Dispositif de signalisation de comptage. Schéma, description

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Dispositif de signalisation de comptage. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Le dispositif de comptage de signalisation (ci-après simplement USS) commande l'ouverture de la porte d'entrée et compte le nombre d'ouvertures de la porte d'entrée à partir du moment où le dispositif est sous tension. L'ouverture de la porte d'entrée entraîne la fermeture des contacts de l'interrupteur à lames "Porte" et le démarrage de la minuterie, qui allume le dispositif de signalisation lumineuse et sonore "Invités".

La balise « Invités » est une tonalité de sonnerie interrompue par deux MSD rouges (LED clignotantes). En raison de la petite différence dans les fréquences des générateurs d'horloge intégrés au MSD, l'interruption de tonalité n'est pas périodique et devient donc plus perceptible, en particulier dans des conditions de bruit accru dans la pièce avec divers sons. La minuterie fonctionne pendant 7 secondes.

De plus, l'USS est équipé d'un bouton "№", qui vous permet de voir manuellement à tout moment le nombre d'événements passés (ouverture de la porte d'entrée).

Le circuit USS (voir Fig. 1) comprend les parties principales suivantes : le circuit de mise à "0" à la mise sous tension des éléments C1, R1 ; capteur - interrupteur à lames SF1 "Porte" et résistance R2, qui introduit (en position initiale) le transistor VT1 en mode de coupure; l'amplificateur "rebondit" sur les éléments VT1, R3 ; minuterie sur la puce (éléments DD1.1, R4, C2, VD2, VD3); déclencher "overflow" sur la puce DD1.2 ; circuits de découplage sur diodes VD1, VD2 (élément logique "2OR" sur éléments discrets) ; compteur - décodeur DD2, travaillant sur un indicateur LED à sept segments HG1 lueur rouge; clé de courant sur un transistor à effet de champ VT2 ; dispositif de signalisation lumineuse et sonore "Invités" sur les éléments A1...AZ, C4 ; source d'alimentation - piles GB1.

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Lors de la mise sous tension, l'interrupteur à bascule SA1 commence à charger le condensateur C1. Le courant circule dans le circuit : "+" GB1, C1, R1, fil commun. Tant que le condensateur C1 n'est pas chargé, sur sa garniture "-" se trouve un niveau logique 1, qui met le compteur DD2 à son état initial (zéro) (à l'entrée "R" - sortie 5). La même impulsion d'installation est appliquée à l'entrée R (broche 10) du CI DD1.2 et - via la diode VD1 - à l'entrée R (broche 4) du CI DD1.1. Ainsi, l'OSS est réglé sur son état initial (mode veille). La fermeture des contacts de l'interrupteur à lames SF1 "Porte" entraîne la fourniture d'une chute de tension positive (avec un "rebond") au suiveur de source - l'amplificateur de la "raideur" des fronts VT1, R3 et plus loin, de la source VT1 - à l'entrée C (broche 3) du déclencheur DD1.1. Étant donné que la tension d'alimentation (logique 5) est appliquée à l'entrée D (broche 1.1) de DD1, un 1 logique est défini sur la sortie non inverseuse Q (broche 1.1) de l'IC DD1.La clé de courant sur le transistor VT2 s'ouvre et à travers sa charge de drain complexe A1 ... AZ, C4 (dispositif de signalisation lumineuse et sonore "Invités") pendant 7 secondes le courant circule. La durée du cycle est déterminée par la chaîne de temporisation R4, C2.

La minuterie fonctionne sur l'IC DD1.1 comme suit. Fixé à la sortie (broche 1) DD1.1 logique 1 à travers la résistance R4 charge le condensateur C2. Lorsque la tension sur la plaque "+" C2 monte à la moitié de la tension d'alimentation (plus une chute de tension continue aux bornes de la diode VD2 de l'ordre de +0,7 V), le déclencheur DD1.1 (à l'entrée R - broche 4) est réinitialisé et un 0 logique est défini sur la sortie Q. Le condensateur C2 est rapidement déchargé à travers la diode VD3, la charge de drain VT2 est désactivée. À la fin de la minuterie, le transistor à effet de champ VT2 est entré dans le mode de coupure et, par conséquent, dans le mode d'économie de capacité de la batterie GB1.

