Переменный резистор с цифровым управлением — цап (к561ле5, к561ие11, к561кп2)

74143

Описание

Микросхема 74143 содержит десятичный счетчик, буферный регистр с выходами, а также дешифратор для управления 7-сегментным индикатором.

Работа схемы

Показания счетчика микросхемы 74143 последовательно изменяются при каждом положительном фронте тактового импульса на входе Clock. При этом на вход сброса Clear должно подаваться напряжение высокого уровня (при поступлении напряжения низкого уровня на этот вход счетчик установится на 0). На разрешающий вход счетчика PCEI микросхемы 74143 должно подаваться напряжение низкого уровня. Если на этот вход поступает напряжение высокого уровня, то счетчик заперт.

На выходе переноса (вывод 22) формируется напряжение низкого уровня до тех пор, пока счетчик показывает цифру 9 и на вход SCEI подается такое напряжение. Напряжение высокого уровня на этом выходе устанавливается, как только счетчик начинает показывать 0 и остается таковым до тех пор, пока счетчик показывает цифры от 1 до 8.

C помощью входа SCEI микросхемы 74143 можно расширить схему, подсоединив к нему выход переноса предшествующего десятичного разряда. Напряжение высокого уровня на этом входе запирает счетчик. При напряжении низкого уровня на входе Strobe данные из счетчика последовательно поступают в буферный регистр. Независимо от состояния входа Strobe счетчик продолжает свою работу. Двоична-десятичный код, передаваемый на входы дешифратора, можно использовать для других целей, считывая его с выводов 17 — 20.

Если необходимо показать запятую в десятичном числе, то на вход DPI (вход десятичной запятой) подается напряжение высокого уровня. При сигнале низкого уровня или при отключении (или когда на входы RBI или RBO подается напряжение низкого уровня) запятая не показывается.

Гашение разрядов на индикаторе микросхемы 74143 возможно с помощью входа BI. Напряжение высокого уровня на вхаде BI устанавливает на всех выходах дешифратора а—g, выходе dp и выходе RBO такое же напряжение. При нормальном изображении цифр на индикаторе на этот вход подается напряжение низкого уровня. Для регулирования яркости изображения на него могут подаваться импульсы напряжения регулируемой длительности.

Если в регистре микросхемы 74143 находится двоична-десятичное число равное 0, то при низком уровне напряжения на входе RBI (вход последовательного гашения разрядов цифрового индикатора) цифра 0 гасится и на выходе RBO устанавливается напряжение низкого уровня.

Выход RBO (выход последовательного гашения разрядов цифрового индикатора) микросхемы 74143 позволяет гасить показания индикатора через несколько разрядов с помощью входа RBI следующей ступени при условии, что вход BI имеет высокий уровень напряжения или вход RBI — низкий уровень и в регистре находится 0.

Выходы а—g (15 мА) и dp (17 мА) микросхемы 74143 позволяют управлять сегментами светодиодного индикатора без использования ограничительного резистора.

Разрядные счетчики с 7-сегментным индикатором.

Производится следующая номенклатура микросхем: 74143.

Тип микросхемы
74143

Максимальная рабочая частота, МГц
12

Ток потребления, мА
56

Схема приемного блока

Приемник устанавливается внутрь телевизора, на него подается питание + 12V от источника питания телевизора, а катоды диодов VD2-VD9 соединяются с контактами кнопок модуля выбора программ УСУ-1-10.

Рис.2. Принципиальная схема ИК-приемника для дистанционного управления телевизором.

ИК-импульсы, излучаемые пультом, принимаются интегральным фотоприемником HF1 типа TSOP4838. Данный фотоприемник широко применяется в системах дистанционного управления различной бытовой электронной аппаратурой. При приеме сигнала на его выводе 1 присутствует логический ноль, а при отсутствии принимаемого сигнала единица.

Таким образом, когда кнопка пульта нажата на его выходе ноль, а когда не нажата — единица.

TSOP4838 должен питаться напряжением 4,5-5,5V, и не более. Но, для управления модулем выбора программ телевизора нужно на кнопки транзисторного 8-фазного триггера подавать напряжение 12V. Поэтому, на микросхему D1 подается напряжение 12V, а на фотоприемник HF1 напряжение 4,7-5V через параметрический стабилизатор на стабилитроне VD10 и резисторе R4.

Согласующим уровни логических единиц каскадом служит транзистор VТ1. При этом он инвертирует логические уровни. Напряжение с коллектора VТ1 через цепь R3-C2 поступает на счетный вход счетчика D1, рассчитанный на прием положительных импульсов. Цепь R3-C2 служит для подавления ошибок от дребезга контактов кнопки S1 пульта управления.

Счетчик D1 К561ИЕ9 представляет собой трехразрядный двоичный счетчик, со схемой десятичного дешифратора на выходе. Он может находиться в одном из восьми состояний от 0 до 7, при этом логическая единица имеется только на одном, соответствующем его состоянию, выходе. На остальных выходах — нули.

При каждом нажатии — отпускании кнопки пульта счетчик переходит на одно состояние вверх, при этом переключается логическая единица по его выходам. Если отсчет начался с нуля, то через восемь нажатий кнопки, на девятое, счетчик вернется в нулевое положение. И далее, процесс переключения логической единицы по его выходам повторится.

ИК-светодиод LD271 можно заменить любым ИК-светодиодом, применимым для пультов дистанционного управления бытовой аппаратурой. Фотоприемник TSOP4838 можно заменить любым полным или функциональным аналогом.

К176РУ2, К561РУ2 (CD4061A)

Микросхема К176РУ2, К561РУ2 ( CD4061A ) — статическое ОЗУ, имеющее организацию: 256 слов по 1 биту (256 ячеек хранения данных). Структурная схема этого ОЗУ показана на рисунке. В центре ОЗУ К176РУ2, К561РУ2 ( CD4061A ) располагается матрица из 256 защелок-триггеров (показана схема одного триггера). Триггеры образуют 16 колонок и 16 рядов. Соответственно имеется 16 вертикальных и 16 горизонтальных линий управления, которые выходят из дешифраторов адреса колонок Y и адреса строки Х соответственно. Оперативное запоминающее устройство имеет восемь входов адреса. Первые четыре разряда A0 — A3 выбирают адрес линии, старшие четыре А4 — А7 адрес колонки, где расположены ячейки хранения каждого одноразрядного слова.

Группа логических элементов, образующих входы CS (доступ к памяти) и R/W (Чтение/Запись), вырабатывает внутренние сигналы К2, K2 (для разрешения записи) и К1, K1 (для разрешения или запрета чтения содержимого памяти).

Выводы 13 и 14 (выходы Q и Q) обслуживают инверторы, имеющие состояние разомкнуто Z. Бит хранения данных вносится в память по выбранному адресу AO — A7 через вход D. Как адрес ячейки записи, так и адрес ячейки считывания выбираются в произвольном порядке. Для чтения и записи на вход CS следует подать напряжение низкого уровня. Напряжением высокого уровня на входе CS эти операции запрещаются, а выходы переходят в Z-состояние. В моменты высокого уровня на входе CS можно менять адреса ячеек (независимо от уровня на входе R/W). Вход CS в схемах, где объединяется много корпусов К176РУ2, К561РУ2 ( CD4061A ), служит сигналом выбора отдельного корпуса.

Выходы Q и Q станут активными (чтение), если на обоих входах CS и R/W уровни низкие. Если на входе R/W сменить уровень на высокий, можно записать бит информации. Сигналы управления и выходные состояния сведены в таблицу.

Оперативное запоминающее устройство К176РУ2, К561РУ2 ( CD4061A ) потребляет статическую мощность 10 нВт; время выборки из памяти составляет 380 нс. На вход D надо подавать напряжения высоких и низких уровней КМОП. Выходы ОЗУ могут обслуживать входы микросхем ТТЛ.

Данные ОЗУ К176РУ2, К561РУ2 ( CD4061A ) удобны для систем с шинной структурой (имеется Z- состояние выходов, входы записи D и выходы Q и Q — раздельные).

Зарубежным аналогом микросхемы К561РУ2 является микросхема CD4061A.

Напряжение питания

3-15 В

Ток потребления в динамическом режиме

   К561РУ2А
   К561РУ2Б
10 мА
50 мА

Ток потребления в режиме хранения К561РУ2В
8 мкА

Время выборки разрешения

   К561РУ2А
   К561РУ2Б
   К561РУ2В
950 нс
1350 нс
950 нс

Количество адресных входов
8

Температура окружающей среды
-45…+85оС

Корпус микросхемы
2106.16-2

Принципиальная схема

Принципиальная схема одного из простых вариантов такого устройства показана на рисунке 2. Материал размещен на сайте RadioStorage.net. Электронный переменный резистор выполнен на мультиплексоре D3.

Собственно, эквивалент переменного резистора образован цепью из семи постоянных резисторов R7-R13. величины сопротивлений этих резисторов зависят от требуемого полного сопротивления переменного резистора (сумма сопротивлений постоянных резисторов равна полному сопротивлению эквивалента переменного резистора), а так же, и от того, какой закон изменения сопротивления требуется.

От каждого из резисторов R7-R13 идет отвод к одному из выходов мультиплексора, и будучи электронным переключателем на восемь положений, мультиплексор, в зависимости от поданного на его управляющие входы двоичного кода, переключает вывод 3 на один из своих выходов.

Поскольку, у мультиплексора К561КП2, практически нет никакой разницы между входом и выходом, а организация двуполярного питания позволяет ему пропускать с минимальными искажениями через свои каналы практически любые аналоговые или цифровые сигналы, отрицательные или положительные, по модулю от нуля до 5V, то фактически, имеется эквивалент переключателя на восемь положений. Образующий с резисторами R7-R13 переменный резистор, движок которого может перемещаться восемью скачками.

Реверсивный счетчик D2 включен обычно. Изменение направления счета, согласно документации на К561ИЕ11, должно происходить между отрицательными входными счетными импульсами. Триггер D1.2-D1.3 управляет направлением счета.

Цепь C1-R5 дает некоторую задержку изменения уровня на счетном входе счетчика, чтобы наверняка обеспечить изменение уровня на выводе 10 счетчика раньше, чем появление логического нуля на выводе 15. На точки 1 и 2 подключаются два из выходов системы ДУ, допустим, выходы включения первой (1) и второй (2) программы.

Рис. 2. Принципиальная схема эквивалента цифрового переменного резистора.

В момент включения питания счетчик автоматически, при помощи цепи C2-R6 устанавливается в нуль.

При нажатии кнопки «1» пульта ДУ логическая единица напряжением 12V поступает на делитель R1-R2, служащий для согласования уровней. Триггер D1.2-D1.3 устанавливается в нулевое положение. Включается прямой счет счетчика D2.

Одновременно лог.1 поступает на один из входов элемента D1.1 и на его выходе возникает логический нуль, который с небольшой задержкой поступает на вход С D2. Состояние счетчика увеличивается на единицу. Если нажать кнопку «2» пульта ДУ, единица поступит на другой вход триггера и он установится в единичное состояние, включив реверс, а затем, состояние счетчика уменьшится на 1.

Таким образом, при каждом нажатии и отпускании кнопки «2” пульта ДУ движок «виртуального” переменного резистора перемещается вверх (по схеме) по цепи резисторов R7-R13 на одну позицию. При каждом нажатии на кнопку ”1» пульта ДУ движок перемещается на одну позицию вниз.

Счетчик D2 может управлять сразу несколькими такими ’’виртуальными* переменными резисторами, такими же как на D3 и R7-R13. Их управляющие входы (выв. 11,10,9) подключаются параллельно однозначным входам D3. Получается, например, аналог сдвоенного или строенного переменного резистора.

Для того, чтобы можно визуально определить в каком положении находится «виртуальный” переменный резистор, схему можно дополнить цифровым индикатором на дешифраторе и семисегментном индикаторе, подав коды с выхода счетчика на входы этого дешифратора. Цифровой индикатор будет показывать, на какой именно ступени находится «виртуальный» переменный резистор.

Детали и монтаж

Микросхему К561ИЕ9 можно заменить на К176ИЕ9 или зарубежным аналогом. Можно использовать микросхему К561ИЕ8 (К176ИЕ8), при этом будет 10 выходов управления. Чтобы ограничить их до 8-и нужно выход за номером «8» соединить со входом «R» (при этом вход «R» не соединять с общим минусом, как это на схеме).

Диоды 1N4148 можно заменить любыми аналогами, например, КД521, КД522. Пульт питается от «Кроны». Помещен в футляр от зубной щетки. Монтаж -объемный на выводах микросхемы А1.

Схема приемника тоже собрана объемным монтажом и приклеена клеем «БФ-4» к деревянному корпусу телевизора изнутри. Для глазка фотоприемника я использовал отверстие для разъема для подключения головных телефонов (отверстие в телевизоре было пустое, закрытое заглушкой, самого разъема не было).

Подбором R1 (рис.1) нужно пульт настроить на частоту фотоприемника. Это видно по наибольшей дальности приема.

Если схема заинтересовала, но старой «Радуги» нет, её можно использовать и для переключения чего-либо более современного. К выходам микросхемы D1 можно через резисторы подключить транзисторные ключи, с электромагнитными реле на коллекторах или светодиодами мощных оптопар.

Котов В.Н. РК-2016-04.

Схема пульта управления

Пульт представляет собой генератор импульсов частотой 38 кГц, на выходе которого включен через ключ инфракрасный светодиод. Генератор построен на основе микросхемы «555», так называемого «интегрального таймера». Частота генерации зависит от цепи C1-R1, при налаживании подбором резистора R1 нужно установить на выходе микросхемы (вывод 3) частоту 38 кГц.

Рис.1. Принципиальная схема ИК-передатчика для дистанционного управления телевизором.

Прямоугольные импульсы частотой 38 кГц поступают на базу транзистора VT1 через резистор R2. Диоды VD1 и VD2 вместе с резистором R3 образуют схему контроля тока через ИК-светодиод HL1.

При повышенном токе напряжение на R3 увеличивается, соответственно увеличивается и напряжение на эмиттере VT1. И когда напряжение на эмиттере приближается по величине к напряжению падения на диодах VD1 и VD2 происходит снижение напряжения на базе VT1 относительно эмиттера, и прикрывание транзистора.

Импульсы ИК-света, следующие с частотой 38 кГц излучаются инфракрасным светодиодом HL1.

Управление — одной кнопкой S1, которая подает на схему пульта питание. Пока кнопка нажата пультом излучаются инфракрасные импульсы.