|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Прятйк счет I OSpam- „ пай счет  . . V Ч v Глабтш сброс И oucr/jjeho Рис. 8.69. Реверсивный счет со световым управлением. щее предельной величине счета, то выход Прямой Предельный Счет переходит в состояние Низкий, пока тактовый сигнал прямого счета Низкий. Пример 8.7. Реверсивный счет со световым управлением. Для многих промышленных или научных задач требуется производить пересчет предметов, перемещающихся мимо чувствительного органа. Поэтому необходимы схемы для регистрации количества предметов, когда они перемещаются в пространстве между источником света и фототранзисторамн. Решение. Схема, показанная на рис. 8.69, позволяет считать количество перемещений предметов в любом направлении и допускает изменение направ- лепия движении па противоположное или неравномерное движение. Каждый объект, перемещаясь снизу вверх, вызывает приращение показания счетчика. Регистрация количества перемещений возможна при условии, когда размеры двигающихся предметов достаточно ве-лики, чтобы при прохождении в пространстве между источником света и двумя фототранзисторами одновременно перекрыть собой оба транзистора. Данная схема может обеспечить нормальную работу при любом неустойчивом движении, даже при изменениях направлений движения на обратное. Шесть инверторов служат в качестве тактового генератора и фототранзисторных усилителен. Сдвоенный триггер и З-в.ходо-вые ЛЭ И-НЕ используются д.ля иаправления сигналов фототранзисторов на реверсивные счетчики. Когда объект перемещается снизу вверх, он перекрывает сначала фототранзистор № 2, переключая, линию В на Низкий потенциал. Этим вводится ьуль б 2-разрядный регистр сдвига. Когда объект продолжает перемещаться, перекрывается фототранзистор № 1, переводя линию А в состояние Высокого потенциала. Когда объект перемещается еще дальше, он открывает фототранзистор № 2, переводя линию В снова под Высокий потенциал. Следующий тактовый импульс вводит 1 в первый разряд сдвигового регистра. Эта комбинация единица - нуль в регистре сдвига и Высокий потенциал на линии А дешифруются и стробируются тактом для приращения счетчика. При перемещении объекта сверху вниз последовательность происходящих явлений становится обратной и показание счетчика уменьшается. 8.3г. Разработка простого программируемого логического устройства управления Наблюдается возрастающая тенденция строить электронную управляющую аппаратуру не по специализированным схемам, а со структурой, напоминающей вычислительное устройство, в которое включены систематизированные схемы с записью их программ в памяти (ПЗУ или ОЗУ). В сложном оборудовании (числовое управление и др.) используются серийные вычислительные машины или микрокомпьютеры, в то время как для более малых задач, не требующих большого быстродействия, применяются новые микрокомпьютеры, которые в настоящее время предлагаются несколькими полупроводниковыми фирмами. Даже самые дешевые калькуляторы на одном кристалле обеспечивают логические операции, выполняемые программированным, ориентированным на постоянное запоминающее устройство способом. В данном разделе дается описание некоторых легко понимаемых разработок малого специализированного устройства управления (регулятора), ориентированных на ТТЛ/СИС схемы. Это управляющее устройство применимо в тех случаях, когда мини-компьютер может показаться слишком дорогим, а микрокомпьютер - медленно действующим при конкретных программах или сложным для понимания. Предлагаемый способ использует одну - две дюжины недорогих ТТЛ/СИС и одно - два постоянных запоминающих устройства и может выполнять практически любые функции управления при количестве входов до 16 и выходов до 50, Пример 8.8. Контроллер стиральной машины. Простей разомкнутый контроллер, который имеется в любой стиральной машине, может служить хорошим началом. Здесь синхронный двигатель вращает редукторную зубчатую передачу, последняя в свою очередь вращает барабан с программными пластинами, которые активируют выходные переключатели (рис. 8.70,а). Желательно электронное исполнение этого контроллера. Решение. Электронный эквивалент данного барабанного контроллера показан на рис. 8.70, б, где автогенератор (электродвигатель) воздействует на 256-счетчик (редуктор), производя адресацию ПЗУ (барабан) с восемью выходами. Если бы цель состояла в формировании восьми произвольно изменяю-щи.хся совершенно случайных выходов, то можно было бы остановиться на этой схеме. Фактически же обычно не требуется иметь выходы, которые бы изменялись произвольным, случайным образом. В действительности требуется иметь возможность в определенные моменты в соответствии с программой активировать и поддерживать в этом состоянии определенные выходы устройства управления (для включения соленоидов, ламп, источников света и т. д.) и деактивировать их позднее в разных положениях такле в соответствии с программой. В этих условиях применение ПЗУ можно рассматривать как элемент, осложняющий устройство. Проще уменьшить число выходов ПЗУ и (или) увеличить число выходов системы, пользуясь дополнительными недорогими СИС. Выходы ПЗУ можно интерпретировать как адреса и инструкции. Как показано на примере рис. 8.70, б, первые четыре выхода являются адресной активацией через дешифратор 1 из 16 типа 74154 любой одной из общего числа до 16 СИС. Остальные четыре выхода ПЗУ использованы для инструкции по выбранным схемам СИС. 15-й адрес активирует первый 4-разрядный регистр, изменяя его четыре выхода в соответствии с 4-разрядным кодом инструкции, ис-ходищим из ПЗУ. 14-й адрес выбирает другой 4-разрядный регистр, а 13-й адрес выбирает адресируемый 8-разрядный регистр 74259. 4-разрядная инструкция определяет, какой выход следует изменить и какой уровень нужно изменить. При незначительном увеличении стоимости число выходов было увеличено с 8 до более чем 64 при том ограничении, что можно изменять одновременно только одну группу. Это все еще очень несложный разомкнутый контроллер. Его можно усовершенствовать добавлением схемы управления путем уменьшения скорости" с помощью предварительно устанавливаемого счетчика, как показано на рис. 8.71. Одна инструкция способна изменять инструкцию скорости иа любую из 16, сохраняя ее до того, как она изменится вновь. Однако реальное преимущество данной системы проявляется при условии, когда вводится обратная связь или, выражаясь терминами программирования, возможность условного перехода, как показано на рис. 8.72. Один из 16 адресов используется для опрашивания состояния восьми входных линий, и соответствующая инструкция определяет, какой из входов должен быть опрошен и какой уровень является желательным. После этого следующий выход ПЗУ интерпретируется не как пара адрес - инструкция, а как программный адрес перехода. Если испытуемый вход имеет ожидаемый уровень Высокий или Низкий, то этот адрес перехода вводится в программный счетчик и программа продолжаетси, начиная с этого нового адреса. Если уровень испытуемого входа не соответствует ожидаемому, то перехода не происходит и программа продолжается без перехода. Очевидно, эту разработку можно выполнить даже сложнее: путем добавления других арифметических возможностей, запоминания данных, адресных стеков и т. д. Но при выполнении всего этого наносится большой ущерб устройству, его простоте и экономичности. Преимущество данного под.хода над реализацией обычной логикой зшмючается в гибкости, которая представляется разработчику схемы. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |