ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА

May 19, 2010 by admin Комментировать »

Реформа школы поставила задачу вооружить учащихся навыками использования современной вычислительной техники, обеспечить широкое применение компьютеров в учебном процессе. Введение курса «Основы информатики и вычислительной техники» требует поиска и разработки новых учебно-наглядных пособий и современных технических средств обучения. Такие приборы сейчас уже есть во многих учебных заведениях. К ним относится и преобразователь кода, созданный в клубе «Электроник» школы № 43 города Краснодара. Прибор поможет школьникам научиться переводить числа из десятичной системы счисления в двоичную и наоборот.

clip_image002

Прибор включают в сеть и с помощью двух галетных переключателей устанавливают любое двухзначное десятичное число, которое высвечивают газоразрядные индикаторы. Затем учащемуся предлагают перевести это число в двоичный код, набрав его на приборе с помощью семи тумблеров. Нажатием на кнопку проверяют правильность произведенной операции. Можно давать задание и по обратному переводу из двоичной системы в десятичную.

Набираемое тумблерами SA1—SA7 (рис. 1) двоичное число поступает в виде высоких и низких уровней напряжения, соответствующих логическим 1 и 0, на вход преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный, собранного на микросхемах DD3, DD4. Набираемое двоичное число индицируется светодиодами HL1—HL7, подключенными через резисторы R3—R9 ко входам этих ИС.

clip_image004

Рис. 1. Принципиальная схема лреобразователя кода.

clip_image006

Рис. 2. Схема расположения элементов цифрового устройства на монтажной плате.

clip_image007

Рис. 3. Принципиальная схема блока питания.


clip_image009

Рис. 4. Монтажная плата блока питания со схемой расположения элементов.

clip_image011

Рис. 5. Схема расположения узлов в корпусе прибора:

1 —тумблер включения в сеть, 2 — галетные переключатели, 3 — цифровые индикаторы, 4 — плата цифрового устройства, 5 — тумблеры установки двоичного кода, в — плата блока питания, 7 — держатель предохранителя, 8 — силовой трансформатор.


Далее дешифраторы DD5, DD6 преобразуют двоично-десятичный код в десятичный (один дешифратор для единиц, другой для десятков). На одном из выходов дешифратора в соответствии с определенной комбинацией входного кода появится 0, на остальных выходах будет 1. Выходы дешифраторов соединены с соответствующими выводами галетных переключателей SA8 и SA9. Если установленное на них десятичное число соответствует заданному двоичному, на выходах обоих галетных переключателей будет 0. В противном случае на выходе одного из них появится 1.

С выходов переключателей сигналы поступают на DD1.1 — элемент 2ИЛИ-НЕ. На его выходе установится 1 только в случае возникновения на обоих входах нулевого уровня, то есть при соответствии двоичного кода десятичному. Появление на выходе DD1.1 нуля свидетельствует об ошибке.

Поясним подробнее работу устройства проверки. Когда кнопка SB1 не нажата, на инверсном выходе RS-триггера DD2.1 присутствует 1, приходящая на входы элементов DD1.2 и DD1.3. При этом на их выходах будет 0 — транзисторы VT1, VT2 закрыты, лампы HL8 и HL9 не горят. При нажатии кнопки SB1 на прямом выходе триггера DD2.1 возникает положительный фронт, по которому в триггер DD2.2 записывается приходящая с DD1.1 информация. При правильном результате в момент проверки на прямом выходе триггера DD2.2 появится 1, а на инверсном — 0. В то же время с инверсного выхода триггера DD2.1 на элементы DD1.2 и DD1.3 придет 0. Поскольку на вход элемента DD1.3 поступило два 0, на выходе появится 1, откроется транзистор VT2 и загорится лампа HL9, подсвечивающая надпись «Верно». Если же результат не верен, на выходе элемента появится 0 и при нажатии на кнопку SB1 он появится на прямом выходе триггера DD2.2. На входы элемента DD1.2 придут два 0, следовательно, на его выходе появится 1, откроется транзистор VT1 и загорится лампа HL8, подсвечивающая табло «Неверно».

Схема проверки исключает возможность механического подбора числа нажатием кнопки проверки и перебора двоичных или десятичных чисел, поскольку через триггер DD2.2 информация о результате поступает только по положительному фронту в момент нажатия кнопки SB1.

Расположение элементов цифрового устройства на монтажной плате показано на рисунке 2. Резисторы R25, R26 припаяны непосредственно к анодам ламп HG1 и HG2.

Блок питания преобразователя кода содержит два источника напряжения (рис. 3): стабилизированный выпрямитель для питания микросхем (+5В) и выпрямитель на + 200В для питания анодов индикаторных ламп. В качестве трансформатора Т1 можно использовать любой промышленный или самодельный мощностью не менее 15 Вт. Выпрямители и стабилизатор напряжения блока питания смонтированы на отдельной монтажной плате, изготовленной из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита толщиной 1—2 мм (рис. 4). Транзистор YT1 крепится на радиаторе с площадью рассеяния не менее 3 см2.

Расположение узлов в корпусе преобразователя кода показано на рисунке 5.

В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125 (R1 блока питания — МЛТ-0,5), конденсаторы К50-16. Вместо указанных на схеме транзисторов можно использовать также ЕТ815 или КТ817 с любым буквенным индексом, а стабилитрон КС156А допустимо заменить на КС147А. В выпрямителе вместо диодов КД208А можно установить аналогичные приборы марки КД213А-Г, а также любую микросборку с допустимым прямым током не менее 700 мА. Диод КД209Б можно заменить на ЕД209А, В, КД102Б, Д237Б, В, Д226 или Д7Ж. Помимо указанных светодиодов, допустимо применить типы АЛ307, АЛ336.

Корпус прибора размером 260X180X65 мм изготовлен из листов дюралюминия толщиной 2 мм. Окно для табло закрыто прозрачным оргстеклом с красным светофильтром размером 60X40 мм.

Если все входящие в прибор элементы исправны и монтаж выполнен правильно, устройство работает сразу и не требует налаживания.

Выразительность, присутствие игрового момента, наглядность преобразователя кода уменьшает утомляемость, повышает работоспособность учащихся, позволяет в кратчайшие сроки усвоить правило перевода чисел из десятичной системы в двоичную.

Л.АКОПОВ, О.КЛЮЧНИКОВ,

г. Краснодар

Моделист-конструктор

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты