Категории

Популярные схемы
Логический элемент 2ИЛИ-НЕ  
Логический элемент 2ИЛИ-НЕПростой логический элемент - 2ИЛИ-НЕ. Для его изучения понадобится модуль с четырьмя элементами «2ИЛИ-НЕ» (рис. 1). У одного элемента «2ИЛИ-НЕ» есть два равноценных входа и один выход. Чтобы разобраться в логике его работы можно собрать схему, показанную на рис.2. S1 и S2 - это кнопки, замыкая кнопку (нажимая) мы подаем логическую единицу на тот вход элемента, к которому она подключена. При этом загорается соответствующий светодиод (HL1 или HL2), показывая, что на вход элемента подана логическая единица.


К выходу элемента, через дополнительный гасящий резистор R1 подключен третий светодиод - HL3, зажигающийся тогда когда на выходе элемента логическая единица.

Теперь посмотрим, - когда ни одна из кнопок не нажата HL3 горит, значит на выходе единица. Если нажать S1 или S2 светодиод HL3 гаснет, если нажать обе кнопки HL3 тоже гаснет.

Таким образом, можно сделать вывод, - Логическая единица на выходе элемента «2ИЛИ-НЕ» будет только тогда, когда на всех его входах логические нули. Во всех остальных случаях на выходе будет ноль. Это правило справедливо для логических элементов «ИЛИ-НЕ» с любым количеством входов.

В прошлый раз мы делали мультивибратор на инверторах, от которого мигал светодиод. Сейчас, используя два элемента «2ИЛИ-НЕ» можно сделать управляемый мультивибратор.

Соберем схему, показанную на рис. 3. Здесь S1 и S2 тумблеры. Когда они находятся в показанном на схеме положении мультивибратор работает, и светодиод HL1 мигает.

Тумблерами S1 и S2 можно заблокировать мультивибратор в любом из возможных для него двух положениях. Если переключить S1 на один из входов второго элемента поступит логическая единица. А это значит, что на его выходе теперь будет ноль в любом случае. Мультивибратор перестанет генерировать, и остановится в состоянии, когда светодиод горит. Если выключить S1, светодиод снова замигает. А если включить S2 мультивибратор тоже остановится, но в другом положении, - когда светодиод не горит.

Рис.4
Логический элемент 2ИЛИ-НЕЭто свойство мультивибратора на элементах «ИЛИ-НЕ» можно использовать в различных полезных устройствах. На рисунке 4 показана схема сигнализатора высыхания земли в цветочном горшке.

Это мультивибратор, генерирующий звуковые импульсы, которые поступают на звукоизлучатель BF1. Но, чтобы он зазвучал нужно, чтобы на входе первого элемента, не соединенного с С1 и R1 был логический ноль.

Датчик состоит из двух длинных винтов, к которым прикреплены два монтажных провода. Эти винты нужно воткнуть в землю в цветочном горшке, так чтобы они друг с другом не соприкасались. Резистором R2 регулируется чувствительность датчика.

И так, когда земля влажная её сопротивление значительно ниже сопротивления R2 и на R2 имеется напряжение логической единицы. Мультивибратор заблокирован и звука нет.

Когда земля высыхает её сопротивление возрастает и в конечном итоге становится значительно больше сопротивления R2. Напряжение на R2 падает до величины логического нуля. Мультивибратор начинает работать и из BF1 раздается звук, который должен напомнить домашнему садоводу о необходимости полить цветок.

Переменным резистором R2 устанавливают степень сухости земли, при которой должен звучать предупредительный сигнал.
Собрав два мультивибратора, - один на частоту 1-3 Гц, а другой на звуковую частоту, используя свойства элементов «ИЛИ-НЕ» можно сделать так, что звучание получится прерывистым.

Рис.5
Логический элемент 2ИЛИ-НЕНа рисунке 5 показана схема простой сигнализации. При обрыве шлейфа будет звучать прерывистый звуковой сигнал.

Шлейф представляет собой кусочек тонкой проволочки, который нужно натянуть в проходе или обвязать вокруг объекта, который нужно охранять. Пока проволочка цела через неё на вход первого элемента поступает напряжения логической единицы, и мультивибратор не работает. Если проволочка оборвется мультивибратор заработает и зазвучит прерывистая сигнализация.

На элементах «2ИЛИ-НЕ» можно сделать RS-триггер, - устройство с двумя устойчивыми состояниями, - рис. 6. S1 и S2 - это кнопки. А светодиоды индицируют состояния триггера. Если нажать кнопку S1 загорится светодиод HL1. И он будет гореть даже после того как вы отпустите кнопку. При нажатии на S2 светодиод HL1 гаснет, но загорается HL2. После отпускания S2 светодиод HL2 продолжает гореть.

Рис.6
Логический элемент 2ИЛИ-НЕRS-триггер представляет собой простейшую ячейку памяти. Он запоминает какая кнопка была нажата последней, и помнит это даже после её отпускания (пока не будет нажата другая кнопка). Используя RS-триггер можно делать различные устройства, реагирующие на кратковременное замыкание каких-то контактов. На рисунке 7 показана схема простой охранной сигнализации, которая пищит, если кто-то, пусть даже кратковременно, нажмет кнопку S2.

На верхних двух элементах модуля сделан RS-триггер, а на двух нижних - мультивибратор, вырабатывающий импульсы звуковой частоты.
Выключатель S1 - выключатель питания. При его включении цепочка, состоящая из конденсатора С1 и резистора R2 устанавливает RS-триггер в состояние логической единицы на выходе его второго элемента. Эта единица блокирует мультивибратор и звука нет.

Датчиком вторжения служит кнопка S2, здесь подключены её нормально-замкнутые контакты. Если эту кнопку нажать она размыкается и через R1 на второй вход RS-триггера поступает единица. Триггер принимает устойчивое состояние с логическим нулем на выходе. Мультивибратор запускается и из «пищалки» BF1 раздается звук.

Интересно то, что звучать пищалка будет и после отпускания кнопки, сколь угодно долго, пока схему не выключат выключателем S1.
Вместо кнопки S2 можно подключить какой-то датчик, контакты которого размыкаются, например, при открывании двери или если кто-то наступит на подвижную доску, под которой он расположен.

Рис.7 и 8
Логический элемент 2ИЛИ-НЕМожно сделать игру на меткость, закрепить кнопку S2 и длинными проводами соединить со схемой, а потом кидать в кнопку мячики или стрелять пластмассовыми пульками из игрушечного ружья. Каждый раз, когда вы попадете в кнопку будет включаться звуковой сигнал.

А вот другая схема (рис.8), и тоже на основе RS-триггера. Это кодовый замок, или система разрешения доступа. Есть клавиатура из пяти кнопок, на которой нужно набирать код из двух цифр, есть шестая кнопка для сброса (для запирания) и два светодиода, - красный и зеленый.
На рисунке кнопки включены так, что кодовым числом является число «13».

В запертом состоянии горит красный светодиод. Если одновременно нажать кнопки S1 и S3 (двумя пальцами) красный светодиод погаснет, и загорится зеленый - проход открыт. Нажатие любых других кнопок, или в другом сочетании (например, «123») к зажиганию зеленого светодиода не приводит.

Вернуть схему в состояние «проход закрыт» можно нажав кнопку S6. При этом зеленый светодиод гаснет, и зажигается красный.


ДРУГИЕ ПОХОЖИЕ СХЕМЫ НА САЙТЕ:


Авторизация
Логин:
Пароль:
Напомнить пароль?

Облако тегов

Опрос
Схемы каких устройств вам наиболее интересны?

Бытовых устройств
Промышленных устройств
Различные простые схемы
Другие


Интересные схемы