Счетчик импульсов схема: Схема счётчика импульсов

Счетчики импульсов и регистры — Электротехника и основы электроники (Инженерия)

Лекция 14. Счетчики импульсов и регистры

Основные определения и виды счетчиков. Счетчиком называют цифровое уст­ройство, предназначенное для подсчета числа импульсов. В процессе работы счет­чик последовательно изменяет свое состояние в определенном порядке. Длина списка разрешенных состояний счетчика называется модулем счета Ку. Одно из возможных состояний счетчика принимается за начальное. Если счетчик начал счет от начального состояния, то каждый импульс, кратный модулю счета Ад, снова устанавливает счетчик в начальное состояние, а на выходе счетчика появля­ется сигнал переноса Р (или займа Z).

Последовательность внутренних состояний счетчика можно кодировать раз­личными способами. Чаще всего используют двоичное (двоичные счетчики) или двоично-десятичное (декадные счетчики) кодирование. Кроме этого находят при­менение счетчики с одинарным кодированием, когда состояние счетчика представ­лено местом расположения одной-единственной единицы или одного-единствен-ного нуля (кольцевые счетчики), и унитарное кодирование, когда состояние счетчика представлено числом единиц или нулей (счетчики Джонсона).

Если коды расположены в возрастающем порядке, то счетчик называют сум­мирующим (Up-counter). Счетчики, у которых коды расположены в убывающем порядке, называют вычитающими (Down-counter), а счетчики, у которых направ­ление перебора кода может изменяться, называют реверсивными (Up/Down counter).

Если для работы счетчика требуется наличие синхросигнала, то такой счет­чик называют синхронным. Счетчики, которые работают без синхросигналов, называют асинхронными.

Счетчики могут быть с предварительной установкой и без нее. Для предвари­тельной установки начального состояния счетчика используются специальные входы предустановки. Установка начального состояния счетчика производится только по специальной команде записи. Во время работы счетчика в счетном режиме входы предустановки блокируются и на работу счетчика не влияют. Счет­чики с предварительной установкой называют также программируемыми, так как они позволяют изменять модуль счета Кс, который можно рассчитать по формуле

где Sk=0 или 1. По структуре счетчики делятся на последовательные (каскадные), параллель­ные и параллельно-последовательные, которые отличаются способом подачи счет­ных импульсов на входы разрядов счетчика. В последовательном счетчике счет­ные импульсы поступают только на вход первого разряда, а с его выхода перехо­дят на вход второго разряда. Таким образом, вход каждого последующего разряда счетчика соединен с выходом предыдущего. В параллельном счетчике счетные импульсы одновременно поступают на входы всех разрядов счетчика, однако благодаря внутренней организации счетчика каждому счетному импульсу соответствует срабатывание только определенных разрядов.

Для получения больших значений модуля пересчета используют каскадное соединение параллельных счетчиков. Такие параллельно-последовательные счет­чики имеют более высокое быстродействие, чем последовательные, и требуют меньших аппаратурных затрат,

Обобщенная схема счетчика приведена на рис. 14.1. Счетчик СТ можно пред­ставить в общем случае как устройство, которое содержит входную логику, управляющую работой счетчика, и выходную логику, которая используется для указания окончания счета или формирования сигнала переноса Р. +i после­дующего   (рис. 14.2 я). При поступлении счет-Hbix импульсов на вход С] триггеры счетчика

Рис 14 1 Обобщенная схема счетчика импульсов

По структуре счетчики делятся на последовательные (каскадные), параллель­ные и параллельно-последовательные, которые отличаются способом подачи счет­ных импульсов на входы разрядов счетчика. В последовательном счетчике счет­ные импульсы поступают только на вход первого разряда, а с его выхода перехо­дят на вход второго разряда. Таким образом, вход каждого последующего разряда счетчика соединен с выходом предыдущего. В параллельном счетчике счетные импульсы одновременно поступают на входы всех разрядов счетчика, однако благодаря внутренней организации счетчика каждому счетному импульсу соответствует срабатывание только определенных разрядов.

Для получения больших значений модуля пересчета используют каскадное соединение параллельных счетчиков. Такие параллельно-последовательные счет­чики имеют более высокое быстродействие, чем последовательные, и требуют меньших аппаратурных затрат,

Обобщенная схема счетчика приведена на рис. +i после­дующего   (рис. 14.2 я). При поступлении счет-Hbix импульсов на вход С] триггеры счетчика

Рис 14 1 Обобщенная схема счетчика импульсов

будут изменять свои состояния, описываемые последовательно возрастающими двоичными числами. В табл. 14.1 приведена последовательность состояния выхо­дов триггеров такого счетчика.

Для приведения счетчика в начальное состояние используется сигнал сброса R, поступающий одновременно на все входы R триггеров.

При построении асинхронного вычитающего счетчика достаточно заменить выходы Q триггеров на прямые выходы Q. В этом случае при поступлении им­пульса сброса R на всех выходах счетчика установятся единичные уровни, а при поступлении счетных импульсов на вход С, триггеры счетчика будут изменять свои состояния, описываемые последовательно убывающими двоичными числами.

Для построения асинхронного реверсивного счетчика, который может рабо­тать как в режиме суммирования, так и в режиме вычитания, можно с помощью логической схемы обеспечить подачу сигналов с инверсного выхода Q при сумми­ровании или с прямого выхода Q при вычитании от предыдущего триггера на счетный вход последующего, как показано на рис. 14.2 в. Эта схема включается между выходом одного разряда счетчика и входом другого и, в зависимости от управляющих сигналов — сложение (U) или вычитание (D), на вход последующе­го разряда поступает сигнал переноса Р или сигнал займа Z.

В асинхронном счетчике с приходом каждого последующего импульса на вход Ci переключаются сразу несколько триггеров. Однако переключение этих триггеров происходит не одновременно, а с некоторой задержкой относительно друг друга. Это приводит к задержке в установлении выходного кода после по­ступления счетного импульса на вход С. При большом числе разрядов счетчика задержка выходного сигнала может быть значительной и сравнимой с периодом поступления счетных импульсов на вход Ci.

Как видно из временных диаграмм, приведенных на рис. 14.2 я, триггеры в асинхронном последовательном счетчике работают с различной частотой

Таблица 14.1 Состояния выходов четырехразрядного асинхронного двоичного счетчика

Рис. 14.3 Схемы одноразрядных синхронных счетчиков’ суммирующего (а) и вычитающего (б)

Синхронные счетчики. Для построения синхронных счетчиков используют различные типы счетных синхронных триггеров. Схемы одноразрядных синхрон­ных счетчиков приведены на рис. 14.3. Эти схемы реализованы на синхронных счетных триггерах и логических элементах И для формирования сигналов перено­са Р или займа Z. Схема одноразрядного синхронного суммирующего счетчика, приведенная на рис. 14.3 а, реализована подключением счетного входа С, к счет­ному входу триггера, а для формирования сигнала переноса Р использовано логи­ческое произведение сигнала разрешения счета V и выходного сигнала Q, т. е. Р= VQ. Переключение триггера происходит по положительному перепаду сигнала на входе С и при наличии сигнала разрешения на входе V. При этом на выходе триггера Q и выходе переноса Р устанавливаются уровни логической единицы. При отрицательном перепаде сигнала на входе С состояние триггера не изменяет­ся. Очередное переключение триггера произойдет только по новому положитель­ному перепаду импульса на входе С, при наличии сигнала разрешения на входе V. Таким образом, счетная ячейка обеспечивает синхронное деление на два частоты входных импульсов.

Двоичная вычитающая ячейка от­личается от суммирующей тем, что пря­мой выход Q заменен на инверсный вы­ход Q. На выходе такой ячейки форми­руется сигнал займа Z = VQ.

Одноразрядный реверсивный счет­чик реализуется по схеме, приведенной на рис. 14.4. Для изменения направ­ления счета и формирования сигналов переноса или займа использована ло­гическая схема 2И-ИЛИ. Для изменения направления счета введен специальный вход UID (Up/Down): при UID= схема работает аналогично счетчику, изобра-

Рис. 14.4 Одноразрядный синхронный реверсивный счетчик

женному на рис. 14.3 б, т. е. является суммирующим счетчиком, а при U/D= 0 она аналогична схеме, изображенной на рис. 14.3 б, т. е. переходит в режим вычита­ния. Использование этих ячеек позволяет реализовать многоразрядные синхрон­ные счетчики.

Схема четырехразрядного суммирующего двоичного синхронного счетчика с параллельным переносом приведена на рис. 14.5. Она отличается от счетчиков с каскадным соединением разрядов тем, что счетные импульсы поступают на так­товые входы С всех триггеров счетчика одновременно. При этом сигналы раз­решения счета формируются в логических элементах И как произведение сигнала разрешения счета V и сигналов Q с прямых выходов всех предыдущих триггеров.

Быстродействие счетчиков с параллельным переносом выше быстродействия декадных счетчиков. Минимальный период следования синхроимпульсов опреде­ляется суммой

где Тт — время задержки триггера, Тд — время задержки логической схемы. По сравнению с последовательным счетчиком максимальная частота счета параллель­ного счетчика увеличивается примерно в (и-1) раз и не зависит от числа каска­дов. В некоторых случаях функцию логических элементов можно реализовать на внутренних элементах триггера, тогда можно считать, что т„ = 0 и быстродействие счетчика зависит только от задержки триггера, т. е. 7ст=Тт.

Регистры сдвига. Триггерным регистром сдвига называют совокупность триг­геров с определенными связями между ними, при которых они действуют как единое устройство. В регистрах сдвига организация этих связей такова, что при подаче тактового импульса, общего для всех триггеров, выходное состояние каж­дого триггера сдвигается в соседний. В зависимости от организации связей этот сдвиг может происходить влево или вправо:

Рис. 14.5. Схема четырехразрядного синхронного счетчика с параллельным переносом

Ввод информации в регистр может выполняться различными способами, од­нако наиболее часто используют параллельный или последовательный ввод, при которых ввод двоичного числа осуществляется или одновременно во все разряды регистра, или последовательно во времени по отдельным разрядам. -триггерах. В этой схеме каждый выход Q триггера соединен со входом S последующего разряда, а каждый выход Q — с входом R. Тактовые входы всех триггеров соединены вместе, и поступление сиг­нала синхронизации осуществляется одним общим импульсом через логический элемент И-НЕ (DD7). Состояние первого триггера определяется входными сигна­лами на входах Х и XI логического элемента И-НЕ (DD5). На вход XI подается текущая информация, а на вход Х2 сигнал разрешения ее передачи. Логические элемент НЕ (DD6) используется для инвертирования входного сигнала, подавае­мого на вход S.

На рис. 14.6 б приведены временные диаграммы выходных сигналов триг­геров, а в табл. 14.2 — состояния регистра сдвига при записи в первый разряд регистра единичного сигнала. Если при поступлении первого тактового импульса на входах XI и XI установлены сигналы Х~=Х1=, которые затем снимаются к приходу второго тактового импульса, то в результате в первый триггер будет записан сигнал Q = 1. Ю) можно реализовать последова­тельным соединением одного счетного триггера и кольцевого счетчика из пяти триггеров.

Основным недостатком кольцевых счетчиков является их низкая помехозащи­щенность. Например, если под действием помехи исчезнет записанная в счетчик единица, то все триггеры окажутся в нулевом состоянии и счетчик работать не сможет. Для устранения подобных сбоев используются различные способы кор­рекции состояния счетчика. Схема счетчика с автоматической коррекцией состоя­ния приведена на рис. 14.8. В этой схеме независимо от того, в каком состоянии после включения окажутся триггеры, после четырех тактовых импульсов на входе С установится требуемое выходное состояние (1000).

Счетчики Джонсона. Разновидностью кольцевых счетчиков являются счетчи­ки Джонсона. В этих счетчиках вход регистра, соединен не с выходом б, а с инвер­сным выходом Q. В результате, когда на вход счетчика поступают тактовые им­пульсы, то вначале все разряды счетчика заполняются единицами, а затем — ну­лями. Схема четырехразрядного счетчика Джонсона приведена на рис. 14.9, а состояние его выходов приведено в табл. 14.3.

Таблица 14.3 Состояние выходов четырехразрядного счетчика Джонсона

Как следует из табл. 14.3, модуль счета счетчика Джонсона в два раза больше модуля счета простого кольцевого счетчика, т. е. -Кс=2″. В счетчике Джонсона, как и в других кольцевых счетчиках, могут быть сбои, вызванные помехами. Для кор­рекции нарушений, вызванных сбоями, также используются способы, с помощью которых производится переход из любой запрещенной комбинации в одну из раз­решенных.

Счетчики Джонсона широко используются в делителях частоты импульсов, генераторах случайных чисел, в устройствах памяти и др. На базе счетчика Джон­сона можно легко реализовать счетчики с любым четным модулем счета. При необходимости иметь нечетное значение модуля счета можно на вход первого разряда подавать вместо сигнала g„ сигнал QnQn i, как показано на рис. 14.96. При этом из набора выходных состояний счетчика Джонсона исключается одна кодовая комбинация, составленная из нулей.

Двоично-десятичные, или декадные счетчики могут быть реализованы на базе двоичных счетчиков при помощи взаимной связи между отдельными триггерами, входящими в счетчик. Схема декадного счетчика, построенная на базе рассмот­ренного ранее четырехразрядного двоичного счетчика (рис. 14.2), изображена на рис. 14.10 а. В этом счетчике взаимные соединения триггеров выполнены так, что первые девять счетных импульсов повторяют выходные сигналы триггеров для двоичного счетчика. Последний счетный импульс возвращает с счетчик в исход­ное состояние. Сигналы на выходах такого триггера приведены на рис. 14.106.

Рис. 14.9. Схема четырехразрядного счетчика Джонсона с четным (а) и нечетным (б) модулем счета

Рис 14 10 Схема декадного счетчика на счетных триггерах (а) и сигналы на его выходах (б)

Как следует из временной диаграммы, сигналы на выходах счетчика для девя­ти импульсов совпадают с временной диаграммой, приведенной на рис 14 2 в. Однако десятый импульс, вместо того чтобы установить счетчик в состояние 1010, как у двоичного счетчика, через дополнительные элементы и обратные связи воз­вращает четвертый триггер в нулевое состояние (Q^O) и препятствует установке второго триггера в единичное состояние, сохраняя его нулевое состояние (Qt^O) В результате после десяти импульсов состояние декадного счетчика будет такое же, как и до начала счета

Это обеспечивается блокированием второго, а значит, и третьего триггера через элемент DD5 с выхода DD4, а также переключением триггера DD4 через элементы DD6 и DD7 отрицательным перепадом с выхода Q Выходные состоя­ния декадного счетчика приведены в табл 144 Такой десятичный счетчик обо­значают как «8 + 2», поскольку выход Q^ сохраняет нулевое состояние на протяже­нии первых восьми входных пульсов и переключается в единичное состояние во время действия двух последних импульсов. сохраняет нулевое состояние на протяже­нии первых восьми входных пульсов и переключается в единичное состояние во время действия двух последних импульсов. К таким счетчикам относятся многие интегральные десятичные счетчики, такие как К155ИЕ2 и др

Подобным образом можно сформировать счетчик с любым модулем счета Кс Если используется счетчик из п триггеров на 2″ возможных состояний, то за счет Таблица 14.4 Состояние выходов десятичного счетчика

обратных связей с дополнительными логическими элементами можно получить любое значение Кс<2″.

Интегральные микросхемы счетчиков. Промышленность выпускает большое количество интегральных микросхем счетчиков, построенных на транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ), эмиттерно-связанной логике (ЭСЛ) и комплементар­ных полевых транзисторах (КМОП). В табл. 14.5 приведены основные типы счетчиков различных серий интегральных микросхем. Условное обозначение интегральных микросхем счетчиков состоит из обозначения серии (трех или четы­рех цифр), функционального назначения (двух букв ИЕ) и порядкового номера разработки (от одной до трех цифр). и низкого t/2x уровней, ток потребления от источника питания, напряжение питания, коэффициент разветвления Л’раз и модуль счета Кс. К динамическим параметрам счетчиков относятся: время г0» переключе­ния из низкого уровня в высокий, время переключения г10 из высокого уровня в

Таблица 14.5 Параметры интегральных микросхем счетчиков импульсов

Таблица 146 Параметры интегральных микросхем регистров

низкий и максимальная частота счета /„акс- Большинство перечисленных парамет­ров определяется серией микросхем и типом применяемой логики.

Интегральные микросхемы регистров. В наименовании регистров их функцио­нальное назначение обозначается буквами ИР. В остальном условное обозначение регистров совпадает с обозначением счетчиков. В табл. 14.6 приведены некоторые типы регистров различных серий

Счетчики электрических импульсов

Назад

Содержание

Вперед

 

1. 7.  Счетчики электрических импульсов

 

Счетчиком называют цифровое устройство, обеспечивающее подсчет числа электрических импульсов. Коэффициент пересчета счетчика равен минимальному числу импульсов, поступивших на вход счетчика, после которых состояния на выходе счетчика начинают повторяться. Счетчик называют суммирующим, если после каждого очередного импульса цифровой код на выходе счетчика увеличивается на единицу. В вычитающем счетчике после каждого импульса на входе счетчика цифровой код на выходе уменьшается на единицу. Счетчики, в которых возможно переключение с режима суммирования на режим вычитания, называются реверсивными.

Счетчики могут быть с предварительной установкой. В таких счетчиках информация с входов предварительной установки передается на выходы счетчика по сигналу на специальном входе предварительной установки. По своей структуре счетчики делятся на последовательные, параллельные и параллельно-последовательные. Последовательный двоичный счетчик образован цепочкой последовательно включенных счетных триггеров. В параллельном счетчике счетные импульсы подаются  одновременно на входы всех разрядов счетчика. Параллельные счетчики имеют большее быстродействие по сравнению с последовательными. Параллельно-последовательные счетчики имеют высокое быстродействие и большое значение коэффициента пересчета.

Счетчики электрических импульсов имеются как в ТТЛ, так и в КМОП сериях. В качестве примера счетчика ТТЛ рассмотрим микросхему К155ИЕ5. Функциональная схема счетчика К155ИЕ5 приведена на рисунке 1.51,а, а его условное обозначение на принципиальных схемах на рисунке 1.51,б. Счетчик К155ИЕ5 имеет фактически два счетчика: с коэффициентом пересчета два (вход С0 и выход Q0) и с коэффициентом пересчета восемь (вход С1 и выходы Q1, Q2, Q3). Счетчик с коэффициентом пересчета шестнадцать легко получается, если соединить выход Q0 с входом С1, а импульсы подавать на вход С0. Временная диаграмма работы такого счетчика приведена на рисунке 1.

52.

На рисунке 1.53 приведены схемы подключения, изменяющие коэффициент пересчета счетчика К155ИЕ5. Выходы счетчика Q0, Q1, Q2,  Q3 имеют соответственно весовые коэффициенты 1, 2, 4, 8. Соединив выходы Q1, Q2 с входами установки счетчика в нуль, получим счетчик с коэффициентом пересчета шесть (рис. 1.53,а). На рисунке 1.53,б показана схема подключения для получения коэффициента пересчета десять, а на рисунке 1.53,в –  двенадцать. Однако в схемах, приведенных на рисунках 1.53,а – в, отсутствует возможность установки счетчиков в нулевое состояние.

На рисунках 1.54,а, б приведены соответственно счетчики с коэффициентами пересчета шесть и семь, в которых предусмотрен вход установки счетчика в нулевое состояние. Анализ работы схем, приведенных на рисунках 1.53 – 1.54, показывает, что для получения заданного коэффициента пересчета соединяют с входами логического элемента И те выходы счетчика, весовые коэффициенты которых в сумме дают необходимый коэффициент пересчета.

В таблице1.3 приведены состояния на выходах счетчика с коэффициентом пересчета десять после поступления каждого очередного импульса, причем счетчик предварительно был установлен в нулевое состояние.

 

Рассмотрим некоторые из счетчиков КМОП серии. На рисунке 1.55 приведено условное обозначение микросхемы К561ИЕ8 – десятичного счетчика с   дешифратором. Микросхема имеет вход установки в нулевое состояние R, вход для подачи счетных импульсов положительной полярности CP и вход для подачи счетных импульсов отрицательной полярности CN.   

Переключение счетчика происходит по спадам импульсов положительной полярности на входе CP, при этом на входе CN должна быть логическая единица. Переключение счетчика  будет происходить по спадам импульсов отрицательной полярности  на входе CN, если  на входе CP логический нуль. На одном из десяти выходов счетчика всегда присутствует логическая единица. Установка счетчика в нуль происходит при подаче  на вход R логической единицы. При установке счетчика в нулевое состояние на выходе «0» установится логическая единица, а на всех остальных выходах – логические нули. Микросхемы К561ИЕ8 можно объединять в многоразрядные счетчики с последовательным переносом, соединяя выход переноса предыдущей микросхемы с входом CN последующей. На рисунке 1.56 приведена схема многоразрядного счетчика на микросхемах К561ИЕ10.

Промышленностью выпускаются счетчики для электронных часов. Рассмотрим некоторые из них. На рисунке 1.57 приведено условное обозначение микросхемы К176ИЕ3, а на рисунке 1.58 – микросхемы К176ИЕ4. На этих рисунках выходы микросхем показаны для стандартного обозначения сегментов индикатора, приведенного на рисунке 1.59. Эти микросхемы отличаются друг от друга коэффициентом пересчета. Коэффициент пересчета микросхемы К176ИЕ3 равен шести, а коэффициент пересчета микросхемы К176ИЕ4 равен десяти. Установка в нуль рассматриваемых счетчиков осуществляется подачей сигнала логической единицы на вход R. Переключение триггеров счетчика происходит по спаду положительных импульсов на входе С. Микросхемы имеют выход переноса р (вывод 2), к которому подключается обычно вход следующего счетчика. Спад напряжения на этом выходе формируется в момент перехода счетчика из состояния 9 в состояние 0. Микросхемы различаются сигналами на выводе 3. Для микросхемы К176ИЕ3 на выводе 3 появляется логическая единица при установке счетчика в состояние 2, а для микросхемы К176ИЕ4 – в состояние 4. Это необходимо для обнуления показаний часов в 24 часа.

При подаче сигнала логического нуля на вход S логические единицы на выходах счетчика будут на тех сегментах, которые отображают число импульсов, поступивших на вход счетчика. При подаче на вход S логической  единицы полярность выходных сигналов изменяется. Возможность переключения полярности выходных сигналов позволяет достаточно просто изменить схему подключения цифровых индикаторов.

На рисунке 1.60 приведена схема подключения люминесцентного индикатора к выходам микросхемы К176ИЕ4.

Подключение индикатора к выходам микросхемы К176ИЕ3 будет аналогичным.

Схемы подключения светодиодных индикаторов к выходам микросхемы 176ИЕ4 приведены на рисунках 1.61,а и 1.61,б. На входе S устанавливается логический нуль для индикаторов с общим катодом и логическая единица для индикаторов с общим анодом.

Описание микросхем К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ13, К176ИЕ17, К176ИЕ18, К176ИД2, К176ИД3 и их применение в электронных часах можно найти в [29]. Микросхемы К176ИЕ12, К176ИЕ13, К176ИЕ17, К176ИЕ18 допускают напряжение питания от 3 до 15 В.

Универсальные счетчики могут работать в режимах сложения, вычитания, установки начального кода, установки счетчика в нуль. К универсальным счетчикам относятся К155ИЕ6, К155ИЕ7, К561ИЕ11, К561ИЕ14. Алгоритм работы счетчика К155ИЕ6 рассматривается во второй главе.

 

Назад

Содержание

Вперед

 

Счетчики импульсов — Efento

Счетчики импульсов — это специальные типы датчиков, которые используются для подсчета количества импульсов, поступающих от сторонних устройств/счетчиков. Существуют различные варианты использования счетчиков импульсов, включая считывание показаний счетчиков воды/электричества/газа или подсчет количества событий (например, открытие и закрытие двери).

Обзор

Efento предлагает три типа счетчиков импульсов: счетчик воды, счетчик электроэнергии и универсальный счетчик импульсов. С аппаратной точки зрения устройства идентичны. Единственная разница заключается в программном обеспечении: счетчик импульсов воды преобразует количество импульсов в литры, счетчик импульсов электроэнергии преобразует количество импульсов в Втч, а общий счетчик импульсов возвращает количество импульсов, подсчитанных за установленный период времени.

Каждый счетчик импульсов может иметь до трех каналов. Каждый канал подсчитывает количество импульсов, выдаваемых подключенным к нему устройством. Кроме того, можно комбинировать каналы счета импульсов с датчиками других типов — например, можно получить счетчик импульсов, который также измеряет температуру и влажность.

Счетчики импульсов Efento могут обмениваться данными с помощью Bluetooth Low Energy и/или NB-IoT. В случае счетчиков импульсов Bluetooth Low Energy данные отправляются либо непосредственно на мобильный телефон с установленным мобильным приложением Efento, либо в облако Efento / стороннюю платформу через шлюз Efento. Счетчики импульсов Efento NB-IoT отправляют данные непосредственно в Efento Cloud или стороннюю платформу по сети NB-IoT. Независимо от способа связи, устройства питаются от батареи и могут работать годами без какого-либо обслуживания.

Подключение счетчиков импульсов

Счетчик импульсов

 

 

Счетчики импульсов используются для подсчета ряда событий. Например. подсчитать количество открытий дверей, подсчитать количество людей, прошедших через турникет, подсчитать количество предупреждений, сообщенных устройством. Счетчики импульсов Efento поддерживают любое устройство, имеющее выход SO (импульсный) или сухой контакт. Сюда входят также дверные датчики с магнитным/герконовым переключателем. Устройство, подающее импульсы, должно быть подключено к контактам CH и GND счетчика импульсов Efento (в случае многоканального счетчика импульсов: Ch2-GND, Ch3-GND, Ch4-GND).

 

Счетчик пульсаций воды

 

 

 

Счетчики пульсаций воды работают с любым счетчиком воды, оснащенным импульсным выходом. Если вы хотите подключить счетчик пульса воды к аналоговому счетчику, вы можете использовать импульсный датчик (в зависимости от производителя счетчика, он также может называться датчиком импульсов, генератором импульсов) для преобразования показаний аналогового счетчика в импульсы. Обратитесь к руководству пользователя вашего счетчика воды, чтобы найти лучший способ преобразования показаний счетчика в импульсы. Устройство, подающее импульсы, должно быть подключено к контактам CH и GND счетчика импульсов Efento (в случае многоканального счетчика импульсов: Ch2-GND, Ch3-GND, Ch4-GND).

 

Счетчик импульсов электроэнергии

 

 

 

Счетчик импульсов электроэнергии Efento должен быть подключен к выходу SO счетчика электроэнергии. ВСЕГДА читайте и соблюдайте руководство пользователя счетчика электроэнергии, который вы подключаете к счетчику импульсов Efento. Во избежание поражения электрическим током:

  • ОТКЛЮЧИТЕ все источники питания и оборудование, которые будут подключены к этому изделию
  • Подсоедините все кабели к устройствам
  • Включить все источники питания

 

 

Отображение и анализ данных

Счетчики пульса Efento могут отправлять данные в Efento Cloud для дальнейшей обработки и хранения, или к ним можно получить доступ с помощью бесплатного мобильного приложения для Android.

Efento Cloud

Если счетчик импульсов отправляет данные в Efento Cloud, вся информация о потреблении воды/электричества или количестве импульсов сохраняется там. Пользователь может установить ряд правил, предупреждающих о ненормальном использовании (например, если потребление воды превышает 10 литров в минуту, отправить SMS-уведомление), отображать данные на графике или создавать отчеты с информацией об использовании / количестве импульсов.

 

Данные счетчика воды Efento представлены на платформе Efento Cloud. Пользователь может настроить правила оповещения. Например, если потребление выше или ниже порогового значения, пользователь будет уведомлен с помощью SMS или электронной почты.

Кроме того, в случае импульсных счетчиков воды и электроэнергии Efento Cloud автоматически рассчитывает общее потребление за выбранный период времени вместе с максимальным, минимальным и средним потреблением. Эту информацию можно экспортировать в виде файла pdf или csv и отправлять на электронную почту пользователя по запросу или автоматически каждый день, каждую неделю или каждый месяц.

 

Отчет в формате PDF, созданный на основе данных, собранных счетчиком пульса воды Efento. Отчет содержит информацию об использовании в течение каждой минуты, а также общее потребление воды за весь период времени

Узнайте больше о возможностях Efento Cloud

 

Мобильное приложение

Пользователи могут считывать данные из памяти счетчиков пульса Efento с помощью мобильное приложение, которое связывается с устройствами по Bluetooth Low Energy. Каждый счетчик импульсов хранит около 40 000 измерений. Одно измерение – это количество импульсов, подсчитанных за один интервал измерения. Например, если интервал измерения установлен на 1 час, устройство сохранит потребление / количество импульсов, подсчитанных за последние 40 000 часов. Если интервал измерения установлен на 1 минуту, устройство сохранит потребление / количество импульсов, подсчитанных за последние 40 000 минут. Кроме того, мобильное приложение представляет данные на графике, отображает статистику или формирует отчеты в формате pdf и csv. Связь по Bluetooth может быть зашифрована, поэтому только авторизованные пользователи могут получить доