ПРИСТРОЇ ДОМАШНЬОЇ АВТОМАТИКИ На мікросхемі СТРУКТУРИ КМОП
Сучасний рівень розвитку техніки ступив настільки вперед, що, здавалося б, важко чогось ще бажати за ті ж гроші. А хотілося б! У цій роботі ми розглянемо деякі можливості реалізації малої частки тих можливостей автоматизації побутових ситуацій, які можуть бути вирішені практично безкоштовно людьми, знайомими з азів цифрової електроніки.
Сенсорне вимикання паяльника при роботі з кмоп-мікросхемами
Як відомо, при роботі з польовими транзисторами й мікросхемами структури КМОП часто виникає проблема, пов'язана з високим потенціалом жала паяльника, що живиться від промислової мережі напруги. Пов'язано це з тим, що польові транзистори і мікросхеми, побудовані за технологією КМОП, дуже чутливі до електричних полів. Найбільш небезпечними є електричні поля, що виникають в результаті мережевих наведень при харчуванні паяльника змінним напругою 220 В. Під дією таких полів деталь може вийти з ладу навіть при короткочасному торканні її виведення жалом включеного паяльника.
У радіоаматорській літературі зустрічаються описи прийомів боротьби з цим негативним явищем, які зазвичай зводяться до зниження напруги живлення паяльника до 12 - 40 вольт або переробці самого паяльника. Всі ці операції щодо трудомісткі і все одно не дають повного захисту від пробою деталі.
Однак проблема може бути вирішена інакше. Адже для того, щоб повністю усунути вплив високовольтних наведень досить просто на час пайки виведення мікросхеми відключати паяльник від мережі. Час пайки кожного виводу будь-якої мікросхеми або транзистора повинно бути як можна меншим, тому за час пайки навіть декількох висновків жало відключеного від мережі паяльника просто не встигає охолоджуватися настільки, щоб не можна було здійснити якісну пайку. Природно, на час коли жало опускається в каніфоль, на нього береться припой або просто паяльник кладеться на підставку потрібно не забувати включати його в мережу.
На малюнку 1 показана принципова схема пристрою, що дозволяє автоматизувати процес включення / відключення паяльника на час пайки. Комутація ланцюга нагрівального елементу здійснюється за допомогою нормально замкнутих контактів електромагнітного реле Р1. Управляється реле за допомогою сенсорного датчика Д1Д2. У вихідному стані на входах логічного елемента DD1 присутній потенціал високого логічного рівня, а на його виході - потенціал низького рівня. Транзистор при цьому замкнений, і обмотка реле знеструмлена, а паяльник включений в мережу. Якщо торкнутися пальцем електродів Д1Д2, то опір між ними зменшиться і на вході інвертора DD1 виділиться потенціал низького логічного рівня, а на базі транзистора з'явиться високий потенціал. Транзистор відкриється, реле включиться, і його контакти розімкнений ланцюг нагрівального елемента паяльника. Конденсатор С1 і резистор R2 утворюють фільтр, що усуває вплив на схему мережевих наведень.
В якості сенсора можна використовувати два відрізки добре залуження мідного дроту діаметром близько 0,5 мм і довжиною 5 - 7 мм, які кріпляться на рукоятці паяльника в зручному місці на відстані близько 3 мм один від одного. Спосіб кріплення довільний і залежить від конструкції ручки паяльника. Плата пристрою розміщується окремо в пластмасовому корпусі, сенсор з'єднується із платою за допомогою екранованого проводу. При цьому оплітку проводи слід з'єднати з загальним проводом схеми. Щоб дріт не заважав при пайку, його можна обмотати «змійкою» навколо рукоятки паяльника, закріпивши у її кінця ізоляційною стрічкою.
Як електромагнітного реле може бути використано будь реле, надійно спрацьовує при напрузі 9 В (наприклад, РЕЗ-37). Замість зазначеної на схемі мікросхеми К176ЛА7 можна використовувати будь-яку іншу мікросхему структури КМОП, на базі якої можна побудувати інвертор.
Цифровий термостабілізатор води в посудині
Описуваний пристрій дозволяє автоматично вимикати нагрівальний елемент електрочайника при закипання води і автоматично відключати його, коли температура води стає градусів на десять нижча температури кипіння. Це дозволяє весь час мати в чайнику воду, готову до заварювання чаю або кави. Проте з часом вода може википіти, нагрівач оголитися і перегоріти. Щоб цього не відбувалося, у схемі передбачений датчик рівня рідини, що дозволяє пристрою автоматично вимикати нагрівальний елемент у разі критично низького рівня води.
З міркувань зручності користування пристроєм, передбачена система звукового оповіщення стану води в чайнику. Коли вода закипає і нагрівач відключається, лунає переривчастий звуковий сигнал регульованою тональності і гучності. Кількість звукових посилок у кожній пачці сигналу і тимчасові інтервали між ними також можуть бути відрегульовані. Коли ж рівень води наближається до поверхні нагрівача, останній відключається і лунає монотонний звуковий сигнал, що триває до тих пір, поки в чайник не буде додано ще води.
Принципова схема такого пристрою показана на малюнку 2. Основою пристрою є датчики рівня рідини Д1 і температури Д2, логічні елементи DD1. 1., DD1. 2., DD3. 2. і DD3. 4., Транзистор VT1 і електромагнітне реле Р. Присутність у схемі інших елементів непринципово. Вони забезпечують управління стилем звукового оповіщення про закипання води і неприпустимо низькому її рівні в чайнику.
Коли нагрівач повністю покритий холодною водою, на входах елемента DD1. 1. діє напруга низького рівня, а на входах елемента DD1. 2. присутній високого рівня напруги. При цьому на обох входах логічного елемента DD3. 2. будуть діяти логічні нулі, а на його виході - логічна одиниця. Після інверсії логічним елементом DD3. 4. на базі транзистора VT1 виявиться логічний нуль, транзистор відкриється, реле включиться і своїми контактами замкне ланцюг нагрівача.
Коли ж вода закипить, опір резистора R7 зменшиться настільки, що на вході елемента DD1. 2. з'явиться логічний нуль, а на його виході - одиниця. При цьому на виході елемента DD3. 2. виявиться нуль, а на базі транзистора VT1 - логічна одиниця, в результаті чого транзистор закриється, обмотка реле знеструмиться і нагрівач вимикається. Коли вода охолоне, опір резистора R7 знову зросте і пристрій повернеться до стану, описане вище.
