Loginiai lustai. 10 dalis. Kaip atsikratyti kontaktų atšokimo

Naudojant gaiduką kaip jungiklį

Ankstesnėse straipsnio dalyse buvo aprašyti trigeriai, tokie kaip D ir JK. Čia tikslinga priminti, kad šie trigeriai gali veikti skaičiavimo režimu. Tai reiškia, kad kai kitas impulsas ateina į laikrodžio įvestį (abiem įjungikliams tai yra įėjimas C), trigerio būsena pasikeičia priešingai.

Ši veikimo logika yra labai panaši į įprastą elektrinį mygtuką, kaip ir stalo lempoje: paspaudus - įjungta, vėl paspaudus - išjungta. Įrenginiuose, pagrįstuose skaitmeninėmis mikroschemomis, tokio mygtuko vaidmenį dažniausiai atlieka trigeriai, veikiantys skaičiavimo režimu. Į skaičiavimo įvestį tiekiami aukšto lygio impulsai, o trigerio išvesties signalai naudojami vykdomosioms grandinėms valdyti.

Atrodytų labai paprasta. Jei tiesiog prijungiate mygtuką prie įvesties C, jungiančio šį įvestį prie bendro laido, kai paspaudžiate, tada su kiekvienu paspaudimu gaiduko būsena, kaip ir tikėtasi, pasikeis į priešingą. Norėdami įsitikinti, kad taip nėra, pakanka surinkti šią grandinę ir paspausti mygtuką: gaidukas nebus montuojamas tinkamoje padėtyje kiekvieną kartą, bet dažniau po kelių mygtuko paspaudimų.

Suveikimo būseną geriausia stebėti naudojant LED indikatorių, kuris buvo pakartotinai aprašytas ankstesnėse straipsnio dalyse, arba tiesiog naudojant voltmetrą. Kodėl taip atsitinka, kodėl gaidukas veikia taip nestabiliai, kokia yra priežastis?

Kas yra kontaktinis atmetimas

Pasirodo, dėl visko kaltas kontaktų atmetimas. Kas tai? Bet kokie kontaktai, net geriausi, net nendriniai jungikliaiPasirodo, jie neuždaromi iškart. Jų patikimam ryšiui trukdo visa eilė susidūrimų, kurie trunka apie 1 milisekundę ar net daugiau. T. y., Jei mes paspaudėme mygtuką ir palaikėme jį nuspaustą pusę sekundės, tai visai nereiškia, kad susiformavo tik vienas tokios trukmės impulsas. Prieš jo pasirodymą kelios dešimtys, o gal net šimtai impulsų.

Atėjus į trigerio skaičiavimo įvestį, kiekvienas toks impulsas perjungia jį į naują būseną, kuri visiškai atitinka trigerio logiką skaičiavimo režime: visi impulsai bus suskaičiuoti, o rezultatas atitiks jų skaičių. Ir užduotis yra vieną kartą paspausti mygtuką, kad įjungimo būseną pakeistumėte tik vieną kartą.

Panaši problema dar labiau pastebima, kai mechaninis kontaktas yra greičio jutiklis, pavyzdžiui, transformatorių apvijų įrenginyje arba skysčio srauto matuoklyje: kiekviena kontakto operacija padidina elektroninio skaitiklio būseną ne vienu, kaip tikėtasi, o atsitiktiniu skaičiumi. Pasakojimas apie skaitiklius bus šiek tiek vėliau, tačiau kol kas tik patikėk, kad taip yra, o ne kitaip.

Kaip atsikratyti kontaktų atšokimo

Išeitis parodyta 1 paveiksle.

1 paveikslas. Impulsų generatorius RS jungiklyje.

Paprasčiausias būdas pašalinti kontaktinį atšokimą yra su jau pažįstamu RS - trigeriu, kuris surenkamas ant K155LA3 loginio lusto, tiksliau, ant jo elementų DD1.1 ir DD1.2. Sutikime tą tiesioginį išėjimą RS - gaidukas tai yra 3 kaištis, atvirkštinė išvestis yra 6 kaištis.

Kai RS - trigeris surenkamas iš loginių grandinių elementų, būtina sudaryti tokį susitarimą. Jei trigeris yra baigtas mikroschema, pavyzdžiui, K155TV1, tiesioginio ir atvirkštinio išėjimų padėtis nurodoma pagal jo atskaitos duomenis. Bet net ir tokiu atveju, jei nenaudojami JK ir C įėjimai, o mikro grandinė naudojama tiesiog kaip RS jungiklis, aukščiau pateiktas susitarimas gali būti gana tinkamas. Pavyzdžiui, kad būtų lengviau pritvirtinti lustą ant lentos.Žinoma, tuo pat metu keičiamasi ir RS įėjimais.

Diagramoje pavaizduoto jungiklio padėtyje, tiesioje RS-trigerio išvestyje, lygis yra loginis vienetas, o atvirkštinėje, žinoma, loginis nulis. Skaičiavimo gaiduko DD2.1 būsena iki šiol išlieka ta pati, kokia ji buvo, kai buvo įjungta energija.

Jei reikia, jį galima atstatyti naudojant mygtuką SB2. Norėdami iš naujo įjungti gaiduką, kai įjungiama energija, tarp R - įvesties ir bendrosios laido per 0,05 ... 0,1 μF yra prijungtas mažas kondensatorius ir rezistorius, kurio varža yra 1 ... 10 KOhm tarp maitinimo šaltinio ir R - įvesties. Kol kondensatorius neįkraunamas R įėjime, trumpam yra loginė nulinė įtampa. Šio trumpo nulio impulso pakanka įjungti gaiduką. Jei, atsižvelgiant į prietaiso veikimo sąlygas, įjungiant įjungiklį reikia nustatyti į vieną būseną, tada tokia RC grandinė yra prijungta prie S įvesties. Mes papasakosime pastraipą apie RC grandinę kaip lyrišką nukrypimą, o dabar tęsiame kovą su kontaktų atšokimu.

Paspaudus mygtuką SB1, jo dešinysis kontaktinis kaištis uždaromas į bendrą laidą. Tuo pačiu metu DD1.2 mikroschemos 5 terminale pasirodys visa eilė atšokimo impulsų. Bet net ir lėčiausių serijų mikroschemų našumas yra daug didesnis nei mechaninių kontaktų greitis. Ir todėl pats pirmasis RS impulsas - gaidukas atsistatys į nulį, o tai reiškia aukštą lygį atvirkštiniame išėjime.

Šiuo metu ant jo susidaro teigiamas įtampos kritimas, kuris C įvestyje įjungia gaiduką DD2.1 į priešingą būseną, kurią galima pastebėti naudojant šviesos diodą HL2. Vėlesni atmetimo impulsai neturi įtakos RS-trigerio būsenai, todėl trigerio DD2.1 būsena išlieka nepakitusi.

Atleidus mygtuką SB1, elementų DD1.1 DD1.2 gaidukas vėl įjungiamas į vieną būseną. Šiuo metu apverstoje išvestyje (kaištis 6 DD1.2) susidaro neigiamas įtampos kritimas, kuris nekeičia trigerio DD2.1 būsenos. Norėdami grąžinti skaičiavimo gaiduką į pradinę būseną, turėsite dar kartą paspausti mygtuką SB1. Su ta pačia sėkme panašus įrenginys veiks ir JK - gaidukas.

Toks formuotojas yra tipiška grandinė ir veikia aiškiai ir be trikdžių. Vienintelis jo trūkumas yra flip contact mygtuko naudojimas. Žemiau bus parodyti panašūs formuotojai, dirbantys iš mygtuko, turinčio vieną kontaktą.

Priemonės, skirtos pašalinti klaidingą aliarmą, blokavimą

Diagramoje galite pamatyti naują dalį - kondensatorių C1, įmontuotą trigerio maitinimo grandinėje. Koks jo tikslas? Pagrindinė jo užduotis yra apsaugoti nuo trukdžių, kuriems jautrūs ne tik trigeriai, bet ir visos kitos mikroschemos.

Jei paliesite tvirtinimo elementus metaliniu daiktu, tada jie sukurs impulsinį triukšmą, kuris gali pakeisti trigerių būseną, kaip jums patinka. Tie patys trukdžiai grandinėje sukuriami, kai naudojamas net vienas trigeris, ypač keli. Šie trukdžiai perduodami maitinimo magistralėmis iš vieno lusto į kitą ir taip pat gali sukelti klaidingą trigerio perjungimą.

Kad taip neatsitiktų maitinimo magistralėse ir įdiekite blokuojančius kondensatorius. Praktiškai tokie kondensatoriai, kurių talpa yra 0,033 ... 0,068 μF, montuojami vieno kondensatoriaus greičiu kas du ar trys mikroschemos. Šie kondensatoriai montuojami kiek įmanoma arčiau mikro grandinių maitinimo gnybtų.

Kitas klaidingo mikroschemų suveikimo šaltinis gali būti nenaudojami įvesties kaiščiai. Dėl tokių išvadų pirmiausia sukeliami klaidingi trukdžių impulsai. Norint kovoti su klaidingu aliarmu, nenaudojamus įvadinius gnybtus reikia sujungti per rezistorius, kurių varža 1 ... 10 KOhm, prie teigiamo energijos šaltinio magistralės. Be to, jei schema nepanaudota loginiai elementai IR NE, tada jų įėjimai turėtų būti sujungti į bendrą laidą, todėl tokių elementų išvestyje pasirodys loginis vienetas ir prie jų jau prijunkite nenaudojamus trigerinius įėjimus.

Jei perjungimo jungiklis arba mygtukas yra naudojami kaip signalo šaltinis mikroschemoms, tada visiškai nepriimtina, kai kontaktas yra atviras ir pakankamai ilgas laidas „kabo ore“. Jau tokia antena labai sėkmingai imsis trikdžių. Todėl tokie laidininkai turėtų būti prijungti prie teigiamos galios magistralės per rezistorių, kurio varža 1 ... 10 KOhm.

Mygtuko šnabždesys su viena kontaktų pora

Naudoti mygtukus su viena kontaktų pora yra daug paprasčiau, todėl jie naudojami dažniau nei mygtukai su svirties kontaktais. Kelios grandinės, skirtos slopinti tokių mygtukų kontaktų susikaupimą, parodytos 2 paveiksle.

2 pav

Šių grandinių veikimas pagrįstas laiko delsomis, sukurtomis naudojant RC grandines. 2a paveiksle pavaizduota grandinė, kurios veikimas atidėlioja įjungimą ir išjungimą, 2c paveiksle yra grandinė, kurios įjungimas tik atidėtas, o 2d paveiksle pavaizduota grandinė su atidėtu išjungimu. Šios grandinės yra vieninteliai vibratoriai, apie kuriuos jau buvo rašyta vienoje šio straipsnio dalyje. 2b, 2d, 2e paveiksluose pavaizduotos jų laiko diagramos.

Nesunku pastebėti, kad šie formavimo įrenginiai yra gaminami ant K561 serijos mikroschemų, kurios nurodo CMOS mikroschemas, todėl rezistorių ir kondensatorių vertės nurodomos būtent tokioms mikroschemoms. Šie formuotojai turėtų būti naudojami grandinėse, pastatytose ant K561, K564, K176 serijų ir panašių elementų mikroschemų.

Borisas Aladyškinas