Закрыть

Счетчик электроника: Принцип работы электронного счетчика

Содержание

принцип работы, схема прибора и инструкция

Размер платы за электроэнергию зависит не только от количества подключенных приборов, но и от точности и типа счетчика. Один из самых надежных — электронный электросчетчик.

Виды

Суть работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и расчете потребления. В то же время имеются несколько вариантов конструкции счетчика. Данные приборы делятся:

  • В соответствии с принципом подключения — оборудование напрямую подключено или подключено в трансформаторную цепь.
  • В зависимости от измеряемых значений — однофазные и трехфазные.
Подключение однофазного счетчика
  • По типу конструкции — механические, электронные и гибридные.
  • По числу тарифов — одно- или многотарифные.
Трехфазный прибор в сети

Электронные устройства имеют ряд преимуществ: они более точны и позволяют использовать несколько цен на электроэнергию, при этом показания пересчитываются по этим ценам независимо от владельца.

Важно! Существуют также гибридные счетчики с цифровым интерфейсом и механическим вычислительным устройством, но используются они редко.

Технические параметры

Общие требования:

  • Уровень точности не менее 0,5S.
  • Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005, 52323-2005, 52425-2005).
  • Сертификат об утверждении типа.

Функциональные требования:

  • Измерение и расчет активной и реактивной мощности (общая мощность для непрерывной работы), мощность в одном или двух направлениях (30-минутные приращения мощности).
  • Сохранять результаты измерений (на время не менее 35 дней) и информацию о состоянии измерительного прибора.
  • Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих точный показ даты и времени (с использованием внешней синхронизации с ежедневной точностью не менее ± 5,0 секунд в составе SOEV).
  • Поддержание автоматической коррекции времени.
  • Автоматическая самодиагностика через обобщенные сигналы в журнале событий.
  • Предотвращение несанкционированный доступ к информации и программному обеспечению.
  • Прибор должен обеспечивать работу в диапазоне температур, определяемых условиями эксплуатации. (-40 .. + 550С).
  • Среднее время наработки на отказ составляет не менее 35 000 часов.
  • Интервал тестирования — не менее 8 лет.

Принцип работы и схема подключения

Принцип работы счетчика основан на непосредственном измерении напряжения и тока: вся информация о потребляемой мощности подается в индикатор и сохраняется в памяти устройства.

Как устроен электронный счетчик электроэнергии

Электронный электросчетчик имеет следующие преимущества:

  • Позволяет более точно считывать информацию, тем самым предотвращая большую погрешности измерения электроэнергии.
  • Его размер намного меньше механического.
  • Он может автоматически переключаться между тарифами без необходимости присутствия хозяина. Это существенно экономит средства.
  • Электронная модель проверяется каждые 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности исчисления. Проверка выполняется в рамках правил для обеспечения согласованности измерений.

Важно! Первая проверка выполняется на заводе-изготовителе, дата указана в паспорте прибора.

Помимо преимуществ имеются и некоторые недостатки. К ним относятся более высокие затраты на приобретение самого приборов и их ненадежность: несмотря на гарантию производителя, электронные модели приходится заменять чаще, чем механические модели. Последние работают в течение десятилетий, потому что их устройство очень простое, и ломаться, по сути, нечему.

Напряжение тока внутри счетчика преобразуется в электрические импульсы. Их количество варьируется в зависимости от входной энергии. То есть чем больше потребляемая мощность, тем больше импульсов получает и считает устройство.

Электронный счетчик вместе со счетным устройством имеет дисплей, который показывает изменения в потреблении тока, максимальных и минимальных значениях и других данных, требуемых владельцем.

Инструкция по применению

Инструкция по эксплуатации и монтажу содержит следующие пункты:

  • Прибор может устанавливать персонал, прошедший инструктаж по мерам безопасности и имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже уровня III (электрическая установка до 1000 В).
  • Перед установкой надо извлечь прибор из транспортной упаковки и провести внешний осмотр.
  • Убедиться, что корпус и защитная крышка распределительной коробки не имеют значительных повреждений.
  • Установить счетчик на рабочем месте, снять защитную крышку распределительной коробки и подключить к цепи напряжения

Важно! Подключение к сети проводить только с отключением питания

  • Установить крышку распределительной коробки и закрепить ее двумя винтами.
  • Включить питание и убедиться, что счетчик включен: индикатор показывает значение энергии, учитываемое в текущей зоне.
  • Отметить в таблице дату установки и дату ввода в эксплуатацию.
Монтаж счетчика в щит

Как самостоятельно проверить счетчик

Чтобы проверить работоспособность счетчика, нужно провести несколько шагов:

  1. Нужно убедиться, что прибор правильно подключен к сети 220 или 380 В в соответствии со схемой.
  2. Проверить, что диск не вращается произвольно. Для этого нужно отключить все автоматы в щитке и подождать некоторое время. Если счетчик все равно вращается, то он неисправен.
  3. Проверка намагниченности. Влияние магнита также меняет работу прибора. Проверить его наличие можно с помощью небольшой металлической иголкой или специальным прибором.
Проверка прибора с помощью специальных приборов

Электронный счетчик — дорогой, но точный прибор, который в дальнейшем поможет сэкономить на плате за электроэнергию. Сложность конструкции обеспечивает удобство работы, но также является причиной частых поломок.

