Мигающие светодиодные сигнализаторы

         

                        а                                                             б 

         а – УГО светодиода; б – Внешний вид

         Рисунок 3.5 

Электрические параметры:

– сила света, мкд .……………………………….…………………………………….0,5

– прямое максимальное напряжение, В……………………….…………………….2,8

– прямой ток, мА………………………………………………………………………20

– прямой максимальный ток, мА……………………………………………………..22

– импульсный максимальный ток, мА……………………………………………….60

– обратное напряжение, В……………………………………………………………...2 

         Стабилитрон 

         Тип КС113А, поз.VD2 [5, c.90] 

         Стабилитрон кремниевый сплавной. Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Масса не более 1 г.

           

                                             

                     а                                                            б 

         а – УГО стабилитрона; б – Внешний вид

         Рисунок 3.6 

Электрические параметры:

– напряжение стабилизации, В………………………………………………………4,7

– минимальный ток стабилизации, мА………………………………………………..3

– максимальный ток стабилизации, мА……………………………………………...58

– импульсный прямой ток, мА………………………………………………………..10

– рассеиваемая мощность, мВт……………………………………………………...300

– температура окружающей среды, °C……………………………………..–60…+125 

         Микросхемы 

         Тип КР1564ТЛ3, поз DD1 [7] 

          Микросхема представляет собой  4 триггера Шмидта инвертора. Содержит 56 интегральных элементов. Корпус типа 201 14-1, масса не более 1 г. и типа 201 14-8, масса не более 2,2 г.

         

         

                          а                                                                      б 

         а – УГО микросхемы; б – Внешний вид

         Рисунок 3.7

Таблица 3.2 – Назначение выводов

Электрические параметры:

– номинальное напряжение питания, В………………………………………….........5

– выходное напряжение НУ, В……………………………………………………..≤0,5

– выходное напряжение ВУ, В……………………………………………………...≥2,7

– потребляемый ток, мА………………………………………………………………≤8

– входной ток НУ, мкА……………………………………………………………...≤6,8

– входной ток ВУ, мкА………………………………………………………………≤20 

         Тип КР1554ИЕ23, поз  DD2 [6, c.63] 

         Микросхема состоит  из двух независимых четырехразрядных счетчиков с параллельным выводом. В микросхеме применён параллельный перенос во все разряды. Счетчик импульсов может производиться либо синхронно с фронтом строба синхронизации по входам CN (CN1), либо синхронно со спадом строба синхронизации по входам CP (CP1). В первом случае разрешение счета устанавливается высоким уровнем на входах CN (CN1), а во втором случае – низким уровнем на входах CP (CP1). Сброс счётчиков осуществляется подачей низкого уровня на входах R (R1).  

Таблица 3.3 – Таблица истинности

 

Где: H – высокий уровень напряжения; L – низкий уровень напряжения;     – неопределённое состояние (H или L);       – перепад входного напряжения(L→H);       – перепад входного напряжения (H→L).

Таблица 3.3 – Назначение выводов

 

                                 а                                                                       б 

         а – УГО микросхемы; б – Внешний вид

         Рисунок 3.8 

Электрические параметры:

– номинальное напряжение питания, В………………………………………….........3

– выходное напряжение НУ, В……………………………………………………..≤0,9

– выходное напряжение ВУ, В……………………………………………………...≥2,1

– потребляемый ток, мкА……………………………………………………………..80

– входной ток, мкА…………………………………………………………………….≤1

– выходной ток, мА……………………………………………………………………75

- длительность  импульса па входе, нс…………………………………………………6 
 

         3.4  Составление   и     описание     схемы      электрической принципиальной 

         В этом разделе даётся описание схемы электрической принципиальной устройства «Мигающие светодиодные сигнализаторы», которая представлена в приложении Б, ОКП. 230101. 012 10 Э3. 

         Элементы, входящие в блоки:

- блок защиты – VD1;

- блок стабилизации напряжения – R3, VD2;

- блок фильтров – C2;

- блок инверсии – DD1.3, DD1.4;

- блок индикации – HL1, HL2, R4, R5;

- генератор тактовых импульсов – C1, DD1.1, DD1.2, R1, R2;

- счётчик – DD2.1. 

         При подаче питания  на схему сигнал поступает на счётчик, затем элементами генератора тактовых импульсов задаётся частота, равная 10Гц. После того, как была задана частота, счётчик DD2.1 переключается по каждому импульсу генератора и посылает сигнал на инверторы DD1.3 и DD1.4, а дальше на светодиоды HL1, HL2.

         Светодиод HL2 включён в тактах, когда на выходе элемента DD1.4 высокий логический уровень, а на выходе 8 (выводе 6) счётчика DD2.1 он низкий. В тактах, когда на этом выходе счётчика высокий уровень, а низкий на выходе элемента DD1.3, включён светодиод HL1.

         Стабилизатор напряжения на элементах VD2, R3 необходим, чтобы на работу сигнализатора не влияло изменение напряжения его питания. Конденсатор C2 устраняет сбои генератора тактовых импульсов, особенно в моменты включения светодиодов. Без него генератор работает нестабильно, а иногда вообще не запускается. Диод VD1 защищает от подачи напряжения в неправильной полярности. 
 

         3.5 Разработка и описание алгоритма работы схемы 

         В данном разделе  был разработан алгоритм работы устройства «Мигающие светодиодные сигнализаторы» на основании схемы электрической принципиальной ОКП. 230101. 011 10 Э3 и описание алгоритма. Алгоритм работы устройства представлен на рисунке 3.9.

         Начало. При подаче питания на устройство, происходит стабилизация напряжения. Затем сигнал поступает на генератор тактовых импульсов, где стабилизируется частота. Затем при подаче импульсов на счётчик, он переключается по каждому импульсу генератора и в соответствующих тактах подаёт проинвертированный элементами DD1.3, DD1.4 сигнал на индикаторы HL1, HL2. Конец.

Рисунок 3.9 – Алгоритм работы устройства «Мигающие  светодиодные

сигнализаторы» 
 
 
 
 
 
 

        3 Конструкторская часть 

        3.1 Разработка и описание печатной платы  

        В данном разделе даётся описание разработки печатной платы, которая представлена в приложении В ОКП. 230101. 011 10 025

        Печатная  плата устройства «Мигающие светодиодные сигнализаторы» разработана на основании  схемы электрической принципиальной, представленной в приложении Б ОКП. 230101. 011 10 Э3 и на основании элементной базы.

        Печатная плата  предназначена для электрического соединения элементов схемы. Она представляет собой плоское, изоляционное основание (материал - фольгированный стеклотекстолит), на котором имеется совокупность печатных проводников в соответствии со схемой электрической принципиальной, контактными площадками и переходами. 

        Плата устройства «Мигающие светодиодные сигнализаторы» была разработана и разведена в программе «Система P-CAD».

         Систем  P-CAD представляет собой пакет программ, тесно связанных друг с другом. Каждый из этих модулей предоставляет пользователю определённые возможности и характеризуется набором определённых функций. Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат. Она состоит из: редактор схем – Schematic;редактор печатных плат – PCB; менеджер библиотек – Library Executive; дополнительная утилита для разводки проводников – Interroute Gold; ряда вспомогательных программ.