Формирователь цифрового кода с памятью. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство предназначено для использования в синтезаторах частоты радиоприемников и других устройствах с электронной настройкой. Устройство имеет память, позволяющую запомнить сто значений цифрового кода и сохранить информацию при отключении питания.

(нажмите для увеличения)

Для улучшения сервисных возможностей радиолюбители снабжают свои радиоприемники синтезаторами частоты. Анализ схем, опубликованных в различных изданиях, показывает, что наилучшим сервисом при минимальном числе микросхем обладают устройства, построенные на микроконтроллерах и специализированных микросхемах.

Однако программирование микроконтроллеров - непростое дело. Не многие радиолюбители могут правильно составить алгоритм и написать программу. Поэтому представляют интерес попытки построить синтезаторы частоты на логических микросхемах без использования микроконтроллеров. Как правило, все они работают под управлением цифрового формирователя кода, например, с кнопочным управлением, описанного в статье [1]. К сожалению, подобное устройство, несмотря на сложность, приходится настраивать при каждом включении питания приемника, так как оно не запоминает ни одной настройки на радиостанцию, в отличие от конденсатора переменной емкости (КПЕ) или блока переменных резисторов.

Совершенно другая ситуация получается, если "научить" формирователь запоминать сделанные настройки. Для этого надо дополнить его блоком памяти. Описание именно такого устройства представлено в статье. Формирователь может запоминать до ста цифровых кодов частоты, имеет кнопочную настройку. Записанные коды можно переписывать из одной ячейки памяти в другую. При наличии хотя бы одной свободной ячейки можно поменять местами 

содержимое любых ячеек. Формирователь собран на широко распространенных и недорогих микросхемах и почти не требует налаживания.

Схема предлагаемого устройства показана на рисунке. Оно состоит из нескольких функциональных блоков, построенных по типовым схемам: блок выбора номера канала настройки, блок памяти, блок управления и собственно формирователь двоичного кода.

Блок выбора номера канала настройки собран на микросхеме DD1, содержащей два двоичных четырехразрядных счетчика. Один из них (DD1.1) служит для выбора единиц, а второй (DD1.2) - десятков номера канала настройки. Рассмотрим работу счетчика DD1.1. При включении питания импульс зарядного тока конденсатора С8 создает на резисторе R5 импульс напряжения, обнуляющий счетчик. Нажатие на кнопку SB1 увеличивает состояние счетчика на единицу. Конденсатор С6 подавляет импульсы дребезга контактов этой кнопки. При достижении состояния "10" через резисторы R9 и R10 течет ток, который создает на R5 напряжение, обнуляющее счетчик. Счетчик DD1.2 работает аналогично. Нажатие на кнопку SB2 увеличивает его состояние на единицу. Элементы С7, С9, R6, R11, R12 выполняют те же функции, что и С6, С8, R5, R9, R10.

Выбор осуществляется раздельно для десятков (кнопкой SB2) и единиц (кнопкой SB1) номера канала. При большом числе каналов такой вариант более предпочтителен, чем последовательный перебор от 00 до 99. Номер канала настройки показывает блок индикации на микросхемах DD3 и DD4 и индикаторах HG1 и HG2, включенных по типовой схеме.

С выходов счетчиков DD1.1 и DD1.2 сигналы подаются на адресные входы микросхем памяти DS1 и DS2 блока ОЗУ В режиме чтения информации 12-разрядный двоичный сигнал с шины данных ОЗУ (D0-D7 DS1 и D0-D3 DS2) подается на входы формирователя кода. В режиме записи на эту же шину подаются сигналы с выходов формирователя через резисторы R22-R33, предотвращающие конфликт. Сопротивление этих резисторов выбрано достаточно большим, чтобы не перегружать счетчики в режиме счета, и в то же время достаточно малым, чтобы осуществить запись в ячейки ОЗУ.

Формирователь кода - 12-разрядный двоичный реверсивный счетчик, собран на трех микросхемах четырехразрядных счетчиков DD5-DD7 К561ИЕ11, описанных в статье [2]. Входы R (установки нуля) этих микросхем соединены, в результате чего образован вход R 12-разрядного счетчика. Аналогично соединены входы U, C и S. При работе формирователя в режиме приема данных счетчик работает в режиме предварительной установки. На его установочные входы (D1, D2, D4, D8 микросхем DD5-DD7) подается код одной из ячеек ОЗУ, работающего в режиме чтения информации, при этом сигнал на выходе счетчика устанавливается равным сигналу на его входе. В этом случае сигналы других входов (кроме входа R) на его состояние не влияют. Вход R используется для принудительного обнуления счетчика в режиме настройки с помощью кнопки SB8.

При переходе формирователя в режим настройки счетчик переключается в режим счета импульсов подачей низкого уровня на его вход S. В этом случае на выходе остается код того числа, которое было до переключения, и если он не был обнулен кнопкой SB8, отсчет импульсов начнется именно с этого числа. Состояние выходов ОЗУ при этом на его работу не влияет. Уровень сигнала на входе U определяет режим счета: высокий - сложение (последовательное увеличение кода на единицу с каждым импульсом на счетном входе C), низкий - вычитание (последовательное уменьшение кода). Двенадцать двоичных разрядов обеспечивают шаг настройки 1/4096 ширины диапазона, что вполне достаточно для точной настройки приемника.

Требуемые режимы работы формирователя и ОЗУ обеспечивает блок управления, собранный на микросхеме DD2. На элементе DD2.1 выполнен генератор импульсов для счетчиков. Управляют им с помощью кнопок SB3 "-" и SB4 "+". Цепи R3C4 и R4C5 подавляют импульсы дребезга контактов кнопок. Работа кнопок одинакова, но при нажатии на SB4 дополнительно подается высокий уровень на входы U счетчиков DD5-DD7. При кратковременных (не более 0,3 с) нажатиях на эти кнопки генератор не работает, но на его выходе все же появляются импульсы с частотой нажатий. При удержании кнопок нажатыми генератор работает с частотой около 1 Гц, которую устанавливают подбором резистора R8. Разумеется, такая частота слишком мала для сканирования диапазона, поэтому введена кнопка SB5, подключающая параллельно резистору R8 резистор R7, в результате чего частота генерации увеличивается в несколько раз.

На элементах DD2.3 и DD2.4 собран триггер управления формирователем. Работает он так: пока формирователь находится в режиме приема данных и не была нажата кнопка SB3 или SB4, конденсатор С11 разряжен, на выходе DD2.3 - высокий уровень, счетчики DD5-DD7 работают в режиме предварительной установки. При нажатии на кнопку SB3 конденсатор С11 заряжается через диод VD4, а при нажатии на SB4 - еще через диод VD3, триггер переключается и переводит эти счетчики в режим счета импульсов, что индицирует светодиод HL1.

Первое кратковременное нажатие на кнопку SB3 или SB4 приводит только к переключению триггера, а код на выходе счетчика не изменяется, пока на вход С не придет нарастающий перепад напряжения. Каждое следующее нажатие на кнопки SB3 и SB4, а также их удержание, приводит к изменению кода. В таком режиме триггер находится до тех пор, пока не будет нажата SB7 "Назад" или длительно кнопка SB6 "Запись". При кратковременном нажатии на кнопку SB6 код с выходов счетчика будет записан в ячейку памяти, но триггер останется в режиме настройки.

Для хранения информации применено энергозависимое ОЗУ, поэтому необходим внутренний источник питания, в качестве которого используется батарея GB1. Поскольку этот источник маломощный, а микросхемы памяти в активном режиме потребляют довольно большой ток, необходимо при выключении питания как можно быстрее перевести ОЗУ в режим хранения информации. Эту функцию выполняют транзистор VT1 и стабилитрон VD6. Как только напряжение питания снижается до 4,5 В, транзистор закрывается, на входе СЕ ОЗУ (выводы 18 микросхем DS1 и DS2) появляется высокий уровень и оно переходит в режим хранения информации. Развязку внутреннего и внешнего источников питания осуществляют диоды VD1 и VD2.

В формирователе использованы резисторы МЛТ, оксидные конденсаторы импортные фирмы NOVA. Конденсатор С13 должен быть с возможно меньшим током утечки. Серьезное внимание следует уделить выбору микросхем памяти: по потребляемому току в режиме хранения информации и минимальному напряжению, при котором обеспечивается ее сохранность. Чем меньше значения этих параметров, тем лучше. Неплохие результаты были получены с микросхемами, выпаянными из печатных плат устаревших ПК (Ет51М256А-15Р фирмы EtronTech) и отслуживших свой срок накопителей на жестких магнитных дисках (W24257-A16 фирмы Winbond). Разумеется, можно применить и EEPROM, также устанавливаемые во многих моделях ПК. Главное требование к светодиоду HL1 - достаточная яркость при токе около 0,6 мА.

Налаживание формирователя заключается в подборе резисторов R7, R8 генератора и резистора R15, определяющего время перехода триггера в режим приема данных при нажатии на кнопку SB6. Если счетчик DD1.1 не переходит автоматически в состояние "0" из состояния "10", подбирают резистор R5. В аналогичном случае для счетчика DD1.2 подбирают резистор R6.

Рассмотрим процесс настройки формирователя и записи кода в память, например, в ячейку с адресом 00. Сначала следует кратковременно нажать на кнопку SB3 или SB4. При этом формирователь автоматически перейдет в режим настройки, о чем свидетельствует свечение светодиода HL1. Затем надо обнулить счетчик DD5- DD7 нажатием на SB8. Далее кнопками SB3-SB5 настраивают приемник на первую станцию диапазона. Если нужно настроить и остальные каналы, следует, кратковременно нажав на кнопку SB6, записать полученный код в ячейку. Затем выбрать следующую ячейку (01) и записать в нее код следующей станции. Если запись следующей ячейки не требуется, кнопку SB6 нужно удерживать до гашения светодиода HL1.

Настройку на другие станции необязательно начинать с обнуления счетчиков: если уже есть записанный код, дальнейшую настройку продолжают с него. Аналогично можно оперативно изменять уже имеющиеся настройки. Если нужно вернуться в режим приема, не записывая новое значение кода, следует нажать на кнопку SB7 "Назад".

Переписать значение кода из одной ячейки в другую (например, из ячейки 22 в 88) можно следующим образом: сначала в режиме приема кнопками SB1 и SB2 набрать номер 22. Затем кратковременно нажать на SB3 или SB4. Далее набрать число 88 и удерживать кнопку SB6 до гашения светодиода HL1. Таким же способом можно поменять местами данные любых двух ячеек (например, 33 и 55), используя любую свободную ячейку (например, 99) в качестве буфера обмена. Сначала нужно из ячейки 33 записать данные в 99, затем из ячейки 55 записать данные в 33, а данные из ячейки 99 записать в 55.

Литература

1. Озолин М. Формирователь цифрового кода с кнопочным управлением. - Радио, 2006, №11,с. 39.
2. Алексеев С. Применение микросхем серии К561. - Радио, 1986, № 12, с. 42-46.

Автор: Е. Герасимов

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Человеческий желудок выращен в пробирке 06.11.2014 Исследователи из Медицинского центра при детской больнице Цинциннати (США) сумели вырастить в пробирке человеческий желудок. Правда, по размерам он не превышает 3 мм в диаметре, однако, несмотря на свою миниатюрность, он во многом повторяет структуру "натурального" органа. Джеймс Уэллс (James M Wells) вместе с коллегами воспользовались плюрипотентными стволовыми клетками человека, из которых можно получить любую разновидность клеток организма. Сами стволовые клетки были двух видов: натуральные, полученные еще 15 лет назад из человеческого эмбриона, и искусственные, или индуцированные, полученные в результате молекулярного перепрограммирования специализированных клеток кожи. В настоящее время использование стволовых клеток из эмбриона сопряжено со многими юридическими проблемами, поэтому в таких исследованиях чаще используют индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Однако клетки, взятые у эмбриона много лет назад, благодаря специальным методам хранения и благодаря их собственному бессмертию (потенциально они могут жить и размножаться бесконечно долго), тоже могут быть использованы в подобного рода экспериментах. Суть задачи состояла в том, чтобы провести стволовые клетки через несколько последовательных стадий развития желудка. Сначала был сформирован так называемый внутренний зародышевый листок, или энтодерма, образующийся на самых ранних этапах развития эмбриона. Клетки энтодермы, хотя и несколько теряют во "всемогуществе", еще могут дать начало самым разным органам, не только желудку, но и легким, печени, поджелудочной железе. На следующем шаге специализации такая искусственная энтодерма получала сигнал превратиться в трубку - прототип желудочного мешка. (Под сигналом надо понимать очередную порцию особых белков, связывающихся с клеточными рецепторами и меняющими активность генов.) Собственно, это и стало главным результатом эксперимента: плоскую клеточную структуру удалось превратить в трехмерную. Такое превращение происходит и с обычным зародышем, но в лабораторных условиях воспроизвести стадию перехода от 2D в 3D невероятно сложно. Такой переход стал одной из главных задач в современной биологии развития, решать которую пытались самыми разными способами. Особенно это касается сложных органов, со сложной внутренней структурой, состоящей из нескольких типов клеток и пронизанных кровеносными сосудами.

Другие интересные новости:

▪ Вред подгоревшей пищи

▪ Трансатлантический оптоволоконный интернет-кабель Nuvem

▪ Рекорд скорости передвижения с помощью магнитной левитации

▪ Пора кипятить белье

▪ Смертельная опасность обычной пыли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Дистанция огромного размера. Крылатое выражение

▪ статья У каких животных больше двух глаз? Подробный ответ

▪ статья Клен платановидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Генератор импульсов с независимым регулированием частоты и скважности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья О взаимодействии УМЗЧ с нагрузкой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026