Loogiset sirut. Osa 10. Kuinka päästä eroon kontaktien pompumisesta

Liipaisimen käyttäminen kytkimenä

Artikkelin edellisissä osissa kuvataan liipaisimia, kuten D ja JK. Tässä yhteydessä on aiheellista muistuttaa, että nämä liipaisimet voivat toimia laskentatilassa. Tämä tarkoittaa, että kun seuraava pulssi saapuu kellotuloon (molemmille liipaisimille tämä on tulo C), liipaisimen tila muuttuu päinvastaiseksi.

Tämä toimintalogiikka on hyvin samanlainen kuin tavallinen sähköpainike, kuten pöytävalaisimessa: painetaan - päälle, painetaan uudelleen - pois. Digitaalisiin mikropiireihin perustuvissa laitteissa tällaisen painikkeen rooli suoritetaan useimmiten laskuritilassa toimivilla liipaisimilla. Korkean tason pulssit syötetään laskentatuloon ja laukaisulähtösignaaleja käytetään ohjaamaan toimeenpanopiirejä.

Se tuntuu erittäin yksinkertaiselta. Jos kytket vain painikkeen tuloon C, joka yhdistää tämän tulon yhteiseen johtoon, kun sitä painetaan, liipaisimen tila muuttuu jokaisella painalluksella odotetusti päinvastaiseen. Varmistaaksesi, että näin ei ole, riittää, kun koota tämä piiri ja paina painiketta: liipaisinta ei asenneta oikeaan asentoon joka kerta, vaan useammin usean painikkeen painalluksen jälkeen.

Liipaisimen tilaa valvotaan parhaiten käyttämällä LED-ilmaisinta, jota on toistuvasti kuvattu artikkelin edellisissä osissa, tai yksinkertaisesti volttimittaria käyttämällä. Miksi näin tapahtuu, miksi liipaisin toimii niin epävakaasti, mikä on syy?

Mikä on yhteyden poistuminen

Osoittautuu, että kontaktien pomppiminen on kaikkea syytä. Mikä tämä on? Kaikki kontaktit, jopa parhaat, jopa ruokokatkaisimetOsoittautuu, että ne eivät sulkeudu heti. Niiden luotettavaa yhteyttä häiritsee koko törmäyssarja, joka kestää noin 1 millisekunnin tai jopa enemmän. Toisin sanoen, jos painasimme painiketta ja pidämme sitä painettuna puolen sekunnin ajan, tämä ei tarkoita ollenkaan, että vain yksi tällaisen keston impulssi on muodostunut. Sen ilmestymistä edeltää useita kymmeniä tai ehkä jopa satoja impulsseja.

Liipaisimen laskentatuloon tullessa jokainen tällainen pulssi kytkee sen uuteen tilaan, joka vastaa täysin liipaisimen logiikkaa laskentatilassa: kaikki pulssit lasketaan, ja tulos vastaa niiden lukua. Ja tehtävä on painaa painiketta kerran muuttaaksesi liipaisimen tilan vain kerran.

Samanlainen ongelma on vielä huomattavampi, kun mekaaninen kosketin on nopeusanturi, esimerkiksi muuntajakäämityslaitteessa tai nestevirtausmittarissa: kukin kosketustoiminto ei lisää elektronisen mittarin tilaa odotetulla, vaan satunnaislukulla. Tarina laskureista tulee vähän myöhemmin, mutta usko nyt, että tämä on aivan niin, etkä muuten.

Kuinka päästä eroon kontaktien pompumisesta

Tie ulos on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. Pulssinmuodostaja RS - liipaisimessa.

Helpoin tapa poistaa kosketuspoistuminen on jo tutulla RS-liipaisimella, joka on koottu K155LA3-logiikkapiirille, tarkemmin sen elementeille DD1.1 ja DD1.2. Otetaan sopia, että suora poistuminen RS - liipaisin tämä on nasta 3, vastaavasti käänteinen lähtö on nasta 6.

Kun RS - liipaisin kootaan logiikkapiirien elementeistä, on tarpeen tehdä tällainen sopimus. Jos liipaisin on valmis mikropiiri, esimerkiksi K155TV1, suorien ja käänteisten lähtöjen sijainti määritetään sen vertailutiedoilla. Mutta edes tässä tapauksessa, jos JK- ja C-tuloja ei käytetä ja mikrosirua käytetään yksinkertaisesti RS-liipaisimena, yllä oleva sopimus voi olla melko sopiva. Esimerkiksi sirun kiinnityksen helpottamiseksi levylle.Tietenkin, samaan aikaan myös RS - tulot vaihdetaan.

Kaaviossa esitetyssä kytkentäasennossa RS-liipaisimen suoran ulostulon tasolla taso on looginen yksikkö ja käänteisesti tietysti looginen nolla. Laskurilaitteen DD2.1 tila on toistaiseksi sama kuin se oli, kun virta kytkettiin.

Tarvittaessa se voidaan nollata SB2-painikkeella. Liipaisimen nollaamiseksi, kun virta kytketään, R - tulon ja yhteisen johtimen välillä on kytketty pieni kondensaattori 0,05 ... 0,1 μF: n sisällä ja vastuksen, jonka resistanssi on 1 ... 10 KOhm virtalähteen ja R - tulon väliin. Kunnes kondensaattori on latautunut R-tuloon, looginen nollajännite on hetkessä läsnä. Tämä lyhyt nollapulssi riittää liipaisimen nollaamiseen. Jos laitteen toimintaolosuhteiden mukaan liipaisin on asetettava käynnistyksen yhteydessä yhteen tilaan, niin tällainen RC-piiri kytketään S-tuloon. Pidämme RC-ketjua koskevaa kappaletta lyyrisenä poikkeamana, ja jatkamme nyt kontaktien torjumisen torjumista.

SB1-painikkeen painaminen sulkee sen oikeanpuoleisen kosketusnavan yhteiseen johtoon. Samanaikaisesti DD1.2-mikropiirin liitännässä 5 ilmestyy kokonainen sarja pomppipulsseja. Mutta hitaimmankin sarjan mikrosirujen suorituskyky on paljon suurempi kuin mekaanisten koskettimien nopeus. Ja siksi, ensimmäinen RS-pulssi - liipaisin nollataan nollaan, mikä vastaa korkeaa tasoa käänteislähdössä.

Tällä hetkellä siihen muodostuu positiivinen jännitehäviö, joka C-tulossa kytkee liipaisimen DD2.1 vastakkaiseen tilaan, joka voidaan havaita LED HL2: lla. Seuraavat poistumispulssit eivät vaikuta RS-liipaisimen tilaan, joten liipaisimen DD2.1 tila pysyy muuttumattomana.

Kun vapautat painikkeen SB1, elementtien DD1.1 DD1.2 liipaisin palaa takaisin yhteen tilaan. Tällä hetkellä käänteiseen ulostuloon (nasta 6 DD1.2) muodostuu negatiivinen jännitteen pudotus, joka ei muuta liipaisimen DD2.1 tilaa. Laskurin palauttamiseksi alkuperäiseen tilaansa SB1-painiketta on painettava uudelleen. Samalla menestyksellä samanlainen laite toimii ja JK - liipaisin.

Tällainen muotoilija on tyypillinen piiri ja toimii selkeästi ja ilman häiriöitä. Sen ainoa haittapuoli on kääntöpainikkeen käyttö. Alla näytetään samanlaiset muotoilijat, jotka toimivat napilla yhdellä koskettimella.

Toimenpiteet väärien hälytysten, tukkeutumisen estämiseksi

Kaaviossa voit nähdä uuden osan - kondensaattorin C1, joka on asennettu liipaisimen virtapiiriin. Mikä on hänen tarkoitus? Sen päätehtävänä on suojata häiriöiltä, ​​joihin liipaisimet eivät ole herkkiä, vaan myös kaikki muut mikropiirit.

Jos kosketat kiinnitysosia metalliesineellä, ne aiheuttavat impulssimelun, joka voi muuttaa liipaisimien tilan haluamallasi tavalla. Sama häiriö piirissä syntyy, kun edes yhtä liipaisinta käytetään, erityisesti useita. Tämä häiriö siirretään tehoväylien kautta sirulta toiselle ja voi myös aiheuttaa väärän laukaisimen kytkennän.

Asenna sulkukondensaattorit tämän estämiseksi virtalähteissä. Käytännössä sellaiset kondensaattorit, joiden kapasiteetti on 0,033 ... 0,068 μF, asennetaan yhden kondensaattorin nopeudella jokaista kahta tai kolmea mikropiiriä kohti. Nämä kondensaattorit on asennettu mahdollisimman lähelle mikropiirien virtaliittimiä.

Toinen mikrosirujen väärän laukaisun lähde voivat olla käyttämättömät syöttötapit. Väärät häiriöpulssit indusoidaan ensisijaisesti tällaisiin johtopäätöksiin. Väärien hälytysten torjumiseksi käyttämättömät tuloliittimet tulisi kytkeä vastuksien kautta, joiden resistanssi on 1 ... 10 KOhm, virtalähteen positiiviseen väylään. Lisäksi, jos järjestelmää ei ole käytetty loogiset elementit JA EI, sitten niiden tulot tulisi kytkeä yhteiseen johtoon, minkä vuoksi looginen yksikkö ilmestyy tällaisten elementtien ulostuloon ja kytke käyttämättömät liipaisutulot jo niihin.

Jos kytkentäkytkintä tai painiketta käytetään mikropiirin signaalilähteenä, tilannetta, jossa kosketin on auki ja riittävän pitkä johto pysyy ”roikkuu ilmassa”, ei voida hyväksyä. Jo tällainen antenni vastaanottaa häiriöitä erittäin onnistuneesti. Siksi tällaiset johtimet tulisi kytkeä positiivisen tehon väylään vastuksen kautta, jonka resistanssi on 1 ... 10 KOhm.

Nappisirron tukahduttaminen yhden kontaktiparin kanssa

Painikkeiden käyttäminen yhdellä kosketinparilla on paljon yksinkertaisempaa, joten niitä käytetään useammin kuin painikkeita, joissa on keinukoskettimet. Kuviossa 2 on esitetty useita piirejä, jotka on suunniteltu tukahduttamaan tällaisten painikkeiden koskettimien värinää.

Kuvio 2

Näiden piirien toiminta perustuu RC-ketjujen avulla luotuihin viiveisiin. Kuvio 2a esittää piiriä, jonka toiminta viivästyy kytkemistä päälle ja pois päältä, kuvio 2c sisältää piirin, jolla on vain viive päällä, ja kuva 2d esittää piirin, jolla on viivästetty sammutus. Nämä piirit ovat yksittäisiä täryttimiä, joista on jo kirjoitettu tämän artikkelin yhdessä osassa. Kuviot 2b, 2d, 2e esittävät aikakaavioitaan.

On helppo nähdä, että nämä muodostimet tehdään K561-sarjan mikropiireille, jotka viittaavat CMOS-mikropiireihin, siksi vastuksien ja kondensaattorien arvot on ilmoitettu erityisesti tällaisille mikropiireille. Näitä muotoilijoita tulisi käyttää piireissä, jotka on rakennettu K561-, K564-, K176-sarjan ja vastaavien mikropiireihin.

Boris Aladyshkin