курсовой проект / Комбинированный переключатель гирлянд / Описание принципиальной схемы
.docРаботает устройство следующим образом. В режиме "Автомат" (переключатель SВ4 включен) стабилизированное напряжение питания 12 В поступает на микросхемы DD1—DD5. При этом на выводе 11 счетчика DD2 устанавливается уровень лог. 0. транзистор VT1 открывается и загорается светодиод HL5 "Обзор". Высокий уровень напряжения на коллекторе транзистора VT1 переводит все ключи микросхемы DD3 в высокоимпедансное состояние. Одновременно низкий уровень на выводе 11 счетчика DD2 закрывает диод VD2 и разрешает прохождение логических сигналов с выхода элемента DD1.2 на вход D микросхемы DD5 и на переключатель SB2. Генератор на элементах DD1.3 и DD1.4 начинает вырабатывать тактовые импульсы, частота которых определяется емкостью конденсатора С22 и положением движка переменного резистора R9.2
На инверсных выходах триггеров DD4 и DD5 появляются напряжения низких логических уровней, которые поступают на входы логических элементов микросхемы DD6. А так как другие входы каждого из этих элементов подключены к выходам элементов микросхемы DD7 СДМ, которое в данный момент обесточено, то на этих входах присутствует уровень лог. 0. По этой причине логические элементы микросхемы DD6 работают в режиме повторителей и сигналы на их выходах совпадают с сигналами на выходах триггеров микросхем DD4 и DD5. Каждый раз при появлении напряжения низкого уровня на любом из выходов элементов микросхемы DD6 будет открываться подключенный к нему транзистор (VT7—VT10). В результате загорится включенный в его коллекторную цепь светодиод (HL6—HL9), откроется один из тринисторов VS1— VS4 и зажгутся лампы гирлянды, подключенной к соответствующему гнезду разъема XS2.
При работе в режиме "Обзор" автомат обеспечивает различные комбинации включения гирлянд: "Бегущий огонь", "Бегущая тень", попарное включение и еще несколько вариантов.
Может получиться так, что триггеры микросхем DD4 и DC5 при первом включении окажутся в нулевом состоянии, из которого они самостоятельно не выходят. В этом случае необходимо кратковременно нажать на кнопку SB2 и автомат начнет работать.
Другие варианты зажигания гирлянд программируются кнопками SB1 и SB2. Если нажать на кнопку SB1 и удерживать ее в нажатом положении около 1 с, конденсатор С1 зарядится через резистор R2 до уровня порогового напряжения переключения логического элемента DD1.1. Напряжение высокого уровня с выхода этого элемента поступит на выводы 7 и 9 микросхемы DD2. Верхний по схеме счетчик этой микросхемы окажется в нулевом состоянии, а нижний перейдет в состояние лог. 1 и останется в этом положении после отпускания кнопки SB1. Высокий уровень напряжения на выводе 11 микросхемы DD2 с помощью диода VD2 заблокирует прохождение сигнала с выхода элемента DD1.2 на вывод 9 микросхемы DD5. Одновременно закроется транзистор VT1, светодиод HL5 погаснет, a HL1 зажжется, сигнализируя о переходе автомата в режим работы"1".
При последующих кратковременных нажатиях на кнопку SB1 короткие импульсы, сформированные цепью R4C3R5, поступят на вывод 1 счетчика DD2. Каждое новое нажатие на эту кнопку увеличивает логическое состояние счетчика на единицу. Поскольку выходы 1 и 2 счетчика DD2 соединены с соответствующими входами микросхемы DD3, поочередно будут зажигаться светодиоды HL1—HL4, сигнализируя о включении того или иного режима работы автомата. Сами переключения осуществляются верхними по схеме ключами микросхемы DD3.
В каждом из четырех режимов работы автомата возможно программирование различных комбинаций включения гирлянд путем нажатия на кнопку SB2.
При кратковременных нажатиях на кнопку SB1 все четыре режима работы автомата будут переключаться по кольцу. Для перехода в режим "Обзор" следует удерживать кнопку SB1 в нажатом состоянии около 1 с, и на выводе 11 микросхемы DD2 опять появится уровень лог. О, зажжется светодиод HL5 и начнет работать элемент DD1.2. При этом автомат будет работать в режиме "1", так как верхний по схеме счетчик микросхемы DD2 установится в нулевое состояние высоким уровнем напряжения на выводе 7. Желаемую частоту переключения гирлянд подбирают, переменным резистором R9.2.
При замыкании контактов переключателя SB3 и разомкнутых контактах SB4 включается в режим СДУ. В этом режиме на разъем XS1 должен быть подан сигнал ЗЧ с магнитофона, телевизора, CD-плейера или другого источника звукового сигнала. Сигналы ЗЧ стереофонических каналов складываются на верхнем по схеме выводе резистора R9.1, выполняющего функции регулятора уровня. Для увеличения чувствительности блока СДМ на его входе установлен усилитель на транзисторе VT2. Если же потребности в высокой чувствительности нет, то этот каскад можно исключить, подав сигнал с движка резистора R9.1 через конденсатор С5 непосредственно на базу эмиттерного повторителя на транзисторе VT3.
В эмиттерные цепи транзистора VT3 включены переменные резисторы R18—R20, служащие регуляторами чувствительности каждого из трех каналов СДМ ("НЧ", "СЧ" и "ВЧ"). Поскольку все три канала идентичны, рассмотрим работу только одного из них. С движка переменного резистора R18 сигнал поступает на активный фильтр на транзисторе VT4, настроенный на частоту около 10 кГц ("ВЧ"). Усиленный фильтром сигнал детектируется диодами VD3, VD4 и поступает на вход триггера Шмитта на элементе DD7.1. Два других канала настроены на частоты 1 кГц ("СЧ") и 100 Гц ("НЧ"). Логический элемент DD7.3 управляет включением ламп фоновой подсветки, его входы подключены к выходу элемента DD7.2 канала "СЧ".
Выходы всех четырех элементов микросхемы DD7 подключены к соответствующим входам микросхемы DD6, элементы которой в данном режиме выполняют функции повторителей. Каждый канал СДМ выделяет сигнал своей частоты, что в итоге приводит к включению гирлянд в соответствии с изменениями музыкальной окраски сигнала ЗЧ. Гирлянды фоновой подсветки гаснут при наличии сигнала СЧ и вспыхивают при его отсутствии.
Если одновременно включить переключатели SB3 и SB4, то логические элементы микросхемы DD6 будут работать в режиме "Исключающее ИЛИ", так как на их входы поступят сигналы с блока автоматики (DD4, DD5) и с блока СДМ (DD7). При этом комбинации зажигания гирлянд могут быть самыми разнообразными. При отсутствии сигнала ЗЧ (пауза) гирлянды по-прежнему будут переключаться, поскольку блок автоматики продолжит вырабатывать управляющие сигналы. Правда, скорость переключения гирлянд в этом режиме окажется фиксированной, так как место переменного резистора R9.2 в генераторе займет резистор R41, подключенный секцией переключателя SB3.2.
При выключении SB3 и SB4 на обоих входах каждого элемента микросхемы DD6 будет присутствовать уровень лог. О, так как оба блока окажутся обесточенными. В таком режиме все лампы гирлянд горят непрерывно.