Ну а якщо вода википіла або її зовсім забули налити, то на виході елемента DD1. 1. з'явиться логічний нуль, а на виході елемента DD1. 3. логічна одиниця, яка надійде на верхній за схемою вхід елемента DD3. 2. і на його виході з'явиться логічний нуль незалежно від стану нижнього входу цього елемента, що призведе до замикання транзистора VT1 і знеструмлення обмотки реле.
Тепер розглянемо призначення і принцип дії інших вузлів пристрою. На елементах DD2.1., DD2.2. і DD2.3, DD2.4. зібрані генератори прямокутних імпульсів частотою порядку 1000 Гц і 1 Гц відповідно. Високочастотний генератор працює безперервно, а низькочастотний - тільки в тому випадку, коли на нижньому за схемою вході елемента DD2. 3. діє напруга високого логічного рівня. Мікросхема DD5 представляє собою лічильник імпульсів, забезпечений внутрішнім десятковим дешифратором, тобто має десять виходів (мається ще одинадцятий - вихід перенесення, але тут він не використовується), тільки на одному з яких діє високий рівень напруги, а на інших - низький. Номер виходу, на якому діє логічна одиниця, відповідає порядковому номеру імпульсу, який прийшов на вхід CP лічильника. Коли вода закипить, то при зануреному у воду датчику Д1 на обох входах елемента DD1. 4. одночасно почнуть діяти логічні одиниці, а на вході R лічильника DD5 виділиться логічний нуль, який дозволить роботу мікросхеми в рахунковому режимі. Крім того логічний нуль на вході R JK-тригера DD6 переведе його в нульовий стан і логічна одиниця з його інверсного виходу опиниться на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2 .. При цьому тригер буде знаходитися в перемикає режимі, тобто при кожному перепаді на його вході З напруги з низького рівня на високий тригер буде переключатися в протилежний стан. У цей же момент логічна одиниця на виході елемента DD1. 2. дозволить роботу низькочастотного генератора на елементах DD2.3 і DD2.4., і на вході СР лічильника почнуть діяти імпульси напруги частотою близько 1 Гц. При цьому на входах елемента DD3. 3. по черзі почнуть виділятися імпульси напруги, причому на нижньому за схемою вході елементу виділяється логічна одиниця кожного разу, коли лічильник, переповнюючись, обнуляється, а на верхній вхід DD3. 3. надходять імпульси в моменти часу, що відповідають положенню повзунка перемикача SA. Поява кожного такого імпульсу на будь-якому вході елемента DD3. 3. призводить до перемикання в протилежний стан тригера DD6. У результаті на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2. виділяються імпульси, тривалість яких і тривалість пауз між ними визначаються частотою низькочастотного генератора і положенням перемикача SA. Наприклад, якщо його повзунок замкнутий на четвертий вихід (десятий висновок мікросхеми), то після обнуління лічильника тригер перемкнеться в протилежний стан з приходом на вхід лічильника четвертого імпульсу, а потім ще раз переключиться, коли лічильник обнулиться, тобто по закінченні ще шести імпульсів. Далі - процес повториться.
Імпульси з виходу низькочастотного генератора так само роблять і на нижній за схемою вхід елемента DD3. 1 .. Діючий на його іншому вході логічний нуль, дозволить проходження імпульсу на входи інвертора DD4. 1., А, значить і на середній за схемою вхід елемента DD4. 2 .. Оскільки на верхньому вході цього елемента завжди діють імпульси напруги високої частоти, то при логічній одиниці на нижньому вході елемента на базі транзистора VT2 почнуть виділятися пачки імпульсів частотою порядку 1000 Гц. При цьому тривалість пауз між цими пачками буде дорівнює тривалості пауз між імпульсами низькочастотного генератора, а самі пачки імпульсів будуть виділятися на базі транзистора тільки в ті відрізки часу, коли на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2. діє логічна одиниця. Таким чином, в динаміці Гр вчуватиметься переривчастий звуковий сигнал, який час від часу буде зникати і через певні проміжки часу знову поновлюватися. Частоту звуку можна регулювати опором резистора R1 і ємністю конденсатора С1, тривалість звучання - опором резистора R2 і ємністю конденсатора С2, а тимчасові інтервали між пачками звукових імпульсів - положенням перемикача SA.
Якщо води в чайнику недостатньо (датчик Д1 оголений), то на верхньому по схемі вході елемента DD3. 1. діє логічна одиниця, а на його виході - нуль незалежно від стану нижнього входу цього елемента. Після інверсії елементом DD4. 1. на середньому вході елемента DD4. 2. буде зафіксована логічна одиниця. Логічна одиниця, що діє на верхньому вході елемента DD3. 1. так же з'явиться і на R вході тригера DD6, що переведе його в нульовий стан і логічна одиниця з його інверсного виходу буде зафіксована на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2 .. При цьому на базі транзистора VT2 безперервно будуть діяти імпульси напруги високої частоти. Таким чином, поки датчик Д1 не занурений у воду, незалежно від температури датчика Д2, нагрівач буде відключений, а в динаміці вчуватиметься безперервний звук.
Неонова лампа HL1 і резистор R16 забезпечують індикацію включеного стану нагрівального елемента, а світлодіоди HL2 і HL3 призначені для індикації стану системи: коли води в чайнику недостатньо - світиться світлодіод HL2, а коли вода закипить, починає блимати світлодіод HL3. Резистор R10 і конденсатор С3 забезпечують гасіння іскри при комутації контактів електромагнітного реле. Резистор R13 призначений для регулювання гучності звуку. Кнопка Кн дозволяє налаштовувати стиль звукового оповіщення навіть за наявності в чайнику холодної води. У натиснутому стані її контакти шунтируют резистор R7, тим самим, імітуючи закипання води. При цьому в динаміці лунає переривчастий звук, параметри якого можуть бути відрегульовані галетним перемикачем SA і резисторами R1, R2 і R13.
Налагодження пристрою зводиться до установки порога спрацьовування датчика Д2. Для цього обидва датчики розміщують всередині чайника з холодною водою, контакти кнопки Кн розмикають, движок резистора R13 встановлюють у верхнє, а движок подстроечного резистора R6 - в крайнє нижнє по схемі положення. Якщо схема зібрана з справних деталей і в монтажі немає помилок, то після включення напруги живлення має спрацювати електромагнітне реле, включивши ланцюг живлення нагрівального елемента. Звуку в динаміку при цьому бути не повинно. Після того як вода закипить, повільно переміщають движок резистора R6 вгору за схемою до тих пір, поки обмотка реле ні знеструмиться. При цьому в динаміці повинен пролунати переривчастий звуковий сигнал.
