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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Einfacher elektronischer Schalter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer In diesem Artikel stellt der Autor den Lesern die Originalschaltungsversion eines elektronischen Mehrpositionsschalters mit nicht verriegelbaren Tasten vor Die Veröffentlichung [1] präsentierte ein Diagramm und eine Beschreibung eines elektronischen Schalters mit abhängiger Verriegelung, der acht Tasten mit normalerweise offenen Kontakten verwendet, die nicht in der gedrückten Position fixiert sind. Der Schalter ist auf drei Mikroschaltungen aufgebaut und das darin enthaltene ROM fungiert als Prioritätsencoder. In [2] wird gezeigt, dass ROM es ermöglicht, nicht nur kombinatorische Geräte zu entwerfen (d. h. solche, bei denen alle Kombinationen von Eingangszuständen eindeutig bestimmten Kombinationen von Ausgangszuständen entsprechen), sondern auch asynchrone potentielle Automaten, in denen dank Feedback und infolgedessen gibt es keine solche Eins-zu-eins-Entsprechung zum Erscheinungsbild der Speichereigenschaft. Das einfachste Beispiel für einen solchen Automaten ist der bekannte RS-Trigger. Durch die Verwendung eines ROM mit Rückkopplungsschaltungen ist es möglich, den in [1] beschriebenen Schalter zu vereinfachen, indem das Speicherregister daraus entfernt und seine Funktion dem ROM zugewiesen wird. Es ist auch möglich, den Decoder auszuschließen. Wenn für ein zu entwickelndes Gerät ein ähnlicher Schalter mit nicht mehr als fünf Tasten erforderlich ist, ist es praktisch, ihn im K155REZ-EEPROM zu implementieren. Das Diagramm einer auf dieser Mikroschaltung montierten Schaltervariante ist in Abb. dargestellt. 1. Der Knoten generiert zwei Ausgabecodes. Einer davon (Code – „1 von 5“, aktiver Pegel – niedrig) wird über fünf parallele Leitungen – ROM-Informationsausgänge DS1 – kombiniert mit fünf ROM-Adresseingängen ausgegeben. Dieser Code eignet sich insbesondere zur Auswahl der Betriebsart des Gerätes, in das der Schalter eingebaut werden soll.
Zu beachten ist übrigens, dass das Einschalten der LEDs über einen gemeinsamen Widerstand (wie in [1]) die Logikeinheitsspannung an den Decoderausgängen unter 2,4 V senken kann. Daher sind hier zusätzliche Widerstände vorgesehen, um eine zuverlässige Versorgung zu gewährleisten normale Gerätespannung. Der zweite Code wird bei Bedarf über die verbleibenden drei Bits des ROM ausgegeben. Dieser Code (jeglicher Art, z. B. binär) kann zur Steuerung der Schaltung digitaler oder analoger Signale verwendet werden. Der Schalter funktioniert wie folgt. In fünf ROM-Zellen gemäß Tabelle. In 1 werden Informationen so aufgezeichnet, dass ihre fünf Ausgangsleitungen fünf Eingangsleitungen „unterstützen“, d. h. der Eingang, der der gedrückten Taste entspricht, erhält einen niedrigen Pegel vom Ausgang und die anderen vier erhalten einen hohen Pegel. Somit befindet sich der Schalter in einem stabilen Zustand und bleibt auch nach dem Loslassen der Taste in diesem Zustand.
Für die verbleibenden 27 ROM-Adressen werden Einsen in alle Informationsbits (FF-Nummern) geschrieben. Wenn Sie also eine andere Taste drücken, liegt zunächst ein Low-Pegel an den Adresseingängen sowohl der ersten als auch der zweiten Taste an. An jede ROM-Adresse, die einen solchen „doppelten“ Low-Pegel enthält, wird die Zahl FF geschrieben, die am Eingang, der sich den Low-Pegel vom Drücken der ersten Taste „merkt“, Null durch Eins ersetzt. Dadurch erscheint am Eingang eine Adresse mit einer Null – ab dem zweiten Tastendruck, die sofort durch die entsprechenden Informationen vom ROM-Ausgang „unterstützt“ wird und der Schalter in einen anderen stabilen Zustand übergeht. Wir sprechen also von einem Gerät mit sechs stabilen Zuständen. Fünf davon entsprechen jeweils einer der fünf gedrückten Tasten und die sechste entspricht fünf Einsen an allen ROM-Eingängen. Für die Praxis ist diese Position eine Ruheposition, da sie nicht durch Drücken der Tasten eingestellt werden kann. Dank der „Unterstützung“ hat der Schalter keine Angst vor einem „Kontaktprellen“. Durch die Verwendung zusätzlicher Elemente ist es nicht schwierig, mit sechs Tasten einen Sechs-Stufen-Schalter herzustellen. Dazu müssen Sie beim Drücken der sechsten Taste einen High-Pegel am CS-Eingang des ROM erzeugen. Als solcher Former kann der Wechselrichter DD1.1 dienen (Abb. 2). Die Diode VD1 ist für die korrekte Bildung der Ausgangscodes und das Aufleuchten der sechsten LED beim Drücken der SB6-Taste erforderlich.
Acht ROM-Ausgänge reichen nicht mehr aus, um „1 von 6“ und Binärcodes zu erzeugen. Wenn also beide benötigt werden, wird der fehlende neunte Ausgang über das NAND-Element DD2.1 gewonnen. Das Verfahren zum Programmieren des ROM für diese Schalteroption ist in der Tabelle dargestellt. 2.
Wenn Sie möchten, dass der Schalter bei jedem Einschalten immer in einen bestimmten Zustand versetzt wird (Sie können zwischen 5 und 6 wählen). Parallel zum Taster mit der entsprechenden Nummer ist ein Oxid-Kondensator mit einer Kapazität von 10...47 µF eingelötet, der im geladenen Zustand unmittelbar nach dem Anlegen der Spannung ein kurzes Drücken dieses Tasters simuliert. Es ist zulässig, nicht nur eine Gruppe von fünf (sechs) Tasten zu verwenden, sondern auch zwei oder mehr Gruppen, wenn mehrere Schalterbedienfelder erstellt werden sollen. In diesem Fall werden alle Tasten der Zusatzgruppen parallel zu den entsprechenden Tasten der Hauptgruppe geschaltet. In diesem Fall gibt es keine Priorität. Der Schalter geht in einen stabilen Zustand über, der der zuletzt losgelassenen Taste einer beliebigen Gruppe entspricht. Die Wahl der Reihenfolge, in der die Ausgangsleitungen angeschlossen werden, ist willkürlich, aber für jede Option gibt es eine neue ROM-Programmiertabelle. In der beschriebenen Ausführungsform wurde eine solche Verbindungsreihenfolge gewählt, um die Verfolgung von Leitern auf der Leiterplatte zu erleichtern – ein weiterer Vorteil von ROM gegenüber harter Logik. Die im Gehäuse gegenüberliegenden Pins der Mikroschaltung sind paarweise verbunden. Um Informationen in das ROM zu schreiben, können Sie jeden geeigneten Programmierer verwenden, der beispielsweise in [3] beschrieben ist. Autor: A.Brazhnikov, Pensa
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