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WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 1 1.5 Schaltungsentwicklung 1.5.1 Zeitmessung Zeitmessungen.

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Präsentation zum Thema: "WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 1 1.5 Schaltungsentwicklung 1.5.1 Zeitmessung Zeitmessungen."—  Präsentation transkript:

1 WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 1 1.5 Schaltungsentwicklung 1.5.1 Zeitmessung Zeitmessungen gehören zu den häufigsten Messungen. Oft sind sie die Grundlage für weitere Berechnungen. Es soll ein Zeitmesser entwickelt werden. Anwendungsfall:Es soll die Zeit gemessen werden, in der ein Körper eine Messstrecke durchquert. AB Messstrecke s Signalgeber für Ein- und Austritt in den Messbereich sind Reflexionslichtschranken. Die Messung startet mit dem Durchqueren der Lichtschranke A und stoppt mit dem Durchqueren der Lichtschranke B. Es soll mit einer Genauigkeit von 0,01 s gemessen werden. Der Zählerumfang soll 9,99 s betragen.

2 WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 2 Entwicklung des Blockschaltbildes Signal- geber EIN Signal- geber AUS Takt- generator Zähler C R C R C R & BCD-7- Segment- Coder && & SRSR Q Q Aufbau des Zählers 1. Einstellung des Zählumfangs 2. Anschluss der BCD-7-Segment-Coder 3. Anschluss der 7-Segment-Anzeigen Aufbau der Steuerung 4. Taktgenerator 5. Messsensoren 6. RS-FF zum Starten und Anhalten 7. Torschaltung für Zählimpulse Verdrahtung 8. Takte an das Tor 9. Startsignal öffnet Tor 10. Startsignal setzt Zähler auf 0 11. Weitergebe des Zählumfangs an die folgende Dekade 12. Stop des Zählvorganges durch Rücksetzen des RS-FF Aufbau der Baugruppen

3 WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 3 Vereinfachter Schaltungsentwurf Mit dem IC 4026 steht ein CMOS-IC mit folgenden Eigenschaften zur Verfügung: Dezimalzähler mit codiertem 7-Segment-Ausgang Eingang für Zählbereitschaft C en, d.h. der Chip zählt nur, wenn C en auf L liegt. Ausgang für die folgende Dekade +10 Zähler BCD- 7- Segment- Coder C en C R +10 Zähler BCD- 7- Segment- Coder C en C R +10 Zähler BCD- 7- Segment- Coder C en C R +10 Signal- geber EIN Signal- geber AUS Takt- generator SRSR Q Q

4 WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 4 RS-FF für Start und Stop Für die Steuerung des Zählers kann jede Art von RS-FF verwendet werden. Im Beispiel ist eine Ausführung mit NAND- Gliedern angezeigt. & & SRSR QQQQ Ebenso würde ein FF mit NOR- Gliedern oder ein IC möglich sein. RS-FF sind auch leicht mit diskreten Bauelementen realisierbar. T1T1 T2T2 R S2 R A1 R A2 R K2 R K1 R S1 zurück

5 WWU – Institut für Technik und ihre Didaktik – Hein Informationstechnik – 1.5 Schaltungsentwicklung 1 5 & & R1R1 R2R2 UeUe UaUa Signalgeber + UB Durch den Kondensator entsteht ein Impuls. Taktgenerator zurück && C1C1 C2C2 R1R1 R2R2 G1G1 G2G2 uaua Mit einer Lichtschranke gesteuerter Schmitt-Trigger Astabiler Multivibrator mit dem Tastverhältnis 1:1 Die kleinste Zeiteinheit T des Zählers beträgt 10 ms. Das entspricht einer Frequenz von Für die Frequenz des AMV gilt: Die Kapazitäten des Kondensatoren beträgt C = 100 nF. Für die Widerstände ergibt sich dann: Frequenz mit Einstellreglern 50 k abgleichen. zurück


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