Счетчик для "Электроника-004" (часть 2)

Чтобы конструкция счетчика была технологичной, желательно все компоненты разместить на одной печатной плате. Для этого требуется решить задачу обеспечения нужной высоты установки для каждого компонента.

Критичными здесь являются три вида компонентов: кнопка, индикаторы и оптроны. Если плату установить над шасси на высоте 20 мм, данная задача решается. Индикаторы оказываются на расстоянии примерно 1 мм от передней панели, кнопка с колпачком примерно соответствует по высоте кнопке оригинального счетчика, а оптроны оказываются на нужном расстоянии от крыльчатки, если их приподнять над платой на 3…3.5 мм. Это сделать несложно, так как оптроны имеют выводы достаточной длины. Для более точной и удобной установки можно изготовить прокладку под оптроны.

Учитывая приливы шасси высотой 2 мм в местах крепления механического счетчика, требуемая высота крепежных стоек составляет 18 мм. Стойки – латунные, с одной стороны имеют внутреннюю, а с другой стороны внешнюю резьбу М3. На плате предусмотрено место для дополнительной опоры длиной 26 мм, которая может быть установлена для уменьшения деформации платы при нажатии кнопки.

Размеры платы с правой стороны особо не ограничены, что позволило разместить на ней 6 индикаторов. Под платой находится пружина и другие детали натяжителя ленты, зазор составляет примерно 4 мм. Это накладывает ограничение на размещение на нижней стороне платы высоких компонентов. При разводке платы удалось разместить все высокие компоненты только на верхней стороне платы.

Чаще всего при подключении индикаторов к микроконтроллеру используется динамическая индикация, когда разряды индикатора включаются по очереди. Поскольку в разных разрядах горит разное количество сегментов, потребляемый ток скачком меняется при переключении разрядов. К тому же, для предотвращения паразитной засветки сегментов, между включением соседних разрядов есть некоторый промежуток времени, когда все разряды выключены. Все это порождает импульсный ток потребления. Помеха с частотой сканирования индикаторов (а она обычно попадает в звуковой диапазон частот) может проникнуть в звуковой тракт, что является нежелательным. Поэтому лучше динамическую индикацию не применять.

Для реализации статической индикации можно использовать, например, цепочку сдвиговых регистров. Каждый разряд индикатора тогда будет подключаться к отдельному регистру, загружать которые можно по последовательному интерфейсу, что требует минималь

Счетчик для "Электроника-004" (часть 1)

В магнитофоне «Электроника-004» используется механический счетчик расхода ленты. Хоть он на скорости ленты 19.05 см/с и показывает нечто близкое к реальному времени в секундах, все равно такой счетчик для магнитофона высшего класса не такого уж старого года выпуска является нонсенсом. Обзор существующих конструкций электронных счетчиков я уже делал тут и пришел к выводу, что придется делать счетчик собственной конструкции.

Механический счетчик имеет целый ряд недостатков. Цифры на нем видны плохо (подсветка не предусмотрена). Соответствие реальным секундам лишь приблизительное, и то лишь для одной скорости. Для привода используется резиновый пассик, который периодически требует замены. Кстати, это единственный пассик в этом магнитофоне. Привод счетчика нагружает обводной ролик, что может сказаться на равномерности транспортирования ленты. При больших скоростях перемотки счетчик сильно шумит. Механический счетчик требует периодического обслуживания (чистки и смазки).

Гораздо практичнее применить электронный счетчик ленты. Для реализации такого счетчика требуется датчик вращения, который будет формировать электрические импульсы, частота которых пропорциональна скорости движения ленты. Желательно формировать и сигнал направления движения ленты, потому что при смене режима работы катушки могут некоторое время вращаться по инерции, в таких случаях определить направление движения ленты по сигналам управления весьма затруднительно.

Обычно в качестве датчиков используются инкрементальных энкодеры. Такие энкодеры формируют на выходе два сигнала, чаще всего прямоугольной формы, которые сдвинуты друг относительно друга по фазе на угол 90°. Про такие сигналы говорят, что они находятся в квадратуре, или просто – являются квадратурными.

