Меню

Программируемый счетчик импульсов схема



СЧЁТЧИК НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Счётчик на микроконтроллере довольно прост для повторения и собран на популярном МК PIC16F628A с выводом индикации на 4 семисегментных светодиодных индикатора. Счётчик имеет два входа управления: «+1» и «-1», а также кнопку «Reset». Управление схемой нового счётчика реализовано таким образом, что как бы долго или коротко не была нажата кнопка входа, счёт продолжится только при её отпускании и очередном нажатии. Максимальное количество поступивших импульсов и соответственно показания АЛС — 9999. При управлении на входе «-1» счёт ведётся в обратном порядке до значения 0000. Показания счётчика сохраняются в памяти контроллера и при отключении питания, что сохранит данные при случайных перебоях питающего напряжения сети.

Принципиальная схема реверсивного счётчика на микроконтроллере PIC16F628A:

Сброс показаний счётчика и одновременно состояния памяти в 0, осуществляется кнопкой «Reset». Следует помнить, что при первом включении реверсивного счётчика на микроконтроллере, на индикаторе АЛС может высветиться непредсказуемая информация. Но при первом же нажатии на любую из кнопок информация нормализируется. Где и как можно использовать эту схему — зависит от конкретных нужд, например установить в магазин или офис для подсчёта посетителей или как индикатор намоточного станка. В общем думаю, что этот счётчик на микроконтроллере кому-нибудь принесёт пользу.

Если у кого-то под рукой не окажется нужного индикатора АЛС, а будет какой-нибудь другой (или даже 4 отдельных одинаковых индикатора), я готов помочь перерисовать печатку и переделать прошивку. В архиве на форуме схема, плата и прошивки под индикаторы с общим анодом и общим катодом. Печатная плата показана на рисунке ниже:

Имеется также новая версия прошивки для счётчика на микроконтроллере PIC16F628A. при этом схема и плата счётчика остались прежними, но поменялось назначение кнопок: кнопка 1 — вход импульсов (например, от геркона), 2 кнопка включает счёт на вычитание входных импульсов, при этом на индикаторе светится самая левая точка, 3 кнопка — сложение импульсов — светится самая правая точка. Кнопка 4 — сброс. В таком варианте схему счётчика на микроконтроллере можно легко применить на намоточном станке. Только перед намоткой или отмоткой витков нужно сначала нажать кнопку «+» или «-«. Питается счётчик от стабилизированного источника напряжением 5В и током 50мА. При необходимости можно питать от батареек. Корпус зависит от ваших вкусов и возможностей. Схему предоставил — Samopalkin

Источник

Простой счётчик импульсов от 0 до 99

Этот простой счётчик импульсов пригодится совместно с другими устройствами, например в станке для намотки трансформаторов и катушек или в самодельном пульсометре. В сегодняшнем устройстве в качестве образования импульсов для подсчёта выступает тактовая кнопка но вместо неё можно подключить другие устройства которые выдают импульсы и которые требуется подсчитывать.

Простой счётчик импульсов от 0 до 99

Необходимые детали:

  • Резистор R1 – 10 кОм;
  • Резистор R2 – 33 кОм;
  • Резистор R3 – 1 мОм;
  • Конденсатор С1, С2, С3 – 47 нФ;
  • Семисегментные индикаторы с общим катодом (SP5503) – 2 шт.;
  • Микросхема IC2, IC3 – CD4026 — купить – http://ali.pub/4g6es3;
  • Микросхема IC1 – NE555 – http://ali.pub/4g6f97;
  • Тактовые кнопки – 2 шт;
  • Макетная плата.

Как сделать счётчик импульсов, инструкция:

Счётчик импульсов я собрал на макетной плате по такой схеме:

Простой счётчик импульсов от 0 до 99

При каждом нажатии правой кнопки SW1 на семисегментном индикаторе значение увеличивается на единицу. Левая кнопка обнуляет значение. Счётчик может отсчитывать от 0 до 99, после чего отсчёт начинается опять с нуля.

Простой счётчик импульсов от 0 до 99

Микросхема NE555 отвечает за генерацию импульсов, а две последующие микросхемы десятичные счётчики выводят цифры на семисегментные индикаторы.

Читайте также:  Неисправности электросчетчиков соэ 55

Простой счётчик импульсов от 0 до 99

Чтобы увеличить количество цифр например до 3-х то нужно добавить ещё одну микросхему CD4026 (IC4) и к ней семисегментный индикатор подключив при этом 5 вывод микросхемы IC3 со входом 1 микросхемы IC4.

Простой счётчик импульсов от 0 до 99

Простой счётчик импульсов с отсчётом от 0 до 99 готов, в следующей статье мы как раз применим его на практике в мониторе сердечного ритма (пульсометре).

Источник

Счетчики импульсов: схемы, назначение, применение, устройство

Что такое счетчик импульсов?

Счетчик импульсов — это последовательностное цифровое устройство, обеспечивающее хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счета, заключающейся в изменении значения числа в счетчике на 1. По существу счетчик представляет собой совокупность соединенных определенным образом триггеров. Основной параметр счетчика — модуль счета. Это максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ (от англ. counter).

Классификация счетчиков импульсов

Суммирующий счетчик импульсов

Рассмотрим суммирующий счетчик (рис. 3.67, а). Такой счетчик построен на четырех JK-триггерах, которые при наличии на обоих входах логического сигнала «1» переключаются в моменты появления на входах синхронизации отрицательных перепадов напряжения.
Временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика, приведены на рис. 3.67, б. Через Кси обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого — старшему разряду.

В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения.

Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты.

Трехразрядный вычитающий счетчик с последовательным переносом

Рассмотрим трехразрядный вычитающий счетчик с последовательным переносом, схема и временные диаграммы работы которого приведены на рис. 3.68.

На входы J и К каждого триггера поданы логические 1, поэтому по приходу заднего фронта импульса, подаваемого на его вход синхронизации С, каждый триггер изменяет предыдущее состояние. Вначале сигналы на выходах всех триггеров равны 1. Это соответствует хранению в счетчике двоичного числа 111 или десятичного числа 7. После окончания первого импульса F первый триггер изменяет состояние: сигнал Q1 станет равным 0, a ¯ Q1 − 1.

После первого импульса F счетчик хранит состояние 11О. Дальнейшее изменение состояния счетчика происходит аналогично изложенному выше. После состояния 000 счетчик вновь переходит в состояние 111.

Трехразрядный самоостанавливающийся вычитающий счетчик с последовательным переносом

Рассмотрим трехразрядный самоостанавливающийся вычитающий счетчик с последовательным переносом (рис. 3.69).
После перехода счетчика в состояние 000 на выходах всех триггеров возникает сигнал логического 0, который подается через логический элемент ИЛИ на входы J и К первого триггера, после чего этот триггер выходит из режима Т-триггера и перестает реагировать на импульсы F.

Трехразрядный реверсивный счетчик с последовательным переносом

Рассмотрим трехразрядный реверсивный счетчик с последовательным переносом (рис. 3.70).
В режиме вычитания входные сигналы должны подаваться на вход Тв. На вход Тс при этом подается сигнал логического 0. Пусть все триггеры находятся в состоянии 111. Когда первый сигнал поступает на вход Тв, на входе Т первого триггера появляется логическая 1, и он изменяет свое состояние. После этого на его инверсном входе возникает сигнал логической 1.

При поступлении второго импульса на вход Тв на входе второго триггера появится логическая 1, поэтому второй триггер изменит свое состояние (первый триггер также изменит свое состояние по приходу второго импульса). Дальнейшее изменение состояния происходит аналогично. В режиме сложения счетчик работает аналогично 4-разрядному суммирующему счетчику. При этом сигнал подается на вход Тс. На вход Тв подается логический 0.
В качестве примера рассмотрим микросхемы реверсивных счетчиков (рис: 3.71) с параллельным переносом серии 155 (ТТЛ):

Читайте также:  Кто пользуется счетчиком с пульта

  • ИЕ6 — двоично-десятичный реверсивный счетчик;
  • ИЕ7 — двоичный реверсивный счетчик.

Направление счета определяется тем, на какой вывод (5 или 4) подаются импульсы. Входы 1, 9, 10, 15 — информационные, а вход 11 используется для предварительной записи. Эти 5 входов позволяют осуществить предварительную запись в счетчик (предустановку). Для этого нужно подать соответствующие данные на информационные входы, а затем подать импульс записи низкого уровня на вход 11, и счетчик запомнит число.

Вход 14 — вход установки О при подаче высокого уровня напряжения. Для построения счетчиков большей разрядности используются выходы прямого и обратного переноса (выводы 12 и 13 соответственно). С вывода 12 сигнал должен подаваться на вход прямого счета следующего каскада, а с 13 — на вход обратного счета.

Источник

Микроконтроллерный программируемый счетчик импульсов МПСИ-1 (продолжение)

Перейдем к описанию основных программно-конт­ролируемых параметров. Для упрощения восприятия сведем все параметры в таблицу 1.

Прибор подразумевает два уровня доступа к на­стройке параметров: «Оператор» и «Наладчик». Па­раметры с уровнем доступа «Наладчик» доступны по паролю. Типовой пароль доступа «15», пароль про­стой, но позволяет случайному человеку исключить не­преднамеренные изменения настройки параметров, что повышает стабильность системы в целом. Кроме того, параметры с уровнем доступа «Оператор» так­же могут быть заблокированы для изменения при по­мощи параметра « alc ». Процедура программирова­ния прибора на конкретный технологический процесс сводится к вводу значений в память прибора по соот­ветствующим параметрам, представленным в табли­це 1. Вся система управления построена на символь­ном отображении параметров и из значений, позволяю­щим интуитивно строить систему настройки прибора.

Дополнительно следует сказать, что в зависимости от ситуации, прибор подает звуковые сигналы, адекват­ные сложившимся обстоятельствам или действиям персонала. Вся система звуков однотональная. Для программирования прибора с уровнем доступа «На­ладчик» необходимо нажать и удерживать кнопку « set » не менее 4 с, затем после вывода сообщения « pas » еще раз нажать данную кнопку и с помощью кнопки «л» установить пароль, равный «15», после чего еще раз нажать кнопку « set » и войти в список парамет­ров. Далее изменить значение параметров в соответ­ствии с требованиями технологического процесса, за­тем дважды нажать кнопку « set » для выхода из систе­мы настройки и сохранения параметров в eeprom па­мяти прибора.

Заметим, что МПСИ-1 не имеет группы парамет­ров с уровнем доступа «Регулировщик», которые были представлены в ранее рассмотренных приборах. Оп­ределяется это схемотехникой прибора, т.е. при пра­вильно собранном приборе он начинает работу сразу и не требует наладки вообще, только проверка базо­вых функций.

Отметим, что использование режима работы вы­ходов прибора, когда включенное состояние оптопар соответствует уровню логической «1», позволяет нам исключить ложный запуск внешней автоматики при не­исправности прибора или аварии питания прибора, т.е. при указанных неполадках выходы прибора автома­тически перейдут в закрытое состояние, что будет со­ответствовать останову отсчета, что и позволит исклю­чить появление возможных травм персонала.

В завершении описания программно-контролируе­мых параметров рассмотрим совершенно новую фун­кцию, которая не была представлена ни в одном из описанных ранее приборов, и определялось зто их функциональным назначением, т.е. вновь рассматри­ваемая функция актуальна лишь для систем, где в ре­жиме «Аварии питания» необходимо сохранить какие- либо важные параметры, понимая, что если этого не будет сделано, то последующая нормальная работа технологического оборудования будет невозможна, или же будет пропущен целый технологический цикл.

Читайте также:  Электрик по счетчикам вакансии

В нашем случае речь идет о сохранении базового счетчика импульсов, в котором хранится значение от­счета, т.е. количество фактически поступивших на вход прибора импульсов. Принцип сохранения прост и заключается в том, что мы используем одну из фун­кций контроллера — это мониторинг питающего напря­жения. Функция эта программируется с необходимы­ми уровнями срабатывания системы контроля, и в опи­сании на контроллер она обозначается, как « lvd detector ». Принцип работы следующий. Когда выпол­няется штатный р ежим работы прибора, т о данная функция выполняет процесс наблюдения питания кон­троллера, не подавая никаких команд пр ог рамм ы об­работки ав то сохранени е базового счетчика; в случае, если напряжение питания уменьшается ниже отметки 4,2 В, то контроллер устанавливает флаг « lvdif », кото­рый являете* базовым ориентиром для подпрограммы сохран е ния данных. Отметим то, что алгоритм подпрог­раммы сохранения данных имеет функ ц ию подавления случайного срабатывания системы « lvd detector ». Пос­ле выключения прибора и пос л едующего включения базо­вый счетчик заг ру жа етс я в ОЗУ контроллера и участвует в общем алгоритме работы. Активация и деактивация функ ц ии ав т осохранения данных выполняется с помо­щью параметра « asv ». Следует обратить внимание на т о , что со временем, т.е. в про ц ессе старения конден­сатора С16, функция автосохранения может выпол­няться неверно, тогда необходимо просто выполнить его зам е ну.

Алгоритм работы прибора достаточно прост, но что требует отдельного пояснения, так это наличие допол­нительного командного канала « Предварение». Смысл его применения заключается в том, что практически все внешние исполнительные устройства, такие как шнеки, рольганги, транспортеры, барабаны и прочие механизмы, являющиеся частью технологических це­пей и входящие в состав устройств отсчета, обладают определенной инерцией, т.е. от момента подачи ко­манды на движе н ие или останов до момента факти­ческого ее исполнения проходит определенное время, т.е. все команды не исполняются мгновенно. Для «смягчени я » переходных процессов «пуска останова», как п р авило, вводится дополнительный режим плав­ного пуска часто для этих целей используют преоб­разователи частоты или иные устройства, обеспечи­вающие переход п о скорости исполнения о ч ер е ди. Наличие данного канала позволяет нам сформировать команду управления системой плавного пуска испол­нительного механизма, сама же команда может быть подана на преобразователь частоты или иное устрой­ство пла вн ого пуска. Команда – « У ста вк а» является ко­нечной командой, свидетельствующ е й о том, ч то от­счет достиг задания и необходимо полностью прекра­тить до з ирование вещества или иную операцию коли­чественной оценки. Кроме того, что канал «Предва­рение» выдает данную команду до момента заверше­ния отсчета, аналогично выполняется команда плав­ного пуска, что можно видеть на рис. 3.

Такой подход позволяет снизить нагрузки на исполнительные меха­низмы при «старте-останове», тем самым продлив их срок эксплуатации. Из практики эксплуатации всем нам хорошо известных видеокамер, видеомагнитофо­нов и пр. бытовых устройств ми замечали, что ско­рость перемотки кассеты различается в ее начале, се­редине и конце, т.е. все мы в реальных условиях ви­дели систему плавного пуска и останова o пе рации пе­ремотки.

Источник