Счетчик расхода ленты 3 х разрядный своими руками

Обновлено: 03.07.2024

На прошлом занятии мы рассмотрели работу двоичного четырехразрядного счетчика на примере микросхемы К561ИЕ10. Но на практике редко бывает достаточно четырех разрядов, возможно именно по этому микросхема К561ИЕ10 содержит два одинаковых четырехразрядных счетчика, так, чтобы можно было их включить последовательно и получить восьмиразрядный (восьмибитный, как говорят "компьютерщики"), который будет считать до 256-ти. Как это сделать показано на рисунке 1.

Можно усложнить схему и таким же образом подключить еще один четырехразрядный счетчик, тогда уже получим 12-ти разрядный счетчик, а считать он будет до 4096 (16 х 16 х16 или 163). Если соберем систему на двух микросхемах К561ИЕ10 используя все четыре счетчика получится 16-ти разрядный (16-ти битный) счетчик, который будет считать уже до 65536 (164), ну и далее таким же образом. Выходит, если, например частота импульсов, поступавших на вход такого 16-ти разрядного счетчика будет 65,536 кГц, то на его последнем выходе их частота составит всего 1 Гц. В общем, входную частоту делим на коэффициент деления на соответствующем выходе.

Именно так работают делители частоты, используемые в цифровой технике. Например, в электронных часах чтобы получить импульсы частотой 1 Гц (период — одна секунда) используют кварцевый генератор на 32768 Гц и счетчик-делитель на 32768.

Как вы уже заметили, двоичные счетчики делят частоту входных импульсов на строго фиксированные числа, равные удвоенным "весовым" числам их выходов. Но на практике, часто требуется какой-то коэффициент деления, не равный этим числам. Например, нам нужно получить частоту 1 Гц из частоты 50 Гц. То есть нужно создать счетчик, который будет считать только до 50-ти, а затем с окончанием 50-го импульса сбрасываться в нуль, а затем считать снова так же по кругу.

Принципиальная схема такого счетчика с ограничителем счета показана на рисунке 2.

Выходные импульсы, частота которых будет в 50 раз ниже входных, можно снимать с вывода 12 D2.2 (его выход 2).

Проверьте работу счетчика, подав на его вход 50 импульсов при помощи кнопки S1 он вернется автоматически в нулевое состояние.

Ограничитель счета можно сделать и на простых диодах и резисторе, так как это показано на рисунке 3.

Обратите внимание — пока счетчик не досчитал до 50-ти, хотя бы один из его диодов открыт. Но в тот момент, когда он досчитает до 50-ти все три диода оказываются закрытыми логическим единицами, и на входы R счетчиков поступает высокий логический уровень от источника питания через резистор R3.

На рисунке 5 показано то как можно сделать дешифратор на нескольких логических элементах (две микросхемы D3 и D4). Для простоты используются только два младших разряда счетчика D2 (К561ИЕ10). В таком виде счетчик считает до 3-х (0 = 00, 1= 01, 2 = 10, 3 = 11) и с поступлением четвертого импульса переходит в нулевое состояние (на остальные два старших разряда не смотрим). Назначение .схемы на микросхемах D3 и D4 сделать так, чтобы имелось четыре выхода, и единица устанавливалась на одном из этих выходов, в зависимости от двоичного числа на выходе счетчика. Так, если на выходе счетчика 00 (0) то единица будет на выходе D3.1, если на счетчике 01 (1) то единица на выходе D3.3, если на счетчике 10 (2) то единица на выходе D4.3, а если на выходе счетчика код 11 (3) то единица будет на выходе 03.4. Таким образом двоичный код чисел от 0 до 3 преобразуется в десятичный.

Теперь проследим по схеме как это происходит. Установим кнопкой S2 счетчик D2 в нулевое состояние. При этом на обеих его выходах будут логические нули. Эти нули поступают на оба входа элемента D3.1 - ИЛИ- НЕ. По логике работы этого элемента (наше первое занятие в январском номере журнала), на его выходе (когда на оба входа поступают нули) будет единица.

Теперь нажмем один раз на S1, — на вход счетчика поступит один импульс и на его выходе 1 будет единица, а на выходе 2 — 0. На один из входов элемента D3.1 поступит единица, и по логике действия ИЛИ-НЕ. на его выходе будет ноль. Единица с выхода 1 D2 так же поступает на один из входов элемента И-НЕ D4.1, при этом на его второй вход поступает единица с выхода элемента D4.4 (поскольку на один из входов элемента И-НЕ DD4.4 поступает нуль, на его выходе будет единица). Таким образом на оба входа D4.1 поступают единицы, значит на его выходе будет нуль, а на выходе инвертора D3.3 — единица.

Нажмем на S1 еще раз, и счетчик установится в положение 10 (1 на выходе 2, а 0 на выходе 1). Теперь тоже самое что происходило с элементом D4.1 произойдет с элементом D4.2 (на оба его входа поступят единицы) и единица появится на выходе инвертора D4.3.

При следующем нажатии на S1 счетчик установится в состояние "3", когда единицы будут на его обеих выходах. Это привет к тому, что на выходе элемента D4.4 установится нуль, а на выходе инвертора D3.4 будет единица.

Таким образом работает простой дешифратор, преобразующий двоичный двухразрядный код в десятичное числа.

Существует целое подразделение микросхем — "дешифраторы", логика действия которых состоит в том, что на их входы подают двоичный код числа, а на их выходах, при этом, появляется представление этого числа в десятичной или какой-то другой системе исчисления (в зависимости от типа дешифратора).

Логика действия этой микросхемы проста : на её четыре входа подаются любые двоичные числа от 0000 до 1001 (от "0" до "9"), при этом единица будет на одном из десяти выходов этой микросхемы, обозначенных цифрами от "0" до "9". Таким образом, эта микросхема преобразует двоичный код в десятичный.

Для того чтобы проанализировать логику работы микросхемы К561ИД1 (или К176ИД1), что практически одно и то же) можно собрать схему, показанную на рисунке 8..

S1-S4 R1-R4 на любое сопротивление из диапазона 10-100 кОм

При помощи тумблеров S1-S4 (замкнутое состояние — единица, разомкнутое — ноль) устанавливайте последовательно двоичные коды от "0000" (0) до "1111" (15). Интересно то, что дешифратор будет работать только в пределах от "0000" (0) до "1001" (9), а при подаче кодов чисел более 9-ти (более 1001) на его всех выходах будут нули. Дело в том, что микросхема К561ИД1 (К176ИД1) двоично- десятичный дешифратор, и она воспринимает входные коды чисел от 0 до 9-ти.

На следующем занятии рассмотрим дешифраторы, предназначенные для работы с семисегментными цифровыми индикаторами, и микросхемы, содержащие счетчик и дешифратор в одном корпусе.

Итак, исходя из полученного в предыдущем разговоре опыта, мы выяснили один из главных параметров счетчика – разрядность. Для того, чтобы счетчик смог считать до 16 (с учетом нуля – это тоже число) нам понадобилось 4 разряда. Добавление каждого последующего разряда будет увеличивать возможности счетчика ровно вдвое. Таким образом, пятиразрядный счетчик сможет считать до 32, шести – до 64. Для вычислительной техники оптимальной разрядностью является разрядность, кратная четырем. Это не есть золотым правилом, но все же большинство счетчиков, дешифраторов, буферов и т.п. строятся четырех (до 16) или восьмиразрядными (до 256).

Но поскольку цифровая схемотехника не ограничивается одними ЭВМ, нередко требуются счетчики с самым различным коэффициентом счета: 3, 10, 12, 6 и т.д. К примеру, для построения схем счетчиков минут нам понадобится счетчик на 60, а его несложно получить, включив последовательно счетчик на 10 и счетчик на 6. Может нам понадобиться и большая разрядность. Для этих случаев, к примеру, в КМОП серии есть готовый 14-ти разрядный счетчик (К564ИЕ16), который состоит из 14-ти D-триггеров, включенных последовательно и каждый выход кроме 2 и 3-го выведен на отдельную ножку. Подавай на вход импульсы, подсчитывай и читай при необходимости показания счетчика в двоичном счислении:

Микросхема содержит 4 D- триггера, причем 1 триггер (одноразрядный счетчик – делитель на 2) собран отдельно – имеет свой вход (14) и свой выход (12). Остальные же 3 триггера собраны так, что делят входную частоту на 5. Для них вход – вывод 1, выходы 9, 8,11. Если нам нужен счетчик до 10, то просто соединяем выводы 1 и 12, подаем счетные импульсы на вывод 14 а с выводов12, 9, 8, 11 снимаем двоичный код, который будет увеличиваться до 10, после чего счетчики обнулятся и цикл повторится. Составной счетчик К155ИЕ2 не является исключением. Аналогичный состав имеет и, к примеру, К155ИЕ4 (счетчик до 2+6) или К155ИЕ5 (счетчик до 2+8):

К155ИЕ5 – структурная схема

Обратите внимание, что кроме входов сброса микросхема К155ИЕ6 имеет входы записи в нее произвольного числа (выводы 15, 1, 10, 9). Для этого достаточно установить на этих входах любое число 0 — 10 в двоичном счислении и подать импульс записи на вход С.

А что было раньше… Только счетчик! Трехзначное число или иногда разрядность повыше ))) В свежей или навороченной технике они были навороченные, можно было сохранять несколько позиций, что-то программировать… Не знаю всех подробностей, мне не удалось такими попользоваться.

Были и попроще, там была кнопка памяти и можно было вернуться к запомненному моменту.

Эти я встречал, даже нажимал, но у самого во владении таких не бывало. Мне довелось попользоваться только механическими — набор шестеренок и пасик идущий к одной из осей вращения бобины или кассеты.

Но зато я отлично помню как я составлял треклисты, я с детства любил порядок во всем и поэтому все мои кассеты и катушки были подписаны, треки пронумерованы и везде были записаны циферки позиции. Сперва это делалось вручную, а потом и на принтере, даже помню печать на матричных — долгую, шумную, некрасивую, но это было круто! К сожалению ничего из тех времен у меня не сохранилось, так что фотки просто с инета.

К чему я это… Да просто накатила ностальгия! Буквально позавчера я рассказывал о магнитофоне из 60-ых — "Реставрация Яуза-5" и в комментариях Лев ( Lion111 ) правильно заметил, что не плохо было бы и бобины катушек тоже в порядок привести… Но от дедушки мне достались только одна катушка и одна бобина, обе в плачевном состоянии. А вчера в конце дня зашел шеф, спросил "Доделал. Показывай…". Тоже заикнулся о бобинах, я полез в шкаф за большими и тут наткнулся на аж три штуки маленьких и одну пустую в идеальном состоянии. Совсем забыл, что когда собирал из двух Эльф одну — "Диктор" в "Стерео", то вместе со старой Эльфой мужик привез мне несколько бобин. И вот, наводя на них лоск и перематывая туда сюда…

Я наткнулся на еще один способ создания треклиста и сохранения позиции, с которым сталкивался, но уже не помнил, так как было это в далеком детстве начала 70-ых годов.

Кусочек бумажки от конверта даже выбил слезу! На нем было написано "Лиза поет", это моя бабушка.

И напоследок еще один совсем короткий стишок, но уже с красивыми отмытыми бобинами )))

Всем спасибо за внимание!
Запись не претендует на полезность и информативность, но мне было интересно вспомнить как это было и что мы придумывали.

10 июля 2020 в 06:15 Метки: счетчик ленты , плейлист , треклист , пометки на вкладышак , кассеты , бобины

Счетчик минут имеет трехразрядный индикатор, отображающий до 999 минут. Три кнопки управления, кнопка "пуск-стоп" - при ее нажатии начинается (или продолжается) отсчет, при отжатии — счет останавливается, кнопка сброс, при нажатии на неё показания сбрасываются в "000", и последняя кнопка индикация, при нажатии на неё включается светодиодное цифровое табло.

Схема простая, выполнена на четырех микросхемах серии К176. На D1 (К176ИЕ12) -генератор минутных импульсов, на D2 - D4 (3 х К176ИЕ4) счетчик минут от "000" до "999". В качестве источника питания используется девятивольтовая батарея типа "Корунд" или составленная из шести элементов типа (А316). Можно использовать и сетевой адаптер.

Минутные импульсы получаются путем деления частоты 32768 Гц в счетчике D1, в состав которого входит и мультивибратор. Частота стабилизирована резонатором Q1. Пока кнопочный переключатель S1 находится в отжатом (показанном на схеме) положении на входы R счетчика D1 поступает единица, и этот счетчик принудительно удерживается в нулевом положении.

На его выходе М, при этом, присутствует логический ноль. При нажатии S1 она фиксируется в нижнем, по схеме, положении, при этом на входы R D1 через R1 поступает нуль, и счетчик начинает работать. На его выходе М появляются импульсы, следующие с периодом в 1 минуту. Эти импульсы поступают на трехразрядный десятичный счетчик на микросхемах D2-D4 с выходами на светодиодные цифровые индикаторы Н1-Н3. Показания счетчиков можно сбросить нажатием на S3, которая не имеет фиксации.

Питание универсальное, от гальванического источника типа "Крона" (батарея G1) и от сетевого 10-вольтового адаптера от игровой приставки (подключается к разъему XS1). При питании от адаптера счетчик минут функционирует, и постоянно светится трехразрядное табло.

При отключении сетевого напряжения или при отключении адаптера счетчик минут продолжает функционировать питаясь от G1 через диод VD3, при этом диод VD2 закрывается и питание на индикаторы не поступает. Для того чтобы в таком режиме просмотреть показания цифрового табло нужно нажать на S2 и удерживать её во время просмотра (кнопка S2 без фиксации).

Большинство деталей счетчика минут смонтированы на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1-2 мм, с двухсторонним расположением печатных дорожек. За пределами платы расположен блок кнопочных переключателей. Это стандартный узел из трех модульных переключателей на два направления типа П2К.

Исходно все переключатели модуля были с независимой фиксацией. Нужно осторожно разобрать два модуля и извлечь из них фиксаторы, затем собрать. Таким образом на узле будет один кнопочный переключатель с независимой фиксацией (S1) и две кнопки без фиксации (S2 и S3). Можно вместо П2К использовать аналогичные серии ПКН-61.

Микросхемы D1 - К176ИЕ12, D2-D4 - К176ИЕ4, можно заменить на импортные аналоги. Светодиодные индикаторы - АЛС335Б, с общим анодом или АЛС321Б. Можно использовать и другие светодиодные индикаторы, но это может потребовать изменения разводки печатной платы.

Диоды КД503 можно заменить на КД522, КД521, КД102, КД105, КД208, КД209. Конденсатор СЗ должен быть на емкость не менее 470 мкФ.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Я подумал о тем что биполярный шалит. Но я не понимаю как ток получается что светодиод горит. хотя на ноге должен быть низкий уровень. Через эмиттер на базу попадает + заряд что ли и он загорается?

Вы общаетесь не выкидышем ЕГЭ, я школу в 1992 году закончил. Рос в семье военнослужащего, инженера-электронщика, я бы на этом форуме и не появился, мне бы отец за 5 минут всю схему нарисовал бы. К сожалению, нет его сейчас. Я попросил помощи, нубом уже обозвали, решения пока не получил. Смысл этого форума? Зайди с вопросом, получи статус нуба, уйди в закат? Задача изначально предельно ясна, по факту имею лишь понты и флуд.

Там бы лучше пошли полевые транзисторы скажем снятые с материнкой платы.. А так заместо BC337 попробовать бы КТ972

Осциллографа нет. Я добавил светодиод на ту же ножу. Что бы просмотреть это на базе транзистора что-то творится или в цепи +5. Результат не обнадеживает. Чаще всего горит тускло и помпа работает. Иногда не горит в то время как помпа работает. Иногда горит (в нужное время) а помпа не работает. Поведение меняется если перезапустить. Реже в процессе работы. Я совсем запутался.

Ahneus, Вы про первую схему? По второй схеме. В даташите на UC3843 такой схемы включения конечно же нет. На структурной схеме на выходе для управления ключом квазикоплементарный выходной каскад. По идее на открытие полевика идет напряжение равное Vcc т.е. открываться он будет нормально и полностью. Закрываться тоже должен нормально т.к. нижний транзистор притянет затвор к минусу на котором сидит исток. Вообще, конечно, много проще купить p-канальный полевой транзистор, но n-канальных есть много, можно в процессе сбоки/опытов несколько и сжечь. Да и p-канальных выбор сильно меньше.

Будем считать, что блок изготовлен по феншую, это всего лишь 10% от искомого результата. Остальное зависит от качества датчика. Для изготовления одного датчика наматываю 4, 5, 6 бубликов на одной оправе одним и тем же проводом. Потом подбираю два бублика, которые наиболее "подходят" друг к другу. Почему, объяснять долго. Набираю жмень разных пленочных кондюков от разных производителей, МКР разных цветов желтыц, черный, белый, синий, WIMA и др. Предварительно все эти кондюки проверяю на температурный дрейф. Подбираю за счет разброса номиналов. Допустим, получилось 100 и 103 нФ соответсвенно на Тх и Рх. Подобрал на желтых кондюках, снимаю, устанавливаю красные ВИМА теже номиналы, как ни странно фаза немного смещается, а так же изменяется чуйка. Таким макаром подбираю до получения максимальных значений, это долгий процесс. Но, результат стОит этих замарочек. Напряжение кондюков не менее 100В.

Читайте также: