, но среднее значение в 30 кОм должно обеспечить устойчивую работу для большинства принтерных оптопар. Согласно документации к ATtiny2313, величина внутреннего подтягивающего резистора составляет от 20 до 50 кОм в зависимости от реализации конкретной партии микроконтроллеров, (стр. 177 паспорта к ATtiny2313), что не совсем подходит. Если кто захочет повторить схему, может для начала включать внутренний подтягивающий резистор, возможно у Вас, для Вашей оптопары и вашего МК работать будет. У меня, для моего набора не заработало.
Так выглядит типичная оптопара от принтера.
Светодиод оптопары запитан через ограничивающий резистор на 1К, который я разместил непосредственно на плате с оптопарой.
Для фильтрации пульсаций напряжения на схеме два конденсатора, электролитический на 220 мкФ х 25В (что было под рукой) и керамический на 0,1 мкФ, (общая схема включения микроконтроллера взята из паспорта ATtiny2313).
Для защиты от пыли и грязи плата тахометра покрыта толстым слоем автомобильного лака.
Замена компонентов.
Можно применить любой светодиодный индикатор на четыре цифры, либо два сдвоенных, либо четыре поодиночных. На худой конец, собрать индикатор на отдельных светодиодах.
Вместо КР514ИД2 можно применить КР514ИД1 (которая содержит внутри токоограничивающие резисторы), либо 564ИД5, К155ПП5, К155ИД9 (при параллельном соединении между собой ножек одного сегмента), или любой другой преобразователь двоичного в семисегментный (при соответствующих изменениях подключения выводов микросхем).
При условии правильного переноса монтажа на МК ATMega8/ATMega16 данная прошивка будет работать, как и на ATtiny2313, но нужно подправить код (изменить названия констант) и перекомпилировать. Для других МК AVR сравнение не проводилось.
Транзисторы VT1-VT4 – любые слаботочные, работающие в режиме ключа.
Принцип работы основан на подсчете количества импульсов полученных от оптопары за одну секунду и пересчет их для отображения количества оборотов в минуту. Для этого использован внутренний счетчик Timer/Counter1 работающий в режиме подсчета импульсов поступающих на вход Т1 (вывод PD5 ножка 9 МК). Для обеспечения стабильности работы, включен режим программного подавления дребезга. Отсчет секунд выполняет Timer/Counter0 плюс одна переменная.
Расчет оборотов, на чем хотелось бы остановиться, происходит по следующей формуле:M = (N / 20) *60,
где M – расчетные обороты в минуту (60 секунд), N – количество импульсов от оптопары за одну секунду, 20 – число отверстий в реперном диске.
Итого, упростив формулу получаем: M = N*3.
Но! В микроконтроллере ATtiny2313 отсутствует функция аппаратного умножения. Поэтому, было применено суммирование со смещением.
Для тех, кто не знает суть метода:
Число 3 можно разложить как
3 = 2+1 = 21 + 20.
Если мы возьмем наше число N сдвинем его влево на 1 байт и приплюсуем еще одно N сдвинутое влево на 0 байт – получим наше число N умноженное на 3.
В прошивке код на AVR ASM для двухбайтной операции умножения выглядит следующим образом:
Mul2bytes3: CLR LoCalcByte //очищаем рабочие регистры CLR HiCalcByte mov LoCalcByte,LoInByte //грузим значения полученные из Timer/Counter1 mov HiCalcByte,HiInByte CLC //чистим быт переноса ROL LoCalcByte //сдвигаем через бит переноса ROL HiCalcByte CLC ADD LoCalcByte,LoInByte //суммируем с учетом бита переноса ADC HiCalcByte,HiInByteret
Проверка работоспособности и замер точности проводился следующим образом. К вентилятору компьютерного куллера был приклеен картонный диск с двадцатью отверстиями. Обороты куллера мониторились через BIOS материнской платы и сравнивались с показателями тахометра. Отклонение составило порядка 20 оборотов на частоте 3200 оборотов/минуту, что составляет 0,6%.
