1. Выбор принципов построения «Автомат управления елочной гирляндой»

1.1. Анализ задания

Согласно заданию необходимо разработать «Автомат управления елочной гирляндой». Переключения диодов устанавливается с за­данным периодом, или «вручную» с помощью соответствующего переключа­теля. Период переключения диодов должен устанавливаться либо 0,2 с, либо 0,4 с. Так же с помощью соответствующих переключателей задается количество огней, которое может быть задано от 1 до 5.

Таким образом, проектируемое устройство будет иметь 10 диодов в которых и отображается результат работы "автомата управления елочной гирляндой", то есть будут сформированы «бегущие огни».

1.2. Разработка структурной схемы

При разработке структурной схемы был выбран функционально – блоч­ный метод построения, базирующийся на разбиении (декомпозиции) слож­ной задачи на ряд более простых.

Учитывая основные функции, АУЕГ должен состоять из 4 основных блоков (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема «Автомат управления елочной гирляндой».

Для работы АУЕГ необходимо задать период ( блок генерации частот ) и количество лампочек ( блок формирования "бегущего огня" ).В блоке разрешения смены количества огней происходит смена количества огней только по окончанию 10 тактов. В блоке "бегущих огней" состоит из 10 диодов и 10 резисторов, которые отображают суть устройства.

2. Разработка функциональной схемы «Автомат управления елочной гирляндой»

Функциональная схема приведена в Приложении А, ее разработка осу­ществлялась на основе структурной схемы.

2.1. Блок генерации частот

Состоит из 2-х одновибраторов, управляемого делителя частоты и кнопки без самовозврата. была выбрана реализация на 2-х одновибраторах, так как у нас частота очень мала.

Генератор сигналов подается на вход С1 управляемого делителя частоты. Частота поступившего сигнала остается без изменений, если кнопка SB6 не нажата(то есть на всех входах делителя частоты лог. "0"). Если же кнопка SB6 нажата на входе Е1 поступает лог "1", то в соответствии с логикой работы управляемого делителя частоты, частота сигнала будет делится на два.

В итоге генератор сигналов частот может генерировать сигналы с периодом 0.2 секунды и 0.4 секунды.

2.2. Блок разрешения смены количества огней

Блок разрешения смены количества огней состоит из двоично-десятичной синхронных счетчиков и логического элемента "&".

Сигнал с блока генерации частот поступает на вход С1 - счетчика.

По окончанию десятого импульса на входе D0 и D3 счетчика формируется логические сигналы, которые поступают на вход логического элемента "&" будет формироваться лог. "1', которая поступает в блок формирования "бегущего огня" и она же разрешает смену количество огней.

2.3. Блок формирования "Бегущего огня"

Блок формирования "Бегущего огня" состоит из десятиразрядного регистра с регистром сдвига и записи и пяти кнопок без самовозврата.

Кнопками задается количество огней от одного до пяти. Если нажата кнопка на соответствующий информационный вход поступает лог. "1". Сигнал идущий с входа генерации частот поступает на входы С1 и С2, которые активизируют сдвиг если на входе L лог. "0" и запись если на входе L лог."1".

Сигнал поступающий на блок разрешения смены количества огней и вход L активируют режим записи в следствии каждый десятый такт(это обусловлено блоком разрешения смены количества огней) будет происходит запись по входам D1,D2,D3,D4.По окончанию десяти тактов режим снова перейдет на сдвиг в результате информация находящаяся на информационных входах будет сдвигаться по входам регистра и диоды VD1,VD2,VD3,VD4,VD5,VD6,VD7,VD8,VD9,VD10 будут загораться в соответствии с комбинацией на входе регистра, которые соответствуют количеству огней