Квадратурные энкодеры могут быть механическими, где используется скользящий контакт. Примером могут служить распространенные энкодеры PEC-12 и PEC-16 фирмы Bourns, которые широко используются в панелях управления различных приборов. Но скользящий контакт обладает рядом недостатков: дребезгом, повышенным трением, невысокой надежностью, малым сроком службы. Более качественные энкодеры используют оптический способ считывания информации. Они обычно имеют диск с прорезями, через которые свет от излучателя попадает на фотоприемник. Используются два фотоприемника, установленные под определенными углами. В результате на выходе получаются квадратурные сигналы. Опти

Счетчик для "Электроника-004" (часть 4)

Программирование счетчика выявило ряд проблем. Основных проблем было три. В самом начале надо определиться, что именно нужно сделать. Счетчики расхода ленты, которые применяются в магнитофонах, бывают разные.

Самые примитивные счетчики ведут счет в условных единицах. Часто это механические счетчики, связанные с какой-то вращающейся деталью ЛПМ. Хорошо, если это обводной ролик. Его скорость вращения пропорциональна скорости ленты, это значит, показания счетчика с помощью некоторого коэффициента можно перевести в метры или секунды времени звучания. Но в простых ЛПМ обводных роликов нет, поэтому зачастую счетчик был связан с принимающим боковым узлом (подкатушечником). Скорость его вращения зависит не только от скорости ленты, но и от диаметра рулона, поэтому в таком случае счетчик показывает ну совсем условные единицы, которые невозможно во что-то перевести. Общий недостаток счетчиков условных единиц - их показания на разных магнитофонах невозможно сопоставить. Это такой счетчик "для внутреннего пользования". Хотя он тоже иногда выручает, например, помогает вернуться в заданное место фонограммы.

Лучше, если счетчик будет измерять расход ленты в метрах. Это позволит легко переводить показания в секунды. Такие счетчики на разных магнитофонах будут показывать одинаково, что сделает пометки в единицах метража понятными для многих пользователей. Но практических реализаций таких счетчиков я не встречал.

Еще более продвинутыми являются счетчики реального времени звучания, которые показываю в секундах, минутах и часах. Если метраж ленты однозначно связан с количеством оборотов обводного ролика, то реальное время еще связано и со скоростью ленты - на каждой скорости оно будет свое. Счетчики реального времени можно встретить во многих магнитофонах высокого класса. Разумеется, делать надо именно счетчик реального времени.

Если магнитофон имеет одну скорость движения ленты, то такой счетчик строится несложно, количество импульсов с датчика движения просто умножается на некоторый коэффициент и выводится на дисплей. Сложнее обстоит дело в многоскоростных магнитофонах. При переключении скорости показания счетчика должны тоже меняться. В этом случае логично производить счет метража, который не зависит от скорости ленты. А затем метраж переводить в реальное время для текущей выбранной скорости.

Количество импульсов с датчика вращения и метраж связаны через диаметр ролика. В магнитофоне "Электроника-004" обводной ролик обрезиненный, поэтому его диаметр выдерживается не очень точно.


счетчиков в цифровой логике - GeeksforGeeks

Согласно Википедии, в цифровой логике и вычислениях, счетчик C - это устройство, которое хранит (а иногда и отображает), сколько раз произошло конкретное событие или процесс, часто в зависимости от тактового сигнала. Счетчики используются в цифровой электронике для подсчета, они могут подсчитывать определенные события, происходящие в цепи. Например, в счетчике UP счетчик увеличивает счет для каждого фронта тактового сигнала.Не только счет, счетчик может следовать определенной последовательности, основанной на нашем дизайне, как любая случайная последовательность 0,1,3,2…. Они также могут быть созданы с помощью триггеров.

Классификация счетчиков

Счетчики делятся на две категории

  1. Асинхронный счетчик
  2. Счетчик синхронный

1. Асинхронный счетчик

В асинхронном счетчике мы не используем универсальные часы, только первый триггер управляется основными часами, а тактовый вход остальной части следующего триггера управляется выходом предыдущих триггеров.Мы можем понять это по следующей диаграмме:


Из временной диаграммы видно, что Q0 изменяется, как только встречается передний фронт тактового импульса, Q1 изменяется, когда встречается передний фронт Q0 (потому что Q0 подобен тактовому импульсу. для второго шлепанца) и так далее. Таким образом, пульсации генерируются через Q0, Q1, Q2, Q3, поэтому его также называют счетчиком RIPPLE.

2. Синхронный счетчик

В отличие от асинхронного счетчика, синхронный счетчик имеет один глобальный тактовый сигнал, который управляет каждым триггером, поэтому выход изменяется параллельно.Одним из преимуществ синхронного счетчика перед асинхронным счетчиком является то, что он может работать на более высокой частоте, чем асинхронный счетчик, поскольку у него нет кумулятивной задержки, поскольку для каждого триггера передаются одинаковые часы.

Схема синхронного счетчика

Временная диаграмма синхронного счетчика

Из принципиальной схемы видно, что бит Q0 отвечает на каждый спад тактового сигнала, в то время как Q1 зависит от Q0, Q2 зависит от Q1 и Q0, Q3 зависит от Q2, Q1 и Q0.


