2.4. Блок "Бегущих огней"

Блок бегущих огней состоит из десяти диодов VD1, VD2, VD3, VD4, VD5, VD6, VD7, VD8, VD9, VD10 и десяти резисторов с сопротивлением 100 Ом. Проведем расчет сопротивления:

R=Uп/Iд=(Uп-Uд-Uвых(0))/Iд

Ток необходимый для работы светодиода примерно равен 20 мА.

Напряжение в диапазоне 2-3 В.

Возьмем напряжение 2,5 В.

R=(5-2,5-0,4)/0.02=105 Ом.

В целях экономии элементной базы, примем напряжение на диоде равным 2,6

R=(5-2,6-0,4)/0.02=100 Ом.

3. Разработка принципиальной схемы «Автомат управления елочной гирляндой»

3.1. Выбор интегральных микросхем

Генератор импульсов заданной частоты реализован на базе ИМС КР1533 АГ3 (DD1) – два одновибратора с перезапуском, который подключен согласно схеме (см. Приложение Б).

При подачи логической 1 на входы R и ST2 запуск одновибратора про­исходит по отрицательному фронту импульса на ST1.

Для обеспечения передачи сигнала с периодом 0.2 с произведем расчет внешних времязадающих элементов R и С.

, где T– период.

Для удобства возьмем ,тогда

В схеме использовано три конденсаторов по 150мкФ соединенных параллельно, что дает нам 450мкФ.

После чего сигнал поступает на делитель частоты К555ПЦ1, где с помощью кнопки SB6 при этом делим частоту на два, что позволит нам получить.

Блок разрешения смены количества огней реализован на двоично-десятичном синхронном реверсивном счетчики КР1533ИЕ6 и логическом элементе "&" KP155ЛИ5. Вход L взведен в лог. "1" , что означает что запись по информационным входам производится не будет, синхроимпульсы подаются по входу суммирования С1 ,на вход вычитания С2 и на вход разрешения работы подается лог. "0".

Сигналы с выходов D0 и D3 поступают на входы логического элемента "&" КP155ИР1 и пяти кнопок без самовозврата SB1,SB2,SB3,SB4,SB5.

Блок формирования "Бегущего огня" сделан на трех четырехразрядных регистрах с параллельными и последовательными входами КР155ИР1 и пяти кнопок без самовозврата SB1,SB2,SB3,SB4,SB5.Три регистра соединены, так что представляют собой один двенадцатиразрядный регистр ( используем только десять разрядов).[6]

3.2. Расчет параметров системы

Рассчитаем потребляемую мощность каждого элемента схемы по сле­дующей формуле[7]:

P_n=U_ип^.I_пn, где

U_ип - напряжение питания элемента;

I_п - ток потребления n-м элементом.

КР1533 АГ3 P=5·18·10^-3=90мВт

КР1533 ИЕ6 P=5·18·10^-3=90мВт

КР555 ПЦ1 P=5·75·10^-3=375мВт

К155 ЛИ5 P=5·65·10^-3=325мВт

К155 ИР1 P=5·32·10^-3=160мВт

В таблице 2 приведены параметры используемых ИМС

Таблица 2

Параметры используемых ИМС

ИМС	Временная за­держка, нс	Ток потребления микро­схемы, мA	Потребляемая мощность, мВт
КР1533 АГ3	39	18	90
КР1533 ИЕ6	30	18	90
КР555 ПЦ1	105	75	375
К155 ЛИ5	100	65	325
К155 ИР1	35	32	160

Расчет потребляемой мощности:

Максимальная потребляемая мощность – сумма потребляемых мощно­стей каждым элементом схемы.

_{Pпот=1040мВт}

Расчет временных задержек:

Быстродействие системы – максимальная временная задержка прохож­дения сигнала.

t_зад=39*2+105+35=218нс.

Данные о токах, потребляемые микросхемами и время задержки взяты из справочных материалов [8].