Конструктивно пристрій може бути виконано в пластмасовому корпусі, на панель якого виведені ручки змінних резисторів R1, R2 і R13, галетного перемикача SA, кнопка Кн, неонова лампа HL1 і світлодіоди HL1 і HL2, а також гнізда XS для включення нагрівального елемента чайника. Живлення пристрою здійснюється від будь-якого малогабаритного блоку живлення зі стабілізованою напругою 9 год 12 В, що розміщується всередині корпусу пристрою. Датчики Д1 і Д2 доцільно підключати до пристрою за допомогою роз'єму, який кріпиться на корпусі чайника у спеціально підготовленому в його верхній частині отворі. Розмістити датчики всередині чайника можна, наприклад, на платівці із термостійкої пластмаси, акуратно зміцнивши її відрізками мідного дроту безпосередньо на самому нагрівачі. Тільки робити це слід дуже обережно, щоб не пошкодити самого нагрівального елемента. Можна також пластинку з датчиками прикріпити до кришки чайника двома стрижнями відповідної довжини з нержавіючої сталі. Тоді роз'єм для підключення датчиків слід також розмістити на кришці чайника. Така конструкція більш надійна, тому що в цьому разі нагрівальний елемент не піддається ніяким механічним впливам.
Слід окремо сказати про конструкції датчика Д2. Він повинен бути виготовлений таким чином, щоб вода не шунтував його висновків. Для цього терморезистор можна розмістити усередині невеликої скляної трубки такої довжини, щоб контакти його висновків з йдуть до датчика проводами знаходилися усередині трубки, після чого торці трубки слід надійно закрити волого-термостійким герметиком. Автор використовував для цієї мети чорний водо-атмосферостійкий герметик «ARGO» (згідно з інформацією на його етикетці робочий діапазон температур цього клею від -15 до +125 єС). Якщо трубка виявиться занадто великого діаметра, і між нею і терморезистором буде залишатися занадто багато повітря, то, для зниження інерційності датчика, терморезистор слід обернути деякою кількістю шарів слюди. Для цього зручно використовувати слюдяні трубки від перегорів паяльника.
Крім зазначених на схемі деталей можуть бути застосовані мікросхеми серії К561, діод VT3 може бути замінений діодом типу Д220, КД503, КД509, Д226 з будь-яким буквеним індексом. Як датчик Д2 застосований терморезистор типу ММТ-4, але він може бути замінений будь-яким іншим терморезистором з позитивним ТКС. Якщо його опір буде значно відрізнятися від зазначеного на схемі, то, можливо, доведеться підібрати номінальний опір подстроечного резистора R6. В якості гучномовця Гр підійде будь-який малопотужний динамік з опором звукової котушки не менше 8 Ом. Для комутації ланцюга нагрівального елемента може бути застосовано електромагнітне реле типу РЕЗ-22 (паспорт РФ 4.500.125 або РФ 4.500.130). Іскрогасящій конденсатор С3 може бути типу МБМ, БМТ, КБГ-М на робочу напругу не менше 400 В.
Детектор прихованої проводки
Багато хто, напевно, стикалися з ситуацією, коли потрібно забити цвях у стіну або відремонтувати проводку, але при цьому зовсім не хочеться потрапляти цвяхом або стамескою у провід, замурований у стіні, так як це, в кращому випадку, загрожує аварією, а в гіршому - електротравм.
Існує безліч різного роду конструкцій пристроїв, що дозволяють знаходити трасу залягання в стіні дроти, не руйнуючи самої стіни. Принцип дії таких пристроїв полягає в наступному. Як відомо, навколо провідника зі струмом існує електромагнітне поле. Навколо провідника, що знаходиться під змінною напругою існує змінне електромагнітне поле, причому навіть за відсутності у провіднику струму. Якщо до такого проводу піднести другий провідник (назвемо його антеною), то під дією електромагнітного поля першого провідника в антені виникне, так звана, електрорушійна сила (ЕРС) індукції, в результаті чого електричний потенціал антени почне змінюватися з тією ж частотою, що і напруженість електромагнітного поля (в даному випадку - 50 Гц). Ось ця сама ЕРС і може служити ознакою того, що неподалік від антени розташовується живлення. Оскільки величина електромагнітного поля провідника, що знаходиться під напругою навіть 220 вольт, досить мала, то й наводимая в антені ЕРС так само дуже мала. Тому для її виявлення зазвичай застосовуються різного роду підсилювальні схеми. Однак, рішення задачі може бути спрощено застосуванням КМОП-мікросхем.
Найпростіший варіант такого пристрою показаний на малюнку 3. Основними його елементами є антена А, виготовлена у вигляді відрізка мідного дроту завдовжки 5-10 см, логічний елемент 2І-НЕ, включений в ланцюг інвертором DD1, і світлодіод HL1, що виконує роль оптичного індикатора. Принцип роботи пристрою полягає в наступному. Як відомо, логічні елементи мікросхем володіють пороговим потенціалом перемикання. Поки антена знаходиться поза електромагнітного поля, її потенціал, а, значить, і потенціал на вході інвертора, відповідає високому логічному рівню напруги. При цьому на виході інвертора діє, природно, низький потенціал і світлодіод не світиться. Коли ж антена розташовується поблизу кабелю, під дією змінного електромагнітного поля потенціал її змінюється за тим же законом, за яким змінюється і величина поля. При цьому під дією негативних "горбів" хвилі потенціал антени приймає значення, відповідні низькому логічному рівню інвертора. У результаті на виході останнього періодично, з частотою 50 Гц, виділяється високий рівень напруги, і світлодіод починає блимати з тією ж частотою, оповіщаючи про близькому розташуванні від антени мережевого проводу. При цьому людське око не встигає стежити за зміною яскравості світіння діода і сприймає ці спалахи як рівномірне світіння.
Природно, завжди виникає бажання зробити роботу того або іншого пристрою більш зручним для практичного використання. У даному випадку світлодіод повинен весь час знаходитися в полі зору людини. А якщо проводка тягнеться до стелі або йде кудись у важкодоступне місце? У цьому випадку бажано мати ще можливість і звукового оповіщення. Допомогти в цьому може зовсім незначна доробка розглянутої вище схеми. Для цього достатньо, паралельно инвертору, включити п'єзоелектричний випромінювач (рис. 4). Коли логічний елемент перемикається, потенціали електродів випромінювача починають противофазно змінюватися і п'єзоелектрики видає звук частотою 50 Гц.
Можна й далі вдосконалювати пристрій. Справа в тому, що звук частотою 50 Гц не надто приємний на слух. Крім того, гучність звучання п'єзоелектрики сильно залежить від частоти діє на його електродах напруги (гучність максимальна, коли частота напруги близька або дорівнює резонансної частоті п'єзоелектрики, що залежить від параметрів випромінювача).
Схема, показана на малюнку 3, дозволяє зробити звучання пристрої більш приємним на слух і дає можливість вибору типу використовуваних у пристрої п'єзоелектричних випромінювачів. Розглянемо призначення і принцип дії основних вузлів схеми.
Як легко помітити, присутність у цій схемі елемента DD1.2. непринципово, він є лише повторювачем сигналу. Справа в тому, що корпусі мікросхеми К176ЛА7 міститься 4 логічних елемента 2І-НЕ, а невикористовувані елементи мікросхем КМОП-структури непідключеними залишати не можна (може порушитися робота мікросхеми в цілому, в деяких випадках вона може навіть вийти з ладу). Таким чином в розглянутій схемі ділянки ланцюга А, DD1.1., DD1.2., HL1 і R1 повністю аналогічний схемі, показаної на малюнку 5.
Другим вузлом пристрою є лічильники DD2 і DD3, включені між собою послідовно і виконують роль дільника частоти з регульованим коефіцієнтом розподілу від 1 до 10 (виходи мікросхеми DD2) або від 10 до 100 (виходи мікросхеми DD3). На приведеній схемі встановлений коефіцієнт розподілу 50.
Ланцюжок C2R3 і JK-тригер DD4 представляють собою чекає одновібратор. При кожному перепаді на вході З напруги від низького рівня до високого на прямому виході тригера формується одиночний імпульс позитивної полярності. Так відбувається тому, що при перемиканні тригера в одиничний стан, конденсатор С2 починає поступово заряджатися через резистор R3, і якщо напруга на обкладинках конденсатора досягає порогу перемикання тригера по входу R, тригер повертається в нульовий стан. Тривалість імпульсу на його виході орієнтовно може бути визначена виразом τ = 0,7 R1C1.
На елементах DD1.3. і DD1.4. зібраний генератор імпульсів, частота яких визначається ємністю конденсатора C1 і опором резистора R2. Навантаженням генератора служить п'єзоелектричний випромінювач НА1. Верхній за схемою вхід елемента DD1.3. є входом дозволу роботи генератора.
Отже, при дії на антену змінного електричного поля шнура, на виході інвертора DD1.2. з'являються імпульси напруги частотою 50 Гц, які надходять вхід CN дільника частоти на мікросхемах DD2 і DD3. При цьому на вході З тригера DD4 діють імпульси з частотою, 1 Гц. З кожним фронтом такого імпульсу тригер встановлюється в
одиничний стан, в результаті чого генератор на елементах DD1.3. і DD1.4. запускається і пьезоізлучатель НА1 видає звук частотою близько 1 кГц (при вказаних на схемі параметрах С1 і R2), а лічильники DD2 і DD3 обнуляються і рахунок припиняється на час дії високого логічного рівня на виході тригера, яке, у свою чергу, як зазначалося вище, задається параметрами C2 і R3. Тим же тимчасовим інтервалом визначається і тривалість звучання п'єзоелектрики НА1.
Після закінчення дії імпульсу на виході тригера генератор блокується, звук припиняється, а лічильники DD2 і DD3 повертаються в режим рахунку. Якщо антена продовжує перебувати в полі шнура, то далі процес повториться. В іншому разі пристрій залишається в режимі очікування.
Налаштування детектора зводиться до підбору опору резистора R3 і ємності конденсатора С2, що визначають тривалість звукових імпульсів пьезоізлучателя. Тривалість пауз між цими імпульсами задається коефіцієнтом розподілу лічильників DD2 і DD3 і може бути змінена шляхом переключення входу З тригера на відповідний вихід цих мікросхем. Частота звуку може бути налаштована підбором ємності конденсатора С1 і опору резистора R2. Величина опору R1 визначає яскравість світіння світлодіода HL1.
Крім зазначених на схемі деталей, можуть бути використані мікросхеми серії К561.
Генератор прямокутних імпульсів
Принципова схема генератора показана на малюнку 6. Принцип його роботи полягає в наступному. Логічний елемент DD1, включений за схемою тригера Шмідта, забезпечує перетворення подаються на його вхід імпульсів синусоїдальної форми в імпульси прямокутної форми, що дозволяє застосовувати в роботі звичайний звуковий генератор. На елементах DD2.1, DD2. і DD2.3. зібраний мультивібратор, здатний працювати без участі зовнішнього звукового генератора. Його частота визначається ємністю конденсаторів С1-С4 і опором резистора R5, що дозволяє здійснювати регулювання частоти проходження імпульсів як крок за кроком у вказаному вище діапазоні, так і плавно в кожному з цих діапазонів. Здвоєний резистор R4 забезпечує плавне регулювання шпаруватості меандру. Логічні елементи DD3.1 і DD3.2. усувають брязкіт контактів кнопки Кн1, призначеної для ручного керування роботою мультивібратора і вище описаного генератора на триггере Шмідта. При відпущеної кнопці електронні ключі DD2.4. і DD3.3. замкнені і на виходах пристрою сигнал відсутній. При натиснутій і утримуваної кнопці Кн1 на нижні за схемою входи логічних елементів DD2.4. і DD3.3. подається сигнал високого рівня, в результаті чого ключі відмикаються, і пристрій починає працювати в режимі генерації. Тумблер Тб1, перебуваючи в замкнутому стані, шунтирует контакти кнопки Кн1, забезпечуючи, тим самим, режим автоматичної генерації керуючих імпульсів. Логічний елемент DD3.4. застосований з метою отримання інверсних імпульсів, що дозволило відмовитися від лінії затримки, часто застосовується в ряді інших експериментальних роботах.
На тригері DD5 зібраний одновібратор, керований кнопкою КН2, брязкіт контактів якої усувається за допомогою логічних елементів DD4.1. і DD4.2 .. Тривалість імпульсу на виході тригера визначається ємністю магазина конденсаторів С7-С10 і опором резистора R10 і не залежить від часу утримання кнопки. Логічні елементи DD4.3. і DD4.4. застосовані з метою поліпшення якості форми вихідних імпульсів, що дозволило досягти часу наростання і спаду керуючих імпульсів порядку декількох десятків наносекунд (визначається технічними характеристиками вихідних мікросхем генератора).
Література:
1. С. А. Бірюков. Цифрові пристрої на МОП-інтегральних мікросхемах. "Радіо і зв'язок", 1996 р., 192 с.