Счетчик звонков в цифровой логике

Счетчик звонков - типичное применение резистора сдвига. Счетчик звонков почти такой же, как счетчик смены. Единственное изменение состоит в том, что выход последнего триггера соединен со входом первого триггера в случае кольцевого счетчика, но в случае резистора сдвига он принимается как выход. Кроме этого, все остальное такое же.

 Количество состояний в счетчике звонков = количество используемых триггеров 

Итак, для разработки 4-битного счетчика Ring нам понадобится 4 триггера.

На этой диаграмме мы видим, что тактовый импульс (CLK) применяется ко всем триггерам одновременно. Следовательно, это синхронный счетчик.
Кроме того, здесь мы используем ввод переопределения (ORI) для каждого триггера. Preset (PR) и Clear (CLR) используются как ORI.

Когда PR равен 0, тогда выход равен 1. А когда CLR равен 0, тогда выходу 0. И PR, и CLR являются активным низким сигналом, который всегда работает со значением 0.


PR = 0, Q = 1
CLR = 0, Q = 0 

Эти два значения всегда фиксированы.Они не зависят от значения входа D и тактового импульса (CLK).

Working -
Здесь ORI подключен к Preset (PR) в FF-0 и связан с Clear (CLR) в FF-1, FF-2 и FF-3. Таким образом, выход Q = 1 генерируется в FF-0, а остальная часть триггера генерирует выход Q = 0. Этот выход Q = 1 в FF-0 известен как Предварительный набор 1, который используется для формирования кольца в Счетчик звонков.

Этот предустановленный 1 генерируется путем понижения ORI, и это время Clock (CLK) становится безразличным.После этого ORI переходит в высокий уровень и подает сигнал тактового импульса низкого уровня, поскольку тактовый сигнал (CLK) запускается по отрицательному фронту. После этого на каждом тактовом импульсе заданная 1 сдвигается к следующему триггеру и, таким образом, образует кольцо.

Из приведенной выше таблицы мы можем сказать, что в 4-битном счетчике звонков есть 4 состояния.

 4 состояния:
  1 0 0 0
  0 1 0 0
  0 0 1 0
  0 0 0 1
 

Таким образом можно разработать 4-битный счетчик звонков с использованием четырех D-триггеров.

Типы счетчиков звонков - Есть два типа счетчиков звонков:

  1. Счетчик с прямым кольцом -
    Он также известен как One hot counter.В этом счетчике выход последнего триггера соединен со входом первого триггера. Суть этого счетчика заключается в том, что он циркулирует по кольцу единичный (или нулевой) бит.

    Здесь мы используем Preset (PR) в первом триггере и Clock (CLK) для последних трех триггеров.

  2. Счетчик витых колец -
    Он также известен как счетчик с кольцевым хвостовиком, счетчик с шагающим кольцом или счетчик Джонсона. Он соединяет дополнение выхода последнего регистра сдвига со входом первого регистра и передает по кольцу поток единиц, за которым следуют нули.

    Здесь мы используем Clock (CLK) для всех триггеров.

    Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к работе в отрасли.

Объяснение счетчиков в цифровых схемах

Счетчик - это цифровое устройство, и выход счетчика включает предварительно определенное состояние на основе приложений тактовых импульсов. Выход счетчика можно использовать для подсчета количества импульсов.Как правило, счетчики состоят из триггера, который может быть синхронным или асинхронным счетчиком. В синхронном счетчике на все триггеры выдается только один тактовый сигнал, тогда как в асинхронном счетчике выход из триггера является тактовым сигналом от ближайшего. Приложения микроконтроллера нуждаются в подсчете внешних событий, таких как точное генерирование внутренней временной задержки и частота последовательностей импульсов. Эти события часто используются в цифровых системах и компьютерах.Оба эти события могут выполняться программными методами, но программные циклы для подсчета не дадут точного результата, чуть более важные функции не выполняются. Эти проблемы можно исправить с помощью таймеров и счетчиков в микроконтроллерах, которые используются в качестве прерываний. Счетчики

Типы счетчиков

Счетчики можно разделить на разные типы в зависимости от способа их синхронизации. Это

,
,
    ,
  • , асинхронные счетчики,
  • ,
  • , синхронные счетчики,
  • ,
  • , асинхронные счетчики, декады,
  • ,
  • , синхронные счетчики, декады,
  • ,
  • , асинхронные счетчики. обсуждаем некоторые счетчики.

    Асинхронные счетчики

    Схема 2-битного асинхронного счетчика показана ниже. Внешние часы подключены только к часам i / p FF0 (первый триггер). Таким образом, этот FF изменяет состояние на убывающем фронте каждого тактового импульса, но FF1 изменяется только при активации убывающим фронтом Q o / p FF0. Из-за интегральной задержки распространения через FF изменение тактового импульса i / p и изменение Q o / p FF0 никогда не могут происходить в одно и то же время.Таким образом, FF не могут быть активированы одновременно, создавая асинхронную операцию.