Immédiatement après le fonctionnement de SF1 "Porte" (et le démarrage de la minuterie) à partir de la sortie (broche 2) du CI DD1.1, une chute de tension négative est appliquée à l'entrée de comptage C (broche 4) de DD2 et augmente de un le contenu du compteur DD2. Une augmentation similaire du contenu du compteur DD2 se produit après chaque ouverture de la porte, et le passage d'un comptage d'écart négatif. Le microcircuit DD2 a une sortie "débordement" (broche 2), sur laquelle un 5 logique est présent du début de la 9e à la fin de la 1e impulsion de comptage.Par conséquent, à la fin du premier cycle de comptage (0 ... 9), une chute de tension négative de la broche 2 de DD2 à travers la résistance R6 entre dans la base du transistor bipolaire VT3 et la ferme.

Le transistor VT3 fonctionne en mode clé et inverse le signal d'entrée. Ainsi, une chute de tension positive se forme sur le collecteur VT3, qui est alimenté à l'entrée C (broche 11) du déclencheur "overflow" DD1.2. Dans ce cas, le 1 logique de l'entrée d'information D (broche 9) DD1.2 est enregistré sur la sortie non inverseuse Q (broche 13) DD1.2.

Un niveau logique haut de la sortie Q DD1.2 va à la broche 10 (segment "h", "virgule") de l'indicateur à sept segments HG1 et le prépare pour l'allumage (lorsque le bouton SB1 "N°" est enfoncé). Comme on peut le voir sur le schéma, le chiffre et la virgule (segment "h") sur l'indicateur HG1 ne peuvent s'allumer que lorsque le bouton "№" est enfoncé (en mode manuel). Le reste du temps, l'OSS est en mode d'économie d'énergie. Si, lorsque vous appuyez sur le bouton "N°" SB1, une virgule s'allume avec le numéro, alors l'OSS est passé en mode débordement, c'est-à-dire que plus de 9 événements se sont produits (ouverture de la porte), et il est recommandé pour réinitialiser le compteur en éteignant et en rallumant l'OSS avec l'interrupteur à bascule "Power" SA1. En principe, vous pouvez vous passer de la remise à zéro, mais lors de la lecture des lectures, il ne sera pas clair combien d'événements (10, 20, 30 ou plus) devront être ajoutés aux lectures de l'indicateur afin d'obtenir le nombre réel de portes. ouvertures.

Lorsque la porte est fermée, l'interrupteur à lames SF1, revenant à son état d'origine, ne fait pas rebondir les contacts, et par la chute de tension négative à l'entrée C (broche 3) DD1.1 redémarre le temporisateur monté sur les éléments DD1.1 , R4, C2, VD2, VD3, ne se produisent pas. Le dispositif de signalisation lumineuse et sonore "Invités" fonctionne comme suit. Lorsque le transistor VT2 s'ouvre pendant la durée de la temporisation, une tension continue de polarité positive de la batterie GB1 passe par le buzzer (bloc A1) vers deux MSD connectés en parallèle (blocs A2 et A3).

Comme la résistance du canal ouvert VT2 est de quelques ohms, le courant de fonctionnement du buzzer est principalement déterminé par sa propre résistance du buzzer (bloc A1) et les courants de fonctionnement du MSD. Les MSD commencent à clignoter vivement et manipulent (contrôlent) les sons périodiques du buzzer. Le son du buzzer se produit en continu en raison du condensateur de stockage C4, mais a un caractère pulsé, déterminé par les modes de fonctionnement du MSD. (À proprement parler, deux MSD sont utilisés pour augmenter le courant de fonctionnement du buzzer à 20 mA, et l'utilisation de différents types de MSD avec des taux de clignotement légèrement différents donne une plus grande netteté.)

réglage

Assemblé sans erreur, l'OSS ne nécessite généralement pas de réglage. Le temps de fonctionnement de la minuterie peut être spécifié en sélectionnant la résistance R4*. La luminosité de la lueur de l'indicateur à sept segments HG1 (lorsque le bouton "N°" SB1 est enfoncé) dépend de la valeur de la résistance R5. La luminosité de l'indicateur HG1 peut être légèrement augmentée en excluant (court-circuitant) la résistance R5. Cependant, dans ce cas, il faudra limiter le courant (par la même résistance) dans le circuit d'alimentation du segment "h". Cela s'explique par le fait que le courant de sortie de la sortie logique 1 13 DD1.2 est largement supérieur au courant de sortie (courant de court-circuit) de l'unité logique des sorties du microcircuit

DD2. L'USS reste opérationnel lorsque la tension d'alimentation chute à +5 V. La limite inférieure d'opérabilité est principalement déterminée par la charge : activation séquentielle du buzzer A1 (+3 V) et des MSD A1 et A2 (minimum +2 V). La longueur du câble reliant l'interrupteur à lames SF1 au boîtier OSS, dans la version de l'auteur, était de 2,2 mètres. Si des faux positifs de l'USS apparaissent, ce qui est possible avec une longueur de ligne plus longue, la résistance R2 doit être shuntée avec un condensateur céramique supplémentaire d'une capacité d'environ 0,022 μF.

Les détails

Dans l'USS, des résistances de type OMLT sont utilisées. Condensateurs C1, C2, C4 - type d'oxyde K50-35 ou production étrangère. C3 - céramique, type KM5, K10-7, K10-17. Diodes - tout silicium, par exemple KD520 ... KD522. Le transistor à effet de champ VT1 peut être remplacé par BS170 ; VT2 - type KP501 avec n'importe quel index alphabétique. Transistor VT3 - tout type de silicium à faible puissance KT301, KT306, KT312, KT315, KT342 (brochages différents) avec un gain de courant d'au moins 100. Bouton SB1 KM1-I ou autre petit; interrupteur à bascule SA1 - MTS-102 de petite taille ou SMTS-102 de très petite taille. Prise XS1 type SNTs-3,5 avec fixation par écrou. L'USS utilise une puce DD1 de la série K561, qui peut être remplacée par un CD4013A analogique étranger. DD2 K176IE4 n'a pas d'analogues étrangers. L'indicateur HG1 peut être remplacé par un similaire avec des cathodes combinées (un autre brochage nécessitera la révision du logiciel et, éventuellement, l'inclusion d'une résistance de limitation de courant dans le circuit de chaque segment, si l'indicateur n'est pas super brillant, pour égaliser la luminosité de la lueur des segments). Interrupteur Reed SF1 - tout type de "té", ayant au moins des contacts normalement fermés.

Le courant de veille de l'USS est déterminé principalement par l'état de l'inverseur VT3, R7 : à travers le transistor ouvert VT3, le courant atteint 23 μA. Le microcircuit consomme un courant ne dépassant pas 1 μA. Par conséquent, si le transistor VT3 est remplacé par un onduleur (1/4 de l'IC K561LA7 ou K561LE5), l'USS se révélera être un appareil très économique, mais cela nécessitera une augmentation de la taille de la carte de circuit imprimé. Vous pouvez également essayer à la place du transistor bipolaire VT3 (KT3102) d'installer un transistor à effet de champ de type KP501, en décuplant la résistance R7, et d'installer un cavalier à la place de la résistance R5. Les conclusions B, K, E du transistor bipolaire doivent correspondre aux conclusions 3, C et au transistor à effet de champ (respectivement). Dans ce cas, le courant de veille estimé de l'USS sera de 2,5 μA, ce qui est comparable au courant d'autodécharge de la batterie.

Le GB1 utilise une pile miniature alcaline de type 6F22 - 9V fabriquée à l'étranger. Analogique domestique - "Korund" est préférable de ne pas utiliser. Si la durée de vie de 9 à 12 mois d'une telle batterie (avec un fonctionnement continu en mode veille) ne suffit pas, alors (avec une augmentation de la taille du boîtier) 2 batteries "plates" 3R12 (+4,5 V) sont utilisées , connectés en série.

Auteur : A. Oznobikhin, Irkoutsk

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