Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовой проект / ИГРОВОЙ АВТОМАТ «ПАДАЮЩАЯ ЗВЕЗДА» / ИГРОВОЙ АВТОМАТ «ПАДАЮЩАЯ ЗВЕЗДА».doc
Скачиваний:
47
Добавлен:
21.02.2014
Размер:
505.34 Кб
Скачать

2.2 Принцип работы устройства

Разрабатываемое изделие состоит из одного основного модуля A1 печатной платы (схема электрическая принципиальная УИТС.334165.208 Э3)

Основной модуль содержит в себе: узел генерации тактовой частоты (DD1.1-DD1.3), реле времени (одновибратор DD2), логические ключи (элементы DD4.1, DD4.2, триггер DD6), счетчик импульсов (триггеры DD3.1, DD3.2, счетчик DD5), дешифраторы (DD7, DD8), узел индикации HL1-HL24 выведен на отдельную плату.

После подачи напряжения питания и нажатия кнопки SB1 «Сброс на входах R микросхем DD2, DD3 появляется уровень логического 0, а на входе R счетчика DD5 – уровень логической 1. Этим обеспечивается начальная установка реле времени и счетчика импульсов.

Ключ на элементе DD4.1 закрыт уровнем логического 0, поступающего на входные выводы 13 и 2 соответственно с выходов триггеров DD3.1 и DD6. На выходном выводе 1 дешифратора DD7 устанавливается уровень логического 0 (на остальных выходах – уровень логической 1), поэтому горит лишь светодиод HL1.

Поскольку триггер DD3.2 в нулевом состоянии, уровень логического 0 с его прямого выхода (вывод 5) поступает на выводы 18, 19 дешифратора DD7 и разрешает работу. На такие же выводы дешифратора DD8 поступает уровень логической 1 с инверсного выхода указанного триггера, поэтому данный дешифратор исключен из работы (сигналы с выходов счетчика поступают одновременно на счетные выходы обоих дешифраторов).

В момент нажатия кнопки SB2 «Пуск» триггер DD8.1 переключается. Сигнал с его инверсного выхода запускает одновибратор DD2. Через некоторое время, устанавливаемое подстроечным резистором R2, на выходном выводе 4 одновибратора появляется импульс, который своим спадом переключает триггер DD3.1. На входе 13 элемента DD4.1 появляется уровень логической 1. Кроме того, на входе 2 этого элемента уже есть такой же уровень, поступивший с прямого выхода триггера DD6 (ведь кнопку SB2, по условиям игры, до тех пор, пока звезда не начнет «падать»).

Разрешена также работа ключа на элементе DD4.2, поскольку на его входной вывод 5 поступает уровень логической 1 с последнего выхода (вывод 17) дешифратора DD8. Поэтому сигналы тактового генератора проходят через элементы DD4.1 и DD4.2 на счетчик DD5, работа которого разрешена уровнем логического 0, поступающего на вход R с инверсного выхода (вывод 8) триггера DD3.1. Дешифратор DD7 отображает состояние сигналов на выходе счетчика – уровень логического 0 «перемещается» от верхнего по схеме выходного вывода к нижнему.

Правда, светодиоды подключены не ко всем выходам дешифратора. Дело в том, что период колебаний тактового генератора равен 15 мс, а время реакции, как установлено опытным путем, лежит в пределах 0,15…0,5 с. Поэтому часть светодиодов оказывается бесполезной и их можно без ущерба для игры исключить.

Как только кнопка SB2 будет отпущена, триггер DD6 изменит свое состояние, и с его прямого выхода на ключ DD4.1 поступит (на вывод 2) запрещающий уровень логического 0. Импульсы тактового генератора перестанут поступать на счетчик, дешифратор зафиксирует конечное состояние счетчика. Останется горящим соответствующий светодиод – он и укажет на время реакции играющего.

Если играющий промедлит с отпусканием кнопки SB2, то в момент вспыхивания светодиода HL8 c вывода 17 дешифратора уровень логического 0 поступит на триггер DD3.2, который переключится и запретит работу дешифратора DD7. Начнут последовательно вспыхивать светодиоды HL9, HL10 и т.д.

В случае же еще большего промедления со стороны играющего звезда успеет «упасть», т.е. загорится светодиод HL24. Тогда уровень логического 0 с вывода 17 дешифратора DD8 будет подан на элемент DD4.2. Тактовые импульсы перестанут проходить на счетчик, светодиод HL24 останется горящим.

Вновь запустить игру удастся после нажатия кнопки SB1 «Сброс».

По результату анализа схемы выделен конструктивно и функционально законченный модуль.

2.3 Оценка элементной базы

2.3.1 Микросхемы.

Микросхемы серии К155 изготавливаются по технологии транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Могут быть заменены более новыми аналогами из серии К555. Все микросхемы ТТЛ имеют одинаковое напряжение питания: Uип=5В±10% и близкие значения логических уровней. [4]

К155ЛН1 – шесть логических элементов НЕ. Корпус типа 201.14-1. Потребление тока – 33мА. Установочная площадь – 173мм2. Диапазон рабочих температур 0...+70С.[5]

К155АГ3 – 2 одновибратора с повторным запуском. Корпус типа 201.16-1. Потребление тока – 66мА. Установочная площадь – 190мм2. Диапазон рабочих температур -10...+70С.[5]

К155ТМ2 – два D-триггера. Корпус типа 201.14-1. Потребление тока – 20мА. Установочная площадь – 173мм2. Диапазон рабочих температур -10...+70С.[5]

К155ЛА4 –три элемента 3И-НЕ. Корпус типа 201.14-1. Потребление тока – 16,5мА. Установочная площадь – 173мм2. Диапазон рабочих температур -10...+70С.[5]

К155ИЕ5 – 4-разрядный двоичный счетчик. Корпус типа 201.14-1. Потребление тока – 53мА. Установочная площадь – 173мм2. Диапазон рабочих температур -10...+70С.[5]

К155ИД3 – двоичный дешифратор 4-16. Корпус типа 201.14-1. Потребление тока – 56мА. Установочная площадь – 508мм2. Диапазон рабочих температур -10...+70С.[5]

Соседние файлы в папке ИГРОВОЙ АВТОМАТ «ПАДАЮЩАЯ ЗВЕЗДА»