    Асинхронные счетчики

    Обратите внимание, что для простоты изменения Q0, Q1 и CLK на приведенной выше диаграмме показаны как одновременные, даже если это асинхронный счетчик. На самом деле, есть небольшая задержка между изменениями Q0, Q1 и CLK.

    Как правило, все CLEAR i / ps соединены вместе, поэтому до начала отсчета один импульс может очистить все FF. Тактовый импульс, подаваемый в FF0, проходит через новые счетчики после задержек распространения, таких как рябь на воде, отсюда и термин «счетчик пульсаций».

    Принципиальная схема двухбитового счетчика пульсаций включает четыре различных состояния, каждое из которых содержит значение счетчика. Точно так же счетчик с n FF может иметь 2N состояний. Количество состояний в счетчике называется его модельным номером. Следовательно, двухбитный счетчик - это счетчик mod-4.

    Асинхронные счетчики декады

    В предыдущем счетчике 2n состояний. Но возможны и счетчики со состояниями меньше 2n. Они предназначены для того, чтобы не было. состояний в своей серии.Это так называемые укороченные последовательности, которые достигаются путем приведения счетчика к повторному запуску перед прохождением всех своих состояний. Общий модуль для счетчиков с сокращенной последовательностью равен 10. Счетчик с 10-ю состояниями в своей серии называется декадным счетчиком. Реализованная схема декадного счетчика представлена ​​ниже.

    Схема асинхронного счетчика декады

    Когда счетчик считает до десяти, все FF очищаются. Обратите внимание, что только Q1 и Q3 оба используются для декодирования счетчика 10, что называется частичным декодированием.В то же время в одном из других состояний от 0 до 9 Q1 и Q3 будут высокими. Ниже приводится серия таблицы декадного счетчика.

    Последовательность счетчика десятичных чисел

    Асинхронные счетчики вверх-вниз

    В определенных приложениях счетчик должен быть способен вести как вверх, так и вниз. Схема ниже представляет собой трехбитный счетчик с повышением и понижением, который ведет счет вверх или вниз в зависимости от состояния сигнала управления. Когда UP i / p равен 1, а DOWN i / p равен 0, вентиль И-НЕ между FF0 и FF1 будет вентилировать неинвертированный o / p (Q) триггера (FF0) в тактовый i / p. флип-флоп (FF1).Точно так же неинвертированный o / p триггера 1 будет стробирован через другой логический элемент И-НЕ в тактовый i / p триггера 2. Поэтому счетчик будет подсчитывать.

    Схема асинхронного счетчика вверх-вниз

    Как только управляющий i / p (UP) установлен на 0, а DOWN на 1, инвертированные o / ps триггера 0 (FF0) и триггера 1 (FF) стробируются в синхронизировать i / ps FF1 и FF2 отдельно. Если FF изначально установлены на 0, то счетчик будет проходить следующую последовательность при подаче импульсов i / p.Обратите внимание, что асинхронный счетчик вверх-вниз работает медленнее, чем счетчик вверх / вниз из-за дополнительной задержки распространения, вносимой логическими элементами NAND.

    Последовательность асинхронного повышающего / понижающего счетчика

    Синхронные счетчики

    В счетчиках этого типа, CLK i / ps всех FF соединены вместе и активируются i / p импульсами. Итак, все ФФ меняют состояние мгновенно. На приведенной ниже схеме показан трехбитный синхронный счетчик. Входы J и K триггера 0 подключены к HIGH.Триггер 1 имеет свои J & K i / ps, подключенные к o / p триггера 0 (FF0), а входы J и K триггера 2 (FF2) подключены к o / p логического элемента AND, который поступает от входов flip-flop0 и flip-flop1. Когда оба выхода FF0 и FF1 - ВЫСОКИЙ. Положительный фронт четвертого импульса CLK заставит FF2 изменить свое состояние из-за логического элемента AND. Принципиальная схема синхронного счетчика

    Последовательность таблицы трехбитовых счетчиков приведена ниже. Основное преимущество этих счетчиков состоит в том, что нет увеличения временной задержки из-за того, что все FF активируются параллельно.Таким образом, максимальная рабочая частота этого синхронного счетчика будет значительно выше, чем у эквивалентного счетчика пульсаций.

    CLK Импульсы синхронных счетчиков

    Синхронные декадные счетчики

    Синхронный счетчик отсчитывает от 0 до 9, аналогично асинхронному счетчику, а затем снова обнуляет. Этот процесс выполняется путем перевода 1010 состояний обратно в состояние 0000. Это называется усеченной последовательностью, которая может быть спроектирована следующей схемой.

    Схема синхронного декадного счетчика

    Из ряда в левой таблице мы можем заметить, что

    • Q0 связывается с каждым импульсом CLK
    • Q1 изменяется на следующем тактовом импульсе каждый раз, когда Q0 = 1 и Q3 = 0.
    • Q2 изменяется при следующем тактовом импульсе каждый раз, когда Q0 = Q1 = 1.
    • Q3 изменяется при следующем импульсе CLK каждый раз, когда Q0 = 1, Q1 = 1 & Q2 = 1 (счет 7) или когда Q0 = 1 & Q3 = 1 (счет 9).
    Последовательность синхронного счетчика декад

    Вышеуказанные характеристики используются с логическим элементом И или логическим элементом ИЛИ. Логическая схема этого показана на диаграмме выше.

    Синхронные повышающие и понижающие счетчики

    Ниже приведены трехбитные синхронные повышающие и понижающие счетчики, табличная форма и ряды.Этот тип счетчика имеет функцию управления «вверх-вниз», аналогичную асинхронному счетчику «вверх-вниз», которая используется для управления направлением счетчика в определенной последовательности.

    Схема синхронных повышающих и понижающих счетчиков

    В таблице показаны связи

    • Q0 на каждом импульсе CLK для обеих серий вверх и вниз
    • Когда Q0 = 1 для серии вверх, то состояние Q1 изменяется на следующий импульс CLK.
    • Когда Q0 = 0 для нисходящей серии, то состояние Q1 изменяется при следующем импульсе CLK.
    • Когда Q0 = Q1 = 1 для восходящей серии, то состояние Q2 изменяется на следующем импульсе CLK.
    • Когда Q0 = Q1 = 0 для нисходящей серии, то состояние Q2 изменяется на следующем импульсе CLK.
    Последовательность синхронных декадных счетчиков

    Вышеупомянутые характеристики используются с логическими элементами И, ИЛИ и НЕ. Логическая схема этого показана на диаграмме выше.

    Применения счетчиков

    Счетчики применяются в основном в цифровых часах и в мультиплексировании.Лучший пример счетчика - параллельный логике последовательного преобразования данных, обсуждаемой ниже.

    Набор битов, выполняемых одновременно на параллельных линиях, называется параллельными данными. Набор битов, выполняемых в одной строке временного ряда, называется последовательными данными. Преобразование данных из параллельного в последовательный обычно выполняется с помощью счетчика для получения двоичной серии данных, выберите i / ps мультиплексора, как поясняется в схеме ниже.

    Преобразование параллельных данных в последовательные

    В приведенной выше схеме счетчик по модулю 8 состоит из Q o / ps, которые связаны с данными, выберите i / ps 8-битного мультиплексора.Первая 8-битная группа параллельных данных подается на входы мультиплексора. Поскольку счетчик проходит двоичную последовательность от 0 до 7, каждый бит начинается с D0, последовательно выбирается и передается через мультиплексор на линию o / p. После 8-CLK импульсов байт данных был изменен на последовательный формат и отправлен по линии передачи. Затем счетчик возвращается к 0 и снова последовательно меняет другой параллельный байт в аналогичном процессе.

    Таким образом, это все о счетчиках и типах счетчиков, которые включают асинхронные счетчики, синхронные счетчики, асинхронные счетчики декады, синхронные счетчики декады, асинхронные счетчики вверх-вниз и синхронные счетчики вверх-вниз.Кроме того, любые сомнения относительно этой темы или таймеров и счетчиков в микроконтроллере 8051, пожалуйста, прокомментируйте в разделе комментариев ниже.

    Счетчик электроники - Проект электроники

    Счетчик электроники

    Простой подсчет может выполнить любой, но подсчет в интервале до большого числа утомителен, и шанс забыть максимален. As, мы уже публиковали Counter Circuit | Цифровой счетчик. Теперь счетчик электроники - это второй проект компании Dreamlover Technology в серии проектов на основе счетчиков.Обе счетная схема, опубликованная на этом сайте, подсчитывает до 10 000 с помощью четырех семисегментных дисплеев. Разница в том, что в предыдущей схеме использовались КМОП-микросхемы, а в счетчике электроники - TTL-микросхемы.

    Описание схемы

    Вся схема электронного счетчика разделена на три основных части: - секция ввода, дисплея и драйвера или декодера.

    Входная цепь состоит из LDR, за которым следует схема генератора отрицательной прямоугольной волны, построенная на микросхеме таймера (NE555).В качестве источника света здесь используется лампочка, сфокусированная на LDR. Свойство LDR заключается в том, что всякий раз, когда свет, сфокусированный на основании LDR, загораживается, он дает триггер, и генерируется прямоугольная волна, которая подается в качестве входного сигнала на схему счетчика. Таким образом, подсчитываемые объекты располагаются в ряд, чтобы перемещаться один за другим между источником света и LDR.

    IC 2 показывает любое число от 0 до 9 в соответствии с входной прямоугольной волной, подаваемой на вывод 14. После каждого отрицательного импульса передающий импульс генерируется декодером IC и передается другому (т.е.е. от IC 2 до IC 3 , IC 3 до IC 4 , IC 4 до IC 5 ). IC 5 и IC 6 - это драйвер декодера с защелкой BCD с 7 сегментами. Переключатель сброса SW 1 используется для сброса электронного счетчика до состояния 0000.

    ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ
    Резисторы (все ¼-ватт, ± 5% углерода)

    R 1 = 1 кОм

    R 2 = 100 кОм

    R 3 - R30 = 180 Ом

    VR 1 = предустановка 100 кОм

    Конденсаторы

    C 1 = 4.7 мкФ

    C 2 = 1000 мкФ / 10 В

    C 3 , C 4 = 0,1 мкФ

    Полупроводники

    IC 1 = NE555 (таймер IC)

    9000 9023 IC8 5 = 7490 (Десятичный и двоичный счетчики)

    IC 6 - IC 9 = 7447 (BCD в 7-сегментный декодер)

    IC 10 = µA 7805 (регулятор напряжения)

    D 1 - D 4 = Дисплей FND 507

    Разное

    Микрофон 1 = Микрофон

    B 1 = Лампа

    LDR

    Светодиодный индикатор использования расширенного проекта

      Светодиодный индикатор температуры
    1. Преобразователь V / F для контроля температуры в градусах Фаренгейта ( 0 F).
    2. Схема счетчика | Цифровой счетчик Счетчик с использованием КМОП-микросхем, счетчик до 10000
    3. Сумеречная лампа Мигающий индикатор указывает на препятствие, мигая в установленное время
    4. Многорежимный ходовой свет, используемый на церемонии, может работать в трех различных режимах
    5. Цифровая сигнализация сбоя / возобновления сети с указанием переменного тока сбой сети или возобновление ее работы с сигналом тревоги
    «ЗАЖИГАТЕЛЬ СВЕЧИ НА КОМПЬЮТЕРЕ
    Система домашней безопасности на базе микропроцессора»

    Счетчик интервалов времени »Электроника Примечания

    Интервальные таймеры / счетчики временных интервалов используются для измерения интервалов между электронными импульсами: используя схему, очень похожую на счетчики частоты, они часто объединяются в одном и том же измерительном приборе.


    Учебное пособие по таймеру частотомера Включает:
    Частотомер Как работает частотомер Интервальный таймер Как пользоваться счетчиком Характеристики Точность


    Интервалы времени или счетчики временных интервалов позволяют измерять временной интервал между фронтами сигналов. Их можно использовать для одиночных сигналов или, предоставляя два отдельных входа, они могут использовать одну форму сигнала для начала временного интервала, а другую - для завершения измерения временного интервала.

    В таймерах

    могут использоваться те же блоки схем, что и в частотомерах. Путем перестановки блоков на одни и те же схемы можно подавать в суд несколько другим способом для измерения временных интервалов. Соответственно, частотомеры и интервальные таймеры часто объединяются в одном приборе - эти контрольно-измерительные приборы часто называют таймером частотомера.

    Эти испытательные инструменты широко доступны и часто могут быть приобретены относительно дешево. Некоторые из основных отличий - это точность основного тактового генератора, дисплея, простота эксплуатации и надежность тестового прибора.

    Основы работы с интервальным таймером

    Счетчики временных интервалов могут использовать возможности измерения интервалов времени по-разному.

    • Временной интервал формы сигнала: Счетчик частотного таймера можно использовать для простого измерения временного интервала входящего сигнала. Это просто величина, обратная частоте. Обычно он измеряет положительный фронт сигнала до следующего положительного фронта.

      Измерение временного интервала для повторяющейся формы сигнала

    • Временной интервал импульса: Вместо того, чтобы просто измерять один положительный фронт до следующего, можно также измерить положительный фронт до следующего отрицательного фронта.Или, в качестве альтернативы, он мог бы измерить отрицательный фронт до положительного. Таким образом, можно использовать счетчик частотного таймера для измерения временного интервала импульса.

      Измерение временного интервала для элементов повторяющейся формы сигнала Можно видеть, что эти два варианта представлены двумя временами T1 и T2: T1 соответствует интервалу таймера от + до - и T2 - от - до + переходных фронтов сигнала.

      Таким образом, функциональные возможности прибора были значительно расширены за счет простого добавления выбора перехода края формы сигнала.Это может быть выполнено без особых дополнительных схем, а с использованием интегральных схем практически без дополнительных затрат.

    • Временной интервал от A до B: Многие счетчики-таймеры имеют два входа. Таким образом можно измерить перепад одного сигнала до фронта другого. Обычно для каждого сигнала можно выбрать положительный или отрицательный фронт.

      Измерение временного интервала для двух сигналов Для этого измерения есть четыре комбинации, которые можно выбрать, используя разные фронты двух сигналов.Они представлены T1 (от A + до B +), T2 (от A + до B-), T3 (от A- до B +) и T4 (от A- до B-), где A- - отрицательный фронт сигнала A и т. Д.

    Возможность использования временного интервала таймера частотомера не может использоваться так часто, как измерение прямого частотомера, но в некоторых областях это ключевое приложение. Возможность измерения временного интервала обычно обеспечивается таймерами с более низким частотным счетчиком, предназначенными больше для общего использования. Обычно он не входит в состав счетчиков ВЧ- или СВЧ-частот, предназначенных специально для конкретных ВЧ-приложений.

    Работа таймера частотомера

    Интервал времени является обратной величиной частоты. В результате можно выполнять измерения интервального таймера, используя таймер частотомера, просто перенастраивая некоторые схемы из схем, используемых для измерения частоты.

    Базовая блок-схема интервального таймера

    Как и частотомер, счетчик таймера или интервальный таймер имеет ряд блоков, составляющих тестовый прибор. Они очень похожи на те, что используются в счетчике, и просто требуют перенастройки, чтобы получить функцию отсчета интервала.Ниже приводится краткое описание работы различных ступеней:

    • Ступени входного сигнала: Во время работы счетчик интервального таймера принимает формы сигнала, требующие синхронизации. Часто таймеры имеют входы А и В. Входные каскады обусловливают входные сигналы и преобразуют их в логические уровни, необходимые для счетчика интервального таймера.
    • Gate Flip-Flop: Gate Flip-Flop затем генерирует импульс, равный длине требуемого интервала таймера.Этого легко достичь с помощью простой логики, хотя эта функциональность обычно содержится в специальной интегральной схеме таймера счетчика частоты. Здесь также выбирается выбор положительной и отрицательной кромок.
    • Тактовый генератор: Тактовый генератор для таймера счетчика частоты или счетчика интервалов таймера обычно представляет собой кварцевый генератор. Во многих случаях это будет печь под контроль, и многие контрольно-измерительные приборы также будут иметь выход, чтобы использовать этот генератор в качестве часов или эталонного источника для других инструментов.Они также могут быть входом для использования внешних тактовых генераторов. Это может позволить некоторым тестовым системам работать с одним источником, что дает преимущества синхронизации в тестовой системе.
    • Строб: Функция строба в интервальном таймере в точности такая же, как и в частотомере, за исключением того, что для интервального таймера входы фактически меняются местами. Схема будет такой же.

      Фронты, которые должны быть синхронизированы, создают сигнал, который включает шлюз на время отсчета времени.За это время проходит тактовый сигнал. Например, если синхронизируемый сигнал имеет длительность секунды, а частота входящего в логический элемент тактового сигнала составляет 1 МГц, то на выходе логического элемента появится 1 000 000 импульсов.

    • Счетчик / защелка: Счетчик принимает входящие импульсы от затвора. Он имеет набор ступеней деления на 10, поскольку требуется десятичный режим отображения. Количество ступеней в общем счетчике равно количеству отображаемых цифр минус 1.Поскольку счетчики связаны цепочкой, первый этап - это вход, деленный на десять, следующий - вход, разделенный на 10 x 10 (100), поскольку он был разделен на два этапа, и так далее. Эти выходы счетчиков затем используются для управления дисплеем.

      Для удержания вывода на месте, пока цифры передаются и отображаются, вывод фиксируется. Обычно защелка удерживает последний результат, пока счетчик считает новое показание. Таким образом, дисплей будет оставаться статичным до тех пор, пока не может быть отображен новый результат, после чего будет обновлена ​​защелка и новое показание будет представлено на дисплее.Часто защелка может быть встроена в схему дисплея.

    • Дисплей: Дисплей принимает выходные данные защелки и отображает их в нормальном читаемом формате. Светодиоды по-прежнему широко используются, хотя ЖК-дисплеи более распространены из-за более низкого энергопотребления и большей гибкости, предоставляемой для дополнительных символов и индикаторов. Для каждой декады, которую может отображать счетчик, есть цифра. Очевидно, на дисплее может отображаться и другая важная информация.Дисплей будет запрограммирован на размещение десятичной точки в правильном положении. Например, для 1-секундного временного интервала с тактовой частотой 1 МГц подсчитывается 1 000 000 импульсов, и десятичную точку необходимо поставить после цифры 1, чтобы указать 1 000 000 секунд.

    Интервальные таймеры или счетчики таймеров обычно очень просты в использовании. На передней панели или, если это программный инструмент, на панели управления есть простые переключатели для включения различных входов и разных краев, т.е.е. положительные и отрицательные фронты для срабатывания точек начала и остановки.

    Эти измерительные приборы также могут очень точно измерять временные интервалы. Точность измерения интервального таймера зависит от тактового генератора, и это может легко быть с точностью до одной части из 10 6 или нескольких частей из 10 7 в зависимости от используемого генератора. Соответственно, эти испытательные приборы могут использоваться для высокоточных измерений во многих приложениях.

    Другие темы тестирования:
    Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
    Вернуться в тестовое меню.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *