Ф.старт – блок, снимающий сигнал «Сброс» после нажатия кнопки «Старт»

Содержание

Задание

Разработать цифровой пульсометр. На вход прибора поступают импульсы от датчика на ТТЛ уровнях. Датчик не проектируется. Перед измерением необходимо нажать кнопку «Сброс», а затем нажать кнопку «Старт». Время измерения 60 секунд. В течение измерения на трёхразрядный светодиодный индикатор выводится количество импульсов, поступивших от датчика, а по прошествии времени измерения фиксируется общее количество поступивших импульсов. Максимальное количество ударов в минуту – 399. Частота внутреннего генератора – 0.5 кГц. Семисегментные индикаторы – с общим анодом. Код счётчиков, подсчитывающих количество ударов сердца – 4-3-2-1. Счётчики организованы по принципу управляющего автомата.

Разработка функциональной схемы

Устройства

Рисунок 1.1 - Разработка функциональной схемы устройства.

Иед., Идес., Исот. – индикаторы единиц, десятков и сотен ударов соответст-венно.

КЛ1, КЛ2, КЛ3 – блоки ключей для соответствующих индикаторов.

УА1, УА2, УА3 – управляющие автоматы – счётчики по 4-3-2-1 для единиц десятков и сотен единиц соответственно.

Ф1, Ф2 – блоки переноса.

ПК1, ПК2, ПК3 – преобразователи кода 4-3-2-1 от блоков «УА1», «УА2», «УА3» в коды семисегментного индикатора.

Ген. – внутренний генератор.

Делитель – счётчик, подсчитывающий количество импульсов от внутрен-него генератора при наличии сигнала «Измерение».

В1, В2 – блоки, которые пропускают импульсы от датчика или внутреннего генератора при наличии сигнала «Измерение».

Ф.измер. – блок, формирующий сигнал «Измерение», до тех пор пока делитель не досчитает до числа (частота*60).

Ф.сброс – блок, который формирует сигнал «Сброс» после включения питания схемы или нажатия кнопки «Сброс».

Ф.старт – блок, снимающий сигнал «Сброс» после нажатия кнопки «Старт».

При включении питания схемы или после нажатия кнопки «Сброс» блок «Ф.сброс» устанавливает в активный уровень сигнал «Сброс», который держит блоки «УА1», «УА2», «УА3» и делитель в сброшенном состоянии. Так как блок «Делитель» сброшен, то в этом режиме сигнал «Измерение» имеет активный уровень. Следовательно блоки «В1» и «В2» пропускают импульсы от датчика или внутреннего генератора, но вход сброса у всех микросхем имеет приоритет по отношению к другим входам, поэтому состояние блоков «Делитель», «УА1», «УА2», «УА3» меняться не будет, т.е. на индикаторах будут высвечиваться нули.

При дальнейшем нажатии кнопки «Старт» снимается сигнал «Сброс», и блок «Делитель» начинает реагировать на импульсы, поступающие от внутреннего генератора, а блок «УА1» - на импульсы с датчика. При переполнении счётчика «УА1» блок переноса «Ф1» формирует фронт импульса, переводящий блок «УА2» в следующее состояние, подобную функцию, но по отношению к блокам «УА2», «УА3» выполняет блок «Ф2». Соответственно на семисегментных индикаторах начинается насчёт количества поступивших от датчика импульсов. При насчёте блока «Делитель» до числа (частота*60) снимается сигнал «Измерение», и блоки «В1» и «В2» перестают пропускать импульсы от датчика и внутреннего генератора. Следовательно, на индикаторах фиксируется количество ударов, насчитанное за минуту.

Дальнейшее нажатие кнопки «Старт» не изменит состояние системы, так как отсутствует сигнал «Измерение». Для того, чтобы установить сигнал «Измерение», необходимо сбросить блок «Делитель». Нажатие кнопки «Сброс» устанавливает сигнал «Сброс», а следовательно сбрасывает блоки «Делитель» и блоки «УА1», «УА2», «УА3», и устанавливает сигнал «Измерение». Дальнейшее нажатие кнопки «Старт» снимает сигнал «Сброс», а следовательно после нажатия кнопки «Старт» начинается новое измерение.