Дискретная аппаратура телеуправления

Описанный ниже шифратор и дешифратор отличаются от описанных ранее тем, что обеспечивают передачу на объект до трех команд одновременно. Шифратор (см. схему на рис. 1) состоит из тактового генератора (DD1.1, DD1.2), двенадцатиразрядного командного сдвигового регистра (DD2.1, DD2.2, DD3.1), распределителя команд, состоящего из четырехразрядного регистра (DD3.2) и дешифратора (DD4), и узла индикации (R3, HL1, VT1). Частота тактовых импульсов (400 Гц) зависит от сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1. Диаграммы сигналов в некоторых характерных точках шифратора показаны на рис. 2.

По фронту первого тактового импульса (рис. 2, диагр. 1) сигнал высокого уровня с входа С регистра DD2.1 запишется в его первый разряд на выходе 1 будет сигнал 1. С появлением на входах С одиннадцатого импульса на всех выходах командного регистра (кроме выхода 4 регистра DD3.1) сформируется сигнал высокого уровня. Двенадцатый импульс тактового генератора переключит командный регистр в исходное состояние. Импульс обнуления, поступив на вход С регистра DD3.2, сформирует на его выходе 1 сигнал высокого уровня. В результате этого на выходе 0 дешифратора DD4 появится сигнал низкого уровня (рис. 2, диагр. 2), а на выходе 1— сигнал высокого уровня (диагр. 3).

Появления этого сигнала на нижнем по схеме входе элемента DD5.1 еще недостаточно для того, чтобы элемент сформировал выходной сигнал, так как на среднем входе (вывод 4) в течение времени с 13-го по 16-й тактовый импульс будет сигнал 0. Семнадцатый импульс вызовет на выходе 1 регистра DD2.2 сигнал высокого уровня, который и поступит на средний вход элемента DD5.1, и на его выходе появятся тактовые импульсы. Но как только на счетный вход командного регистра придет 24-й импульс, они переключатся в исходное состояние и сигнал 1 возникнет на выходе 3 дешифратора DD4 (диагр. 4). За отрезок времени между 12-м и 24-м импульсами на выход элемента DD1.4 пройдут семь импульсов (диагр. 6).

Тридцать второй тактовый импульс вызовет появление на выходе 4 регистра DD2.2 сигнала 1, который поступит на средний вход элемента DD5.2, и на выходе элемента DD1.4 появятся четыре тактовых импульса (диагр. 6). Тридцать шестой импульс переключит командный регистр в исходное состояние, и одновременно с этим сигнал 1 появится на выходе 7 дешифратора DD4.

Сорок шестой импульс сформирует на выходе 2 регистра DD3.1 сигнал 1, а так как командный регистр установится в нулевое состояние по 48-му импульсу, то на выход элемента DD1.4 пройдут только два импульса. На этом первый цикл работы шифратора заканчивается. С сорок девятого тактового импульса начинается новый цикл — процесс повторяется.

Таким образом, каждый цикл работы шифратора приводит к формированию на его выходе тройки групп импульсов, причем для показанного на схеме положения командных кнопок соотношение чисел импульсов в группах — 7—4— 2. Это соответствует подаче на объект команды Стоп. Другие команды подают, нажимая на кнопки SB1—SB5. Система допускает, кроме пяти одиночных команд (плюс шестая — Стоп), подачу восьми комбинаций из двух команд одновременно и еще четырех — из трех команд одновременно. Все возможные комбинации и соответствующие им числа импульсов в группах указаны в таблице.

Вполне вероятны случаи ошибочного нажатия одновременно на две смежные кнопки, например, SB1, SB2. В этом случае на выходе шифратора появятся группы импульсов, соответствующие нажатию на кнопку с большим номером (то есть 9—4—2).

Светодиод HL3 служит для индикации работы шифратора. Резисторы R3, R4 ограничивают ток в цепи коллектора и базы транзистора VT1. Диоды VD1, VD2 — разделительные.

Дешифратор (см. принципиальную схему на рис. 3) имеет шесть выходных каналов управления. Когда устройство находится в дежурном режиме (передатчик выключен и на входе элемента DD1.1 отсутствуют командные импульсы), то на всех его выходах будет сигнал низкого уровня. Временные диаграммы, поясняющие работу дешифратора, показаны на рис. 4.

При поступлении на вход дешифратора каждого первого импульса группы (диагр. 1) запускается одновибратор на элементах DD1.2, DD1.3 и на его выходе появляются импульсы нулевого уровня длительностью 9Т (диагр. 2); Т — период следования тактовых импульсов. В течение этого от-

резка времени на входе R двоичного счетчика DD2 будет присутствовать сигнал низкого уровня, счетчик просчитает импульсы в группе, например, из семи импульсов, а результат в двоичном коде (0111) поступит на информационные входы D1—D3 сдвигового регистра DD3 (при семи импульсах состояние выхода 8 счетчика не меняется).

В момент положительного перепада напряжения на входах C1, C2 регистра DD3 информация с входов D1—D3 запишется в регистр. На выходе 7 дешифратора DD4 также произойдет положительный перепад напряжения (диагр. 3), который будет передан на входы R регистров DD6.1, DD6.2 — на выходе двух нижних каналов останется сигнал 0.

Процесс счета импульсов двух остальных групп (диагр. 1) происходит аналогично описанному выше, с той лишь разницей, что для группы из четырех импульсов положительный перепад напряжения произойдет на выходе 4 дешифратора DD4 (диагр. 4), а для группы из двух импульсов— на выходе 2 (диагр. 5).

Диаграммы показывают, что на выходах дешифратора DD4 действуют импульсные сигналы, тогда как некоторым видам исполнительных механизмов для нормальной работы необходимы управляющие импульсы регламентированной длительности, а для питания, например, реле требуется постоянное управляющее напряжение. Поэтому дешифратор выполнен так, что на двух верхних по схеме выходах действует исходная импульсная последовательность с выхода дешифратора DD4, на двух следующих — та же последовательность, но с удлиняемыми импульсами, а на двух нижних — постоянное напряжение.

Для того чтобы получить на выходе дешифратора импульсы большей длительности, предусмотрены два расширителя—DD5.1, DD5.2, R2, С2 и DD5.3, DD5.4, R3, С3,— собранных по схеме одновибратора. Длительность импульсов можно изменять, подбирая резистор и конденсатор расширителя. При этом надо проследить, чтобы постоянная времени не превышала периода повторения сигналов, воздействующих на входы расширителей.

Регистры DD6.1 и DD6.2 служат для преобразования импульсных сигналов в постоянное напряжение единичного уровня. Для предотвращения одновременного появления на выходе 4 этих регистров сигнала 1 введены диоды VD3, VD4. Кроме этого, они в случае воздействия импульсных помех на вход дешифратора переводят регистры в режим третьей команды.

Микросхему К561ИЕ11 можно заменить на К176ИЕ1, К176ИЕ2, используя при этом только первые четыре разряда. Вместо светодиода АЛ310А можно использовать АЛ102А — АЛ102Д. Командные кнопки SB1—SB5 —KM1-I.

При налаживании шифратора резистор R1 подбирают таким, чтобы при частоте тактового генератора 400 Гц, скважность импульсов была бы равна двум. После этого на выходе шифратора проверяют число импульсов в группе, руководствуясь таблицей. Затем подборкой резисторов R2, R3 добиваются, чтобы ток коллектора транзистора был равен 2 мА. При работе шифратора светодиод должен тускло светиться.

Налаживание дешифратора сводится к установке длительности сигнала одновибратора равной девяти периодам тактовых импульсов шифратора. Этого достигают подборкой резистора R1.