Вполне возможно, что реальное расхождение составляет меньше 20 оборотов, т.к. измерения материнской платы округляются в пределах 5 оборотов (по личным наблюдениям для одной конкретной платы).
Верхний предел измерения 9 999 оборотов в минуту. Нижний предел измерения, теоретически от ±10 оборотов, но на практике не замерялся (один импульс от оптопары в секунду дает 3 оборота в минуту, что, учитывая погрешность, теоретически должно правильно измерять скорость от 4 оборотов в минуту и выше, но на практике данный показатель необходимо завысить как минимум вдвое).
Отдельно остановлюсь на вопросе питания.
Вся схема питается от источника 5В, расчетное потребление всего устройства не превышает 300 мА. Но, по условиям ТЗ, тахометр конструктивно должен находится внутри блока управления оборотами двигателя, а к блоку от ЛАТРа поступает постоянное напряжение 36В., чтобы не тянуть отдельный провод питания, внутри блока установлена LM317 в паспортном включении, в режиме понижения питания до 5В (с ограничивающим резистором и стабилитроном для защиты от случайного перенапряжения). Логичнее было бы использовать ШИМ-контроллер в режиме step-down конвертера, на подобии МС34063, но у нас в городе купить такие вещи проблематично, поэтому, применяли то, что смогли найти.
Фотографии платы тахометра и готового устройства.
К сожалению, сейчас нет возможности сфотографировать на станке.
После компоновки плат и первой пробной сборки, коробка с устройством отправилась на покраску.
Исходный код, на AVR ASM, файлы проекта AVR Studio4 и скомпилированный .HEX файл находятся здесь:http://djkiridza.org.ua/ldd/taho-v029.zip.
Зеркало здесь:http://fileobmen.org.ua/DJ_Kiridza/taho-v029.zip
В случае, если у Вас тахометр не заработал сразу после включения, при заведомо верном монтаже:
1) Проверить работу микроконтроллера, убедится, что он работает от внутреннего генератора. Если схема собранна правильно – на циферблате должно отображаться четыре нуля.
2) Проверить уровень импульсов от оптопары, при необходимости подобрать номинал резистора R12 или заменить схему подключения оптопары. Возможен вариант обратного подключения оптотранзистора с подтяжкой к минусу, с включенным или нет внутренним подтягивающим резистором МК. Также возможно применить транзистор в ключевом (инвертирующем) режиме работы.
P.S. по желанию заказчика тахометр отображает не один ноль, а четыре при отсутствии импульсов от оптопары.
P.P.S. Тахометр оказался очень чувствителен к перепадам оборотов двигателя. Незначительные пульсации напряжения вызывают отклонение частоты вращения, что незамедлительно отображается на экране тахометра. В будущем планирую сделать обработку для округления отображаемых результатов в пределах ±50 оборотов, если это будет нужно заказчику.
habr.com
DIP-14
| КР514ИД1 – микросхема дешифратор двоично-десятичного кода для 7-сегментного светодиодного индикатора с общим катодом. Характеристики КР514ИД1:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Обозначение на схемах КР514ИД1
X0-X3 – входы двоично-десятичного кода A-G – выходы на индикатор BI – вход гашения Ucc – питание +5V Gnd – общий | Назначение выводов КР514ИД1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица истинности дешифратора КР514ИД1
При подаче лог. “0” на вход гашения “BI” выходы A..G=0 (индикатор выключен). Для КР514ИД1 для входов и выходов: “0” – напряжение низкого уровня, “1” – напряжение высокого уровня. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Семисегментный индикатор: | Типовая схема подключения индикатора с общим катодом к микросхеме КР514ИД1: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Подключение к КР514ИД1 светодиодного индикатора с большим током: | Подключение люминисцентного индикатора типа ИВ к дешифратору КР514ИД1:  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tec.org.ru
