Рефлексометр «Ритм»

August 28, 2012 by admin Комментировать »

Прибор позволяет оценить способность испытуемого ритмично реагировать на периодический световой или звуковой сигналы.

На передней панели рефлексометра (рис. 101) расположены светодиод-раздражитель, линейка из 16 светодиодов, цифровой индикатор времени испытаний, переключатель «Режим», определяющий периодичность и длительность предъявления раздражителя, разъемы для подключения пульта испытуемого и блока питания. Переключателем «Свет»-«3вук» выбирается тип раздражителя. На пульте испытуемого установлены две кнопки: «Сброс» и «Реакция». Функциональная схема прибора изображена на рис. 102 [56]. Устройство работает следующим образом. После нажатия на кнопку «Сброс» обнуляются реверсивный счетчик и измеритель времени, блокируется тактовый генератор, а RS-триггер устанавливается в единичное состояние. Индикатор времени высвечивает нулевые показания, включается первый светодиод HL2 линейки. Прибор готов к началу испытаний.

Рис. 101. Передняя панель рефлексометра «Ритм»

В момент отпускания кнопки «Сброс» запускаются измеритель времени и тактовый генератор. В зависимости от положения переключателя «Свет»-«3вук» либо периодически включается светодиод-раздражитель HL1, либо периодически звучит тональный сигнал в динамической головке. Задача испытуемого нажимать на кнопку SB2 «Реакция» в такт с сигналом раздражителя. При нажатии на кнопку SB2 на первом выходе формирователя импульсов возникает короткий импульс высокого уровня, поступающий на вход логического устройства. На другой вход этого устройства поступают импульсы с тактового генератора. Если импульс формирователя совпал с полупериодом высокого уровня тактовых импульсов (в течение которого либо включается светодиод HL1, либо слышится тональный сигнал в динамической головке), то на первом выходе логического устройства формируется короткий импульс и выходной код счетчика увеличивается на 1. Из-за изменения кода на выходе дешифратора положение включенного светодиода в линейке смещается на одну позицию вправо.

Если же импульс формирователя совпал с паузой между тактовыми импульсами, то короткий импульс со второго выхода логического устройства запускает генератор «штрафных» импульсов и на трех его выходах формируются, соответственно, один, два или три импульса, поступающие на информационные входы мультиплексора. На адресные входы мультиплексора подается код с выхода регистра. В зависимости от двоичного кода на выходе регистра в момент нажатия на кнопку «Реакция» на вычитающий вход счетчика с выхода мультиплексора поступят один, два или три импульса, в результате чего положение включенного светодиода линейки сместится влево на одну, две или три позиции. Запись информации в регистр осуществляется после отпускания кнопки «Реакция» подачей на вход С импульса с нижнего выхода формирователя.

В рефлексометре обеспечен так называемый «дифференцированный штраф». Если в момент неудачной попытки включенный светодиод линейки занимал одну из позиций в пределах “2-5”, то испытуемый «штрафуется» на одну позицию. Если позиция включенного светодиода была одной из группы “6-10”, то «штраф» составляет уже две позиции, а при “1115й-три позиции.

Испытания продолжают до тех пор, пока испытуемому удается «зажечь# последний светодиод линейки. В этом случае низкий уровень с выхода “15” дешифратора переключает триггер в нулевое состояние, блокируется тактовый генератор и предъявления раздражителя в последующем не происходит. Измеритель времени останавливается, и индикатор показывает время, затраченное испытуемым на выполнение задания. По этому времени и оценивают способности испытуемого. Для возобновления испытаний необходимо вновь нажать на кнопку «Сброс».

Принципиальная схема рефлексометра изображена на рис. 103. Тактовый генератор собран на элементах DD1.1-DD1.4 и триггере DD2.1, логическое устройство на элементах DD7.1, DD7.2, а тональный генератор на элементах DD10.1-DD10.3, DD7.3, DD7.4. Триггер DD2.2 и дифференцирующая цепь СЗ, R15 образуют формирователь импульсов. К выходам дешифратора DD11 подключены светодиоды HL2-HL17 линейки. Генератор «штрафных» импульсов выполнен на элементах DD5.1-DD5.4, триггере DD3.1 и счетчике DD4. Измеритель времени испытаний такой же, как в рассмотренном выше автомате для контроля знаний «Экзаменатор-2». Он включает в себя задающий генератор секундных импульсов, счетчик времени и согласующее устройство на транзисторе VT1 и элементе DD6.1, необходимое при выполнении измерителя времени на микросхемах серии К176, обеспечивающих минимум аппаратурных затрат и высокую экономичность.

Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку SB1 «Сброс» обнуляется реверсивный счетчик DD8, на входы дешифратора DD11 подается нулевой код и включается светодиод HL2. Кроме того, обнуляется счетчик времени, блокируется задающий генератор. Подачей низкого уровня на вход элемента DD1.4 блокируется тактовый генератор, триггер DD3.2 устанавливается в единичное состояние и на первый вход элемента DD6.1 подается высокий уровень. Если переключатель SA2 находится в положении «Свет», то светодиод-раздражитель HL1 гаснет, а если в положении «Звук» то на вход инвертора DD7.3 подается высокий уровень и импульсы с тонального генератора на усилитель звуковой частоты не поступают. Одновременно запускается вспомогательный генератор на элементах DD5.1-DD5.3.

После отпускания кнопки «Сброс» запускается тактовый генератор, разрешается работа счетчика времени и на его вход поступают импульсы с частотой 1 Гц. Начинается отсчет времени. Импульсы типа «меандр» с выхода тактового генератора поступают на первый вход элемента DD7.1 и через инвертор DD1.4 на второй вход элемента DD7.2. Частоту тактовых импульсов можно менять в пределах 1…3 Гц переключателем SA1 «Режим». В положительные полупериоды тактовых импульсов включается светодиод или слышится тон в динамической головке.

Как уже отмечалось, задача испытуемого нажимать на кнопку SB2 «Реакция» во время действия указанных сигналов. При нажатии на эту кнопку триггер DD2.2 переключается в единичное состояние и на выходе дифференцирующей цепи СЗ, R15 формируется короткий импульс высокого уровня, поступающий на входы элементов DD7.1 и DD7.2. Если этот импульс совпал с положительным полупериодом тактовых импульсов, то ко

роткий импульс низкого уровня поступает на суммирующий вход счетчика DD8 и код на его выходе становится равным 0001. В результате низкий уровень появится на выходе м1” дешифратора DD11, и загорится светодиод HL3. После отпускания кнопки SB2 на прямом выходе триггера DD2.2 формируется отрицательный перепад напряжения, по которому содержимое счетчика DD8 перепишется в регистр DD12. В дальнейшем при каждом удачном нажатии на кнопку SB2 выходной код счетчика DD8 увеличивается на 1, а положение включенного светодиода в линейке смещается на одну позицию вправо.

Если же импульс с выхода формирователя поступит во время отрицательного полупериода тактовых импульсов, то на выходе элемента DD7.2 появится короткий отрицательный импульс, по фронту которого триггер DD3.1 установится в единичное состояние. Низкий уровень с выхода триггера разрешает работу счетчика-распределителя DD4, временные диаграммы напряжений на выходах которого изображены на рис. 104. Импульсы генератора на элементах DD5.1-DD5.3 поступают на счетные входы С1, С2 счетчика DD4. После поступления пятого импульса на выходах “4” и “6” счетчика появится высокий уровень, в результате низкий уровень с выхода элемента DD5.4 устанавливает триггер DD3.1 в нулевое состояние, а счетчик DD4 обнуляется.

Рис. 107. Принципиальная схема игрового автомата «Ритм»

ы

о

СП

DD6.2, в результате на 1 уменьшится выходной код счетчика DD7, и положение горящего светодиода линейного индикатора сдвинется на одну позицию влево.

В течение интервала времени, пока светится светодиодраздражитель HL1, триггеры DD4.1, DD4.2 находятся в нулевом состоянии за счет подачи низкого уровня с выхода элемента DD2.2 на входы R. На выходах триггера DD5.2 формируются высокие уровни напряжения, в результате на вход S предустановки счетчика DD7 подается высокий уровень. По положительному перепаду напряжения на выходе тактового генератора (DD1.1, DD2.1, DD2.2) в регистр DD10 переписывается код с выхода счетчика DD7. Этот код подается на второй-пятый входы преобразователя кода, реализованного на ПЗУ DD8. Если теперь кто-то из играющих, например, первый, совершит ошибку и нажмет кнопку SB1 при погашенном раздражителе, то триггер DD4.1 установится в единичное состояние. За счет подачи уровней R=1, S=0 триггер DD5.2 также установится в единичное состояние, и на его инверсном выходе сформируется низкий уровень, поступающий на первый вход ПЗУ DD8. При этом двоичный код на выходе преобразователя кода на 1 превышает код, подаваемый на второй-пятый входы ПЗУ. Этот код подается на информационные входы счетчика DD7. За счет подачи низкого уровня с инверсного выхода триггера DD5.2 на нижний по схеме вход элемента DD1.2 на его выходе формируется высокий, а на выходе элемента DD2.5 низкий уровень напряжения, осуществляющий предустановку счетчика DD7. В результате в счетчик заносится код с выхода преобразователя кода DD8 и положение горящего светодиода в индикаторе HL2-HL16 смещается на одну позицию вправо.

Если же ошибку совершит второй игрок, то триггер DD4.2 установится в единичное состояние, а триггер DD5.2 в нулевое. За счет подачи высокого уровня на первый вход ПЗУ DD8 на его выходе формируется код, на

1       меньший, чем код, подаваемый на второй-пятый входы ПЗУ. За счет подачи низкого уровня с прямого выхода триггера DD5.2 на верхний по схеме вход элемента DD1.2 на вход S счетчика DD7 подается низкий уровень, и в счетчик заносится код с выхода ПЗУ DD8. Положение горящего светодиода в линейном индикаторе HL2-HL16 смещается на одну позицию влево.

В результате удачных попыток одного из игроков и ошибок противника в конце концов загорится один их крайних светодиодов линейного индикатора (HL2 или HL16). За счет подачи низкого уровня с выхода дешифратора DD9 на элемент DD1.3 низким уровнем с выхода элемента DD2.6 блокируется генератор импульсов (DD1.1, DD2.1, DD2.2) и светодиодраздражитель гаснет. Испытания завершены. Даже при случайном нажатии любым из играющих кнопок SB1 и SB2 игровая ситуация не меняется, поскольку триггеры DD3.1 и DD3.2 заблокированы низким уровнем на R-входах, а код на выходе ПЗУ DD8 при кодах на втором-пятом входах, равных 0001 или 1111, равен коду на этих входах, независимо от уровня на первом входе. Для возобновления игры надо нажать кнопку SB3 «Установка».

Коды программирования ПЗУ DD8 приведены в табл. 37.

Ад

рес

0

1

2

3

4

5

6 ‘

7

8

9

А

В

С

D

Е

F

0

08

08

01

01

03

01

04

02

05

03

06

04

07

05

08

06

1

09

07

08

ОВ

09

ОС

0D

ОВ

ОС

0F

0D

0F

OF

Источник: Фромберг Э. М., Конструкции на элементах цифровой техники. М.: Горячая линия-Телеком, 2002. 264 с.: ил. (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1249).

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