Электрондық блокировка радио түймелері (*жақсартылды!*): 3 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

«Радио түймелері» термині ескі автокөлік радиосының дизайнынан шыққан, мұнда әр түрлі арналарға алдын ала реттелген және бір уақытта тек біреуін кіргізуге болатындай механикалық түрде бір-бірімен байланысқан түймелер болады.

Мен нақты түйіспелі коммутаторларды сатып алмай -ақ, радио түймелерін жасаудың жолын тапқым келді, себебі мен айналмалы қосқышы бар басқа жобада алдын ала орнатылған балама мәндерді таңдағым келеді, сондықтан қателіктерге жол бермеу үшін басқа стильді қалаймын.

Тактильді қосқыштар көп және арзан, менде әр түрлі заттардан жүктеме бар, сондықтан олар табиғи таңдау болып көрінді. 74HC174 алтыбұрышты D-тәрізді флип-флоп, кейбір диодтардың көмегімен блоктау функциясын жақсы орындайды. Мүмкін, басқа чип жақсы жұмыс жасай алады, бірақ '174 өте арзан және диодтар бос болды (тақта тартылады)

Кейбір резисторлар қажет, ал конденсаторлар ажыратқыштарды ажыратады (бірінші нұсқада) және қайта қосуды қамтамасыз етеді. Мен кідірткіш кідірткішті жоғарылату арқылы ажыратқыш конденсаторлар қажет емес екенін білдім.

«Interlock.circ» имитациясы Logisim -де жұмыс істейді, оны мына жерден жүктеуге болады: https://www.cburch.com/logisim/ (Өкінішке орай, әзірленбейді).

Мен тізбектің 2 жетілдірілген нұсқасын шығардым, біріншісінде конденсаторлар жойылады. Екіншісінде транзистор қосылады, ол түймелердің біреуін уақытында қосуға мүмкіндік береді, бұл әдепкі параметрді береді.

Жабдықтар

• 1x 74HC174
• 6x тактильді қосқыштар немесе басқа түрдегі қосқыш
• 7х 10 к резисторлар. Бұл жалпы терминалы бар SIL немесе DIL болуы мүмкін. Мен әрқайсысында 4 резисторы бар 2 пакетті қолдандым.
• 6x 100n конденсаторлары - дәл мән маңызды емес.
• 1x 47k резистор
• 1x 100n конденсатор, ең төменгі мән. 1u дейін кез келген нәрсені қолданыңыз.
• Шығару құрылғылары, мысалы, кіші мосфеттер немесе жарық диодты шамдар
• Схеманы құрастыруға арналған материалдар

1 -қадам: құрылыс

Өзіңізге ұнайтын әдісті қолданып жинаңыз. Мен екі жақты перфорацияланған тақтаны қолдандым. Саңылаулы DIL оралған чиппен жұмыс істеу оңай болар еді, бірақ мен SOIC құрылғыларын жиі аламын, себебі олар әдетте әлдеқайда арзан.

Сондықтан DIL құрылғысымен сізге ерекше ештеңе жасаудың қажеті жоқ, оны тек розеткаға қосып, сымға қосыңыз.

SOIC үшін сізге кішкене трюк жасау керек. Тақтаға тигізбеу үшін кезектескен аяқтарды сәл жоғары бүгіңіз. Қалған түйреуіштер тақтадағы жастықшаларға сәйкес келетін дұрыс қашықтықта болады. Міне, мен қалай иілгенімді көрсететін нұсқаулық (ЖОҒАРЫ бүгілген, ТӨМЕН - жалғыз қалуды білдіреді)

• ЖОҒАРЫ: 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16
• ТӨМЕН: 2, 4, 6, 8, 9, 11, 13, 15

Осылайша диодтардың 4 -ін жастықшаларға қосуға болады, ал тек 2 -ін көтерілген аяқтарға қосу керек. Менің кейбіреулерім бұл керісінше жақсы болар еді деп күдіктенеді.

Диодтарды чиптің екі жағына қойыңыз және оларды орнына дәнекерлеңіз.

D кірістерінің әрқайсысына төмен түсетін резисторларды салыңыз. Мен әрқайсысы 4 резистордан тұратын 2 SIL пакетін қолдандым.

Сағаттық кіріс үшін төмен түсетін резисторды орнатыңыз. Егер SIL пакеттерін қолдансаңыз, бөлек резистордың орнына қосалқы резисторлардың бірін қосыңыз

Қосқыштарды резисторлардың жанына салыңыз.

Ажыратқыш конденсаторларды коммутаторларға сәйкес келетін жерге жақындатыңыз.

Шығару құрылғыларын салыңыз. Мен жарықдиодты тестілеу мен демонстрация үшін қолдандым, бірақ сіз өзіңіз таңдаған басқа құрылғыға сай бола аласыз, мысалы, әр шығысқа бірнеше полюсті алу.

• Егер сіз светодиодты орнатсаңыз, оларға жалпы қосылымда тек 1 ток шектегіш резистор қажет, себебі бір уақытта тек 1 жарық диоды жанған!
• Егер сіз MOSFET немесе басқа құрылғыларды қолдансаңыз, құрылғының бағытына назар аударыңыз. Нақты коммутатордан айырмашылығы, сигнал әлі де осы тізбектің 0в қосылымымен байланысты болады, сондықтан оған шығыс транзисторы сілтеме болуы керек.

Схемаға сәйкес бәрін біріктіріңіз. Мен бұл үшін 0,1 мм магнитті сымды қолдандым, сіз сәл ұсақ нәрсені қалауыңыз мүмкін.

2 -қадам: Бұл қалай жұмыс істейді

Мен схеманың 4 нұсқасын ұсындым: түпнұсқасы ажыратқыш конденсаторлары бар, шығыс тетіктері бар және конденсатордың кідірісі жоғарылаған тағы екі нұсқа, осылайша ажыратқыштарды ажырату қажетсіз болып қалды. қуат қосылған кезде батырмалардың бірін іс жүзінде «басатын» транзистор.

Тізбекте жалпы сағаты бар D типті қарапайым флип-флоптар қолданылады, олардың 74HC174 микросхемасында олардың 6-ы ыңғайлы болады.

Чиптің сағаттық және әр D кірістері резистор арқылы жерге тартылады, сондықтан әдепкі кіріс әрқашан 0 болады. Диодтар «сымды НЕМЕСЕ» схемасы ретінде қосылады. Сіз 6 кірісті НЕМЕСЕ қақпасын қолдана аласыз, содан кейін сізге сағатты енгізу қажет емес, бірақ мұның қызығы қайда?

Схема бірінші рет қосылған кезде, микросхеманы қалпына келтіру үшін CLR түйрегіші конденсатор арқылы төмен тартылады. Конденсатор зарядталған кезде қалпына келтіру өшіріледі. Мен 47k және 100nF таңдадым, бұл шамамен 5 есе біріккен қақпақтардан және коммутаторлар үшін қолданылатын резисторларды төмендету.

Түймені басқанда, ол D диодына қосылған және кіретін D кірісіне 1 логикасын қояды, сонымен қатар сағатты іске қосады. Бұл 1 -де «сағаттар», бұл Q шығысын жоғарылатады.

Түйме босатылған кезде логика 1 флип-флопта сақталады, сондықтан Q шығысы жоғары болып қалады.

Басқа түймені басқан кезде, ол қосылған флип-флопта бірдей әсер етеді, бірақ сағаттар ортақ болғандықтан, оның шығысында 1 бар сағат қазір 0-де сағатты көрсетеді, сондықтан Q шығуы жүреді. төмен

Коммутаторлар контактілі секіруден зардап шегеді, егер сіз біреуін басып, босатсаңыз, онда сіз 0 -ден 1 -ге дейін 0 -ді ала алмайсыз, кездейсоқ 1 мен 0 -дің ағыны аласыз, бұл тізбекті болжауға болмайды. Сіз бұл жерде лайықты қосқыштан бас тарту схемасын таба аласыз:

Ақырында, кідіріс конденсаторы жеткілікті үлкен болса, жеке ажыратқыштарды ажырату қажет емес екенін білдім.

Кез келген флип-флоптың Q шығысы оның батырмасы басылған кезде жоғарылайды, ал Q-емес шығысы төмендейді. Сіз мұны тиісінше төмен немесе жоғары қуатты рельске сілтеме жасайтын N немесе P MOSFET басқару үшін қолдана аласыз. Кез келген транзистордың ағызу жүйесіне жүктеме қосылған кезде, оның көзі полярлыққа байланысты әдетте 0в немесе қуат рельсіне қосылады, бірақ ол әлі де бұрылу үшін бос орын болса, басқа нүктеге сілтеме ретінде әрекет етеді. қосу және өшіру.

Соңғы схемада D кірістерінің біріне қосылған PNP транзисторы көрсетілген. Идея - қуат қолданылған кезде транзистордың негізіндегі конденсатор транзистор өткізетін жерге жеткенше зарядталады. Кері байланыс болмағандықтан, транзистордың коллекторы күйді өте тез өзгертеді, ол D кірісін жоғары қоя алатын және сағатты іске қосатын импульсті тудырады. Ол тізбекке конденсатор арқылы қосылғандықтан, D кірісі төмен күйге оралады және қалыпты жұмыс кезінде айтарлықтай әсер етпейді.

3 -қадам: Артықшылықтары мен кемшіліктері

Мен осы схеманы құрғаннан кейін, мұны істеу керек пе деп ойладым. Мақсаты-коммутаторлар мен монтаждық жақтауды қажет етпейтін функционалдылық сияқты радио түймені алу, бірақ тартылатын резисторлар мен конденсаторларды қосқаннан кейін, мен оны күткеннен әлдеқайда күрделі деп таптым.

Нақты құлыптау қосқыштары қуат өшірілгенде қандай қосқыш басылғанын ұмытпайды, бірақ бұл тізбектің көмегімен ол әрқашан өзінің әдепкі «жоқ» параметріне немесе тұрақты әдепкі мәніне оралады.

Дәл солай істеудің қарапайым әдісі - микроконтроллерді қолдану және мен мұны түсініктемелерде біреу көрсететініне күмәнім жоқ.

Микрофонды пайдаланудағы мәселе - оны бағдарламалау керек. Сонымен қатар сізге қажет барлық кірістер мен шығыстар үшін түйреуіштер жеткілікті болуы керек немесе оларды жасау үшін декодері болуы керек, ол бірден басқа чип қосады.

Бұл тізбектің барлық бөліктері өте арзан немесе ақысыз. 6 құлыптаулы банк eBay шығындарын қосады (жазу кезінде) £ 3.77. Жақсы, бұл көп емес, бірақ менің 74HC174 бағасы 9 пенс тұрады, менде барлық басқа бөлшектер бар, олар бәрібір арзан немесе тегін.

Механикалық блокировка қосқышымен сіз алатын контактілердің ең аз мөлшері - DPDT, бірақ сіз көп нәрсені оңай ала аласыз. Егер сіз осы схемамен көбірек «байланыс» алғыңыз келсе, сізге көбірек шығыс құрылғыларын қосу керек, әдетте мосфеттер.

Стандартты коммутаторлармен салыстырғанда бір үлкен артықшылығы - сіз кез келген жерде кез келген уақытша қосқыштарды қолдана аласыз немесе кірісті мүлде басқа сигналдан басқара аласыз.

Егер сіз осы схеманың әр шығысына mosfet транзисторын қоссаңыз, сіз SPCO шығысын аласыз, бұл тіпті жақсы емес, өйткені сіз оны тек 1 жолмен қосуға болады. Оны басқа жолмен қосыңыз, оның орнына сіз өте төмен диодты аласыз.

Екінші жағынан, сіз шамадан тыс жүктелместен бұрын шығуға көптеген мосфеталарды қосуға болады, осылайша сізде полюстердің ерікті саны болуы мүмкін. P және N типті жұптарды қолдану арқылы сіз екі бағытты шығыс жасай аласыз, бірақ бұл сонымен қатар күрделілікті қосады. Сондай-ақ, флип-флоптардың Q-емес шығуын қолдануға болады, бұл сізге балама әрекетті береді. Егер сіз қосымша күрделілікке қарсы болмасаңыз, бұл тізбектің икемділігі көп болуы мүмкін.