2. Н. А. Єлагін, О. В. Ростов. Конструкції та технології на допомогу любителям електроніки. "СОЛОН-Р", М., 2001 р., 106 с.
3. В. Л. Шило. Популярні цифрові мікросхеми. "Радіо і зв'язок", 1989 р., 352 с.
4. О. В. Борисенко. Цифровий термостабілізатор води в посудині. "Радиоконструктор". - 2004, № 12, - С. 29-32.
5. О. В. Борисенко. Генератор прямокутних імпульсів. "Радіомір". - 2005, № 7 С. 30
6. О. В. Борисенко. Детектор прихованої проводки. "Радіомір". - 2005, № 8, - С. 20-21.
Сучасний рівень розвитку техніки ступив настільки вперед, що, здавалося б, важко чогось ще бажати за ті ж гроші. А хотілося б! У цій роботі ми розглянемо деякі можливості реалізації малої частки тих можливостей автоматизації побутових ситуацій, які можуть бути вирішені практично безкоштовно людьми, знайомими з азів цифрової електроніки.
Сенсорне вимикання паяльника при роботі з кмоп-мікросхемами
Як відомо, при роботі з польовими транзисторами й мікросхемами структури КМОП часто виникає проблема, пов'язана з високим потенціалом жала паяльника, що живиться від промислової мережі напруги. Пов'язано це з тим, що польові транзистори і мікросхеми, побудовані за технологією КМОП, дуже чутливі до електричних полів. Найбільш небезпечними є електричні поля, що виникають в результаті мережевих наведень при харчуванні паяльника змінним напругою 220 В. Під дією таких полів деталь може вийти з ладу навіть при короткочасному торканні її виведення жалом включеного паяльника.
Рис. 1. |
Однак проблема може бути вирішена інакше. Адже для того, щоб повністю усунути вплив високовольтних наведень досить просто на час пайки виведення мікросхеми відключати паяльник від мережі. Час пайки кожного виводу будь-якої мікросхеми або транзистора повинно бути як можна меншим, тому за час пайки навіть декількох висновків жало відключеного від мережі паяльника просто не встигає охолоджуватися настільки, щоб не можна було здійснити якісну пайку. Природно, на час коли жало опускається в каніфоль, на нього береться припой або просто паяльник кладеться на підставку потрібно не забувати включати його в мережу.
На малюнку 1 показана принципова схема пристрою, що дозволяє автоматизувати процес включення / відключення паяльника на час пайки. Комутація ланцюга нагрівального елементу здійснюється за допомогою нормально замкнутих контактів електромагнітного реле Р1. Управляється реле за допомогою сенсорного датчика Д1Д2. У вихідному стані на входах логічного елемента DD1 присутній потенціал високого логічного рівня, а на його виході - потенціал низького рівня. Транзистор при цьому замкнений, і обмотка реле знеструмлена, а паяльник включений в мережу. Якщо торкнутися пальцем електродів Д1Д2, то опір між ними зменшиться і на вході інвертора DD1 виділиться потенціал низького логічного рівня, а на базі транзистора з'явиться високий потенціал. Транзистор відкриється, реле включиться, і його контакти розімкнений ланцюг нагрівального елемента паяльника. Конденсатор С1 і резистор R2 утворюють фільтр, що усуває вплив на схему мережевих наведень.
В якості сенсора можна використовувати два відрізки добре залуження мідного дроту діаметром близько 0,5 мм і довжиною 5 - 7 мм, які кріпляться на рукоятці паяльника в зручному місці на відстані близько 3 мм один від одного. Спосіб кріплення довільний і залежить від конструкції ручки паяльника. Плата пристрою розміщується окремо в пластмасовому корпусі, сенсор з'єднується із платою за допомогою екранованого проводу. При цьому оплітку проводи слід з'єднати з загальним проводом схеми. Щоб дріт не заважав при пайку, його можна обмотати «змійкою» навколо рукоятки паяльника, закріпивши у її кінця ізоляційною стрічкою.
Як електромагнітного реле може бути використано будь реле, надійно спрацьовує при напрузі 9 В (наприклад, РЕЗ-37). Замість зазначеної на схемі мікросхеми К176ЛА7 можна використовувати будь-яку іншу мікросхему структури КМОП, на базі якої можна побудувати інвертор.
Цифровий термостабілізатор води в посудині
Описуваний пристрій дозволяє автоматично вимикати нагрівальний елемент електрочайника при закипання води і автоматично відключати його, коли температура води стає градусів на десять нижча температури кипіння. Це дозволяє весь час мати в чайнику воду, готову до заварювання чаю або кави. Проте з часом вода може википіти, нагрівач оголитися і перегоріти. Щоб цього не відбувалося, у схемі передбачений датчик рівня рідини, що дозволяє пристрою автоматично вимикати нагрівальний елемент у разі критично низького рівня води.
З міркувань зручності користування пристроєм, передбачена система звукового оповіщення стану води в чайнику. Коли вода закипає і нагрівач відключається, лунає переривчастий звуковий сигнал регульованою тональності і гучності. Кількість звукових посилок у кожній пачці сигналу і тимчасові інтервали між ними також можуть бути відрегульовані. Коли ж рівень води наближається до поверхні нагрівача, останній відключається і лунає монотонний звуковий сигнал, що триває до тих пір, поки в чайник не буде додано ще води.
Принципова схема такого пристрою показана на малюнку 2. Основою пристрою є датчики рівня рідини Д1 і температури Д2, логічні елементи DD1. 1., DD1. 2., DD3. 2. і DD3. 4., Транзистор VT1 і електромагнітне реле Р. Присутність у схемі інших елементів непринципово. Вони забезпечують управління стилем звукового оповіщення про закипання води і неприпустимо низькому її рівні в чайнику.
Коли нагрівач повністю покритий холодною водою, на входах елемента DD1. 1. діє напруга низького рівня, а на входах елемента DD1. 2. присутній високого рівня напруги. При цьому на обох входах логічного елемента DD3. 2. будуть діяти логічні нулі, а на його виході - логічна одиниця. Після інверсії логічним елементом DD3. 4. на базі транзистора VT1 виявиться логічний нуль, транзистор відкриється, реле включиться і своїми контактами замкне ланцюг нагрівача.
Коли ж вода закипить, опір резистора R7 зменшиться настільки, що на вході елемента DD1. 2. з'явиться логічний нуль, а на його виході - одиниця. При цьому на виході елемента DD3. 2. виявиться нуль, а на базі транзистора VT1 - логічна одиниця, в результаті чого транзистор закриється, обмотка реле знеструмиться і нагрівач вимикається. Коли вода охолоне, опір резистора R7 знову зросте і пристрій повернеться до стану, описане вище.
Ну а якщо вода википіла або її зовсім забули налити, то на виході елемента DD1. 1. з'явиться логічний нуль, а на виході елемента DD1. 3. логічна одиниця, яка надійде на верхній за схемою вхід елемента DD3. 2. і на його виході з'явиться логічний нуль незалежно від стану нижнього входу цього елемента, що призведе до замикання транзистора VT1 і знеструмлення обмотки реле.
Тепер розглянемо призначення і принцип дії інших вузлів пристрою. На елементах DD2.1., DD2.2. і DD2.3, DD2.4. зібрані генератори прямокутних імпульсів частотою порядку 1000 Гц і 1 Гц відповідно. Високочастотний генератор працює безперервно, а низькочастотний - тільки в тому випадку, коли на нижньому за схемою вході елемента DD2. 3. діє напруга високого логічного рівня. Мікросхема DD5 представляє собою лічильник імпульсів, забезпечений внутрішнім десятковим дешифратором, тобто має десять виходів (мається ще одинадцятий - вихід перенесення, але тут він не використовується), тільки на одному з яких діє високий рівень напруги, а на інших - низький. Номер виходу, на якому діє логічна одиниця, відповідає порядковому номеру імпульсу, який прийшов на вхід CP лічильника. Коли вода закипить, то при зануреному у воду датчику Д1 на обох входах елемента DD1. 4. одночасно почнуть діяти логічні одиниці, а на вході R лічильника DD5 виділиться логічний нуль, який дозволить роботу мікросхеми в рахунковому режимі. Крім того логічний нуль на вході R JK-тригера DD6 переведе його в нульовий стан і логічна одиниця з його інверсного виходу опиниться на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2 .. При цьому тригер буде знаходитися в перемикає режимі, тобто при кожному перепаді на його вході З напруги з низького рівня на високий тригер буде переключатися в протилежний стан. У цей же момент логічна одиниця на виході елемента DD1. 2. дозволить роботу низькочастотного генератора на елементах DD2.3 і DD2.4., і на вході СР лічильника почнуть діяти імпульси напруги частотою близько 1 Гц. При цьому на входах елемента DD3. 3. по черзі почнуть виділятися імпульси напруги, причому на нижньому за схемою вході елементу виділяється логічна одиниця кожного разу, коли лічильник, переповнюючись, обнуляється, а на верхній вхід DD3. 3. надходять імпульси в моменти часу, що відповідають положенню повзунка перемикача SA. Поява кожного такого імпульсу на будь-якому вході елемента DD3. 3. призводить до перемикання в протилежний стан тригера DD6. У результаті на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2. виділяються імпульси, тривалість яких і тривалість пауз між ними визначаються частотою низькочастотного генератора і положенням перемикача SA. Наприклад, якщо його повзунок замкнутий на четвертий вихід (десятий висновок мікросхеми), то після обнуління лічильника тригер перемкнеться в протилежний стан з приходом на вхід лічильника четвертого імпульсу, а потім ще раз переключиться, коли лічильник обнулиться, тобто по закінченні ще шести імпульсів. Далі - процес повториться.
Імпульси з виходу низькочастотного генератора так само роблять і на нижній за схемою вхід елемента DD3. 1 .. Діючий на його іншому вході логічний нуль, дозволить проходження імпульсу на входи інвертора DD4. 1., А, значить і на середній за схемою вхід елемента DD4. 2 .. Оскільки на верхньому вході цього елемента завжди діють імпульси напруги високої частоти, то при логічній одиниці на нижньому вході елемента на базі транзистора VT2 почнуть виділятися пачки імпульсів частотою порядку 1000 Гц. При цьому тривалість пауз між цими пачками буде дорівнює тривалості пауз між імпульсами низькочастотного генератора, а самі пачки імпульсів будуть виділятися на базі транзистора тільки в ті відрізки часу, коли на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2. діє логічна одиниця. Таким чином, в динаміці Гр вчуватиметься переривчастий звуковий сигнал, який час від часу буде зникати і через певні проміжки часу знову поновлюватися. Частоту звуку можна регулювати опором резистора R1 і ємністю конденсатора С1, тривалість звучання - опором резистора R2 і ємністю конденсатора С2, а тимчасові інтервали між пачками звукових імпульсів - положенням перемикача SA.
Якщо води в чайнику недостатньо (датчик Д1 оголений), то на верхньому по схемі вході елемента DD3. 1. діє логічна одиниця, а на його виході - нуль незалежно від стану нижнього входу цього елемента. Після інверсії елементом DD4. 1. на середньому вході елемента DD4. 2. буде зафіксована логічна одиниця. Логічна одиниця, що діє на верхньому вході елемента DD3. 1. так же з'явиться і на R вході тригера DD6, що переведе його в нульовий стан і логічна одиниця з його інверсного виходу буде зафіксована на нижньому за схемою вході елемента DD4. 2 .. При цьому на базі транзистора VT2 безперервно будуть діяти імпульси напруги високої частоти. Таким чином, поки датчик Д1 не занурений у воду, незалежно від температури датчика Д2, нагрівач буде відключений, а в динаміці вчуватиметься безперервний звук.
Рис. Рис. 2. |
Неонова лампа HL1 і резистор R16 забезпечують індикацію включеного стану нагрівального елемента, а світлодіоди HL2 і HL3 призначені для індикації стану системи: коли води в чайнику недостатньо - світиться світлодіод HL2, а коли вода закипить, починає блимати світлодіод HL3. Резистор R10 і конденсатор С3 забезпечують гасіння іскри при комутації контактів електромагнітного реле. Резистор R13 призначений для регулювання гучності звуку. Кнопка Кн дозволяє налаштовувати стиль звукового оповіщення навіть за наявності в чайнику холодної води. У натиснутому стані її контакти шунтируют резистор R7, тим самим, імітуючи закипання води. При цьому в динаміці лунає переривчастий звук, параметри якого можуть бути відрегульовані галетним перемикачем SA і резисторами R1, R2 і R13.
Налагодження пристрою зводиться до установки порога спрацьовування датчика Д2. Для цього обидва датчики розміщують всередині чайника з холодною водою, контакти кнопки Кн розмикають, движок резистора R13 встановлюють у верхнє, а движок подстроечного резистора R6 - в крайнє нижнє по схемі положення. Якщо схема зібрана з справних деталей і в монтажі немає помилок, то після включення напруги живлення має спрацювати електромагнітне реле, включивши ланцюг живлення нагрівального елемента. Звуку в динаміку при цьому бути не повинно. Після того як вода закипить, повільно переміщають движок резистора R6 вгору за схемою до тих пір, поки обмотка реле ні знеструмиться. При цьому в динаміці повинен пролунати переривчастий звуковий сигнал.
Конструктивно пристрій може бути виконано в пластмасовому корпусі, на панель якого виведені ручки змінних резисторів R1, R2 і R13, галетного перемикача SA, кнопка Кн, неонова лампа HL1 і світлодіоди HL1 і HL2, а також гнізда XS для включення нагрівального елемента чайника. Живлення пристрою здійснюється від будь-якого малогабаритного блоку живлення зі стабілізованою напругою 9 год 12 В, що розміщується всередині корпусу пристрою. Датчики Д1 і Д2 доцільно підключати до пристрою за допомогою роз'єму, який кріпиться на корпусі чайника у спеціально підготовленому в його верхній частині отворі. Розмістити датчики всередині чайника можна, наприклад, на платівці із термостійкої пластмаси, акуратно зміцнивши її відрізками мідного дроту безпосередньо на самому нагрівачі. Тільки робити це слід дуже обережно, щоб не пошкодити самого нагрівального елемента. Можна також пластинку з датчиками прикріпити до кришки чайника двома стрижнями відповідної довжини з нержавіючої сталі. Тоді роз'єм для підключення датчиків слід також розмістити на кришці чайника. Така конструкція більш надійна, тому що в цьому разі нагрівальний елемент не піддається ніяким механічним впливам.
Слід окремо сказати про конструкції датчика Д2. Він повинен бути виготовлений таким чином, щоб вода не шунтував його висновків. Для цього терморезистор можна розмістити усередині невеликої скляної трубки такої довжини, щоб контакти його висновків з йдуть до датчика проводами знаходилися усередині трубки, після чого торці трубки слід надійно закрити волого-термостійким герметиком. Автор використовував для цієї мети чорний водо-атмосферостійкий герметик «ARGO» (згідно з інформацією на його етикетці робочий діапазон температур цього клею від -15 до +125 єС). Якщо трубка виявиться занадто великого діаметра, і між нею і терморезистором буде залишатися занадто багато повітря, то, для зниження інерційності датчика, терморезистор слід обернути деякою кількістю шарів слюди. Для цього зручно використовувати слюдяні трубки від перегорів паяльника.
Крім зазначених на схемі деталей можуть бути застосовані мікросхеми серії К561, діод VT3 може бути замінений діодом типу Д220, КД503, КД509, Д226 з будь-яким буквеним індексом. Як датчик Д2 застосований терморезистор типу ММТ-4, але він може бути замінений будь-яким іншим терморезистором з позитивним ТКС. Якщо його опір буде значно відрізнятися від зазначеного на схемі, то, можливо, доведеться підібрати номінальний опір подстроечного резистора R6. В якості гучномовця Гр підійде будь-який малопотужний динамік з опором звукової котушки не менше 8 Ом. Для комутації ланцюга нагрівального елемента може бути застосовано електромагнітне реле типу РЕЗ-22 (паспорт РФ 4.500.125 або РФ 4.500.130). Іскрогасящій конденсатор С3 може бути типу МБМ, БМТ, КБГ-М на робочу напругу не менше 400 В.
Детектор прихованої проводки
Багато хто, напевно, стикалися з ситуацією, коли потрібно забити цвях у стіну або відремонтувати проводку, але при цьому зовсім не хочеться потрапляти цвяхом або стамескою у провід, замурований у стіні, так як це, в кращому випадку, загрожує аварією, а в гіршому - електротравм.
Існує безліч різного роду конструкцій пристроїв, що дозволяють знаходити трасу залягання в стіні дроти, не руйнуючи самої стіни. Принцип дії таких пристроїв полягає в наступному. Як відомо, навколо провідника зі струмом існує електромагнітне поле. Навколо провідника, що знаходиться під змінною напругою існує змінне електромагнітне поле, причому навіть за відсутності у провіднику струму. Якщо до такого проводу піднести другий провідник (назвемо його антеною), то під дією електромагнітного поля першого провідника в антені виникне, так звана, електрорушійна сила (ЕРС) індукції, в результаті чого електричний потенціал антени почне змінюватися з тією ж частотою, що і напруженість електромагнітного поля (в даному випадку - 50 Гц). Ось ця сама ЕРС і може служити ознакою того, що неподалік від антени розташовується живлення. Оскільки величина електромагнітного поля провідника, що знаходиться під напругою навіть 220 вольт, досить мала, то й наводимая в антені ЕРС так само дуже мала. Тому для її виявлення зазвичай застосовуються різного роду підсилювальні схеми. Однак, рішення задачі може бути спрощено застосуванням КМОП-мікросхем.
Рис. 4. |
Рис. 3. |
Природно, завжди виникає бажання зробити роботу того або іншого пристрою більш зручним для практичного використання. У даному випадку світлодіод повинен весь час знаходитися в полі зору людини. А якщо проводка тягнеться до стелі або йде кудись у важкодоступне місце? У цьому випадку бажано мати ще можливість і звукового оповіщення. Допомогти в цьому може зовсім незначна доробка розглянутої вище схеми. Для цього достатньо, паралельно инвертору, включити п'єзоелектричний випромінювач (рис. 4). Коли логічний елемент перемикається, потенціали електродів випромінювача починають противофазно змінюватися і п'єзоелектрики видає звук частотою 50 Гц.
Можна й далі вдосконалювати пристрій. Справа в тому, що звук частотою 50 Гц не надто приємний на слух. Крім того, гучність звучання п'єзоелектрики сильно залежить від частоти діє на його електродах напруги (гучність максимальна, коли частота напруги близька або дорівнює резонансної частоті п'єзоелектрики, що залежить від параметрів випромінювача).
Схема, показана на малюнку 3, дозволяє зробити звучання пристрої більш приємним на слух і дає можливість вибору типу використовуваних у пристрої п'єзоелектричних випромінювачів. Розглянемо призначення і принцип дії основних вузлів схеми.
Як легко помітити, присутність у цій схемі елемента DD1.2. непринципово, він є лише повторювачем сигналу. Справа в тому, що корпусі мікросхеми К176ЛА7 міститься 4 логічних елемента 2І-НЕ, а невикористовувані елементи мікросхем КМОП-структури непідключеними залишати не можна (може порушитися робота мікросхеми в цілому, в деяких випадках вона може навіть вийти з ладу). Таким чином в розглянутій схемі ділянки ланцюга А, DD1.1., DD1.2., HL1 і R1 повністю аналогічний схемі, показаної на малюнку 5.
Другим вузлом пристрою є лічильники DD2 і DD3, включені між собою послідовно і виконують роль дільника частоти з регульованим коефіцієнтом розподілу від 1 до 10 (виходи мікросхеми DD2) або від 10 до 100 (виходи мікросхеми DD3). На приведеній схемі встановлений коефіцієнт розподілу 50.
Ланцюжок C2R3 і JK-тригер DD4 представляють собою чекає одновібратор. При кожному перепаді на вході З напруги від низького рівня до високого на прямому виході тригера формується одиночний імпульс позитивної полярності. Так відбувається тому, що при перемиканні тригера в одиничний стан, конденсатор С2 починає поступово заряджатися через резистор R3, і якщо напруга на обкладинках конденсатора досягає порогу перемикання тригера по входу R, тригер повертається в нульовий стан. Тривалість імпульсу на його виході орієнтовно може бути визначена виразом τ = 0,7 R1C1.
На елементах DD1.3. і DD1.4. зібраний генератор імпульсів, частота яких визначається ємністю конденсатора C1 і опором резистора R2. Навантаженням генератора служить п'єзоелектричний випромінювач НА1. Верхній за схемою вхід елемента DD1.3. є входом дозволу роботи генератора.
Отже, при дії на антену змінного електричного поля шнура, на виході інвертора DD1.2. з'являються імпульси напруги частотою 50 Гц, які надходять вхід CN дільника частоти на мікросхемах DD2 і DD3. При цьому на вході З тригера DD4 діють імпульси з частотою, 1 Гц. З кожним фронтом такого імпульсу тригер встановлюється в
Рис. 5. |
одиничний стан, в результаті чого генератор на елементах DD1.3. і DD1.4. запускається і пьезоізлучатель НА1 видає звук частотою близько 1 кГц (при вказаних на схемі параметрах С1 і R2), а лічильники DD2 і DD3 обнуляються і рахунок припиняється на час дії високого логічного рівня на виході тригера, яке, у свою чергу, як зазначалося вище, задається параметрами C2 і R3. Тим же тимчасовим інтервалом визначається і тривалість звучання п'єзоелектрики НА1.
Після закінчення дії імпульсу на виході тригера генератор блокується, звук припиняється, а лічильники DD2 і DD3 повертаються в режим рахунку. Якщо антена продовжує перебувати в полі шнура, то далі процес повториться. В іншому разі пристрій залишається в режимі очікування.
Налаштування детектора зводиться до підбору опору резистора R3 і ємності конденсатора С2, що визначають тривалість звукових імпульсів пьезоізлучателя. Тривалість пауз між цими імпульсами задається коефіцієнтом розподілу лічильників DD2 і DD3 і може бути змінена шляхом переключення входу З тригера на відповідний вихід цих мікросхем. Частота звуку може бути налаштована підбором ємності конденсатора С1 і опору резистора R2. Величина опору R1 визначає яскравість світіння світлодіода HL1.
Крім зазначених на схемі деталей, можуть бути використані мікросхеми серії К561.
Генератор прямокутних імпульсів
Принципова схема генератора показана на малюнку 6. Принцип його роботи полягає в наступному. Логічний елемент DD1, включений за схемою тригера Шмідта, забезпечує перетворення подаються на його вхід імпульсів синусоїдальної форми в імпульси прямокутної форми, що дозволяє застосовувати в роботі звичайний звуковий генератор. На елементах DD2.1, DD2. і DD2.3. зібраний мультивібратор, здатний працювати без участі зовнішнього звукового генератора. Його частота визначається ємністю конденсаторів С1-С4 і опором резистора R5, що дозволяє здійснювати регулювання частоти проходження імпульсів як крок за кроком у вказаному вище діапазоні, так і плавно в кожному з цих діапазонів. Здвоєний резистор R4 забезпечує плавне регулювання шпаруватості меандру. Логічні елементи DD3.1 і DD3.2. усувають брязкіт контактів кнопки Кн1, призначеної для ручного керування роботою мультивібратора і вище описаного генератора на триггере Шмідта. При відпущеної кнопці електронні ключі DD2.4. і DD3.3. замкнені і на виходах пристрою сигнал відсутній. При натиснутій і утримуваної кнопці Кн1 на нижні за схемою входи логічних елементів DD2.4. і DD3.3. подається сигнал високого рівня, в результаті чого ключі відмикаються, і пристрій починає працювати в режимі генерації. Тумблер Тб1, перебуваючи в замкнутому стані, шунтирует контакти кнопки Кн1, забезпечуючи, тим самим, режим автоматичної генерації керуючих імпульсів. Логічний елемент DD3.4. застосований з метою отримання інверсних імпульсів, що дозволило відмовитися від лінії затримки, часто застосовується в ряді інших експериментальних роботах.
На тригері DD5 зібраний одновібратор, керований кнопкою КН2, брязкіт контактів якої усувається за допомогою логічних елементів DD4.1. і DD4.2 .. Тривалість імпульсу на виході тригера визначається ємністю магазина конденсаторів С7-С10 і опором резистора R10 і не залежить від часу утримання кнопки. Логічні елементи DD4.3. і DD4.4. застосовані з метою поліпшення якості форми вихідних імпульсів, що дозволило досягти часу наростання і спаду керуючих імпульсів порядку декількох десятків наносекунд (визначається технічними характеристиками вихідних мікросхем генератора).
Рис. 6. Принципова схема генератора керуючих імпульсів. |
Література:
1. С. А. Бірюков. Цифрові пристрої на МОП-інтегральних мікросхемах. "Радіо і зв'язок", 1996 р., 192 с.
2. Н. А. Єлагін, О. В. Ростов. Конструкції та технології на допомогу любителям електроніки. "СОЛОН-Р", М., 2001 р., 106 с.
3. В. Л. Шило. Популярні цифрові мікросхеми. "Радіо і зв'язок", 1989 р., 352 с.
4. О. В. Борисенко. Цифровий термостабілізатор води в посудині. "Радиоконструктор". - 2004, № 12, - С. 29-32.
5. О. В. Борисенко. Генератор прямокутних імпульсів. "Радіомір". - 2005, № 7 С. 30
6. О. В. Борисенко. Детектор прихованої проводки. "Радіомір". - 2005, № 8, - С. 20-21.