Jump to content
  • entries
    40
  • comments
    1045
  • views
    39353

Цифровой таймер с логарифмической шкалой

Falconist

323 views

Здесь, в теме, я коротко информировал о том, что когда-то, давным-давно (в начале 80-х прошлого века), когда пленочная фотография была ещё востребованной, я сваял аналоговый таймер (реле времени) для микрофильмирования с помощью электромагнитного спуска к фотоаппарату "Зенит" (для печати было другое, цифровое, еще на 172-й серии). В нынешние времена, с завершением "эры" пленочной фотографии, надобность в подобном таймере сократилась до небольшой ниши экспонирования фоторезиста, но полностью так и не пропала. Именно поэтому я и рискнул описать принцип его реализации.

"Фишкой" того таймера была нелинейная шкала выдержек. В широко распространенных и в то время (да и сейчас) таймерах шкала выдержек равномерная, из-за чего (к примеру) выдержка длительностью 1 с отличается от 2 с в два раза, а 9 с от 10 с - всего на 11%. Поэтому пересчет выдержки при изменении ее длительности приходилось делать "в уме", естественно, приближенно. Поэтому диапазон выдержек был разбит на 5 троек значений + еще одно, всего 16 (в наличии был пакетник на столько положений). Каждое следующее значение отличалось от предыдущего в 1,29 раза (корень кубический из двух). Дискретность при этом получилась, равной 1...1,26...1,59...2...2,52...3,18...4... и т.д. до 32 с. Она была подсказана моим хорошим приятелем - экспертом-криминалистом в области фотографии и подтвердилась в процессе эксплуатации. Дискретность 1...2...4...8... являлась слишком грубой. Обдумывалась дискретность 1,41 (корень квадратный из 2), но была признана тоже грубоватой, а вот 1,19 (корень 4-й степени из 2) - излишне дробной. 

Точность отработки выдержки аналоговым способом составляла (на глазок) примерно ±10%, что меня более-менее удовлетворяло, хотя уже тогда возникала мысль, как реализовать эту схему на цифровой компонентной базе. Однако, до реализации в "железе" дело так и не дошло, поскольку "эра" пленочной фотографии взяла и подошла к концу. А идея осталась... Вот ее-то я и хочу описать, как реализовать подобное в цифровом виде. Естественно, "та" схема за давностью лет не сохранилась, поэтому для данной записи я вчерне восстановил ее по памяти (в виде ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ схемы, т.е., не привязанной ни к какой серии логики, ТТЛ либо КМОП!). При этом не отображены некоторые нюансы конкретной реализации, которые будут зависеть от типа использованной логики. Важна ведь не сама схема, как таковая, а ПРИНЦИП ее функционирования! Для знакомых с микроконтроллерами (сам я, к сожалению, уже "опоздал") не составит особого труда реализация алгоритма, на котором базируется схема, на МК. Если найдутся желающие - готов за отдельную, весьма умеренную плату даже изготовить такой таймер "в железе". Либо, что обойдется дешевле, крякнуть и доработать схему до принципиальной на желаемой компонентной базе (кроме МК, естественно).

Итак, функциональная схема такого таймера:

83292575_.GIF.17c446a069390fbcf088f90df126ef03.GIF

Главным "действующим лицом" является триггер "Т", управляющий ключевым каскадом на транзисторе VT1. Его нагрузкой показано реле К1, коммутирующее сетевую нагрузку. Вместо него можно применить (если финансы позволят) либо оптореле, либо связку из оптрона серии МОС30хх + симистор. Хотя и ПМСМ реле более, чем достаточно. Пара сотен/тысяч коммутаций оно по-всякому выдержит. Запуск триггера производится динамически (по фронту входного сигнала) на сход С, а сброс в ноль - статически по входу R, который имеет преимущество перед запуском. Генератор G1 на выходе формирует тактовую частоту 100 Гц, которая двоичным счетчиком СТ2.1 делится на одно из трех значений: 100, 126 или 159, выбираемое мультиплексором MUX1 в зависимости от положения многопозиционного переключателя SB. Эта уже низкая частота поступает на вход двоичного делителя СТ2.2, который делит ее дальше на 2, 4, 8, 16 и 32. Можно и больше, но тогда может быть сложно найти пакетник на нужное число положений. С выхода этого счетчика выходной сигнал через мультиплексор MUX2 поступает на вход обнуления триггера Т, прекращая формирования выдержки. Отработку выдержки можно оборвать в любой момент кнопкой "Стоп".

На первый взгляд схема сложновата, но реально правильно спроектированный цифровой автомат в настройке не нуждается и начинает работать сразу. 

  • Like 1
  • Upvote 1


1 Comment


Recommended Comments

Захотелось "пощупать" фоторезист. Расходниками закупился. Ну, и довел на перспективу схему до принципиальной. Выполнил на КМОП-логике из тех компонентов, что валялись в загашнике.

1577219252_.GIF.629175cdff3985b1747bda21082c8636.GIF

Диапазон выдержек составил 1...16 минут с двумя поддиапазонами 1...8 или 2...16  минут (в зависимости от подключения к 4 или 5 выводу DD2). С пакетником на 10 положений и 2 направления получилось исключить логику наборного поля и "втиснуться" всего в 10 корпусов.

СХЕМЕ ЕЩЕ НЕ ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ!!! Будет выверяться. Возле входов/выходов логических элементов изображены эпюры действующих на них импульсов. Это я продемонстрировал, как подобные схемы проектировались 30 лет назад, в эпоху отсутствия симуляторов, карандашом на листике бумаги.

Share this comment


Link to comment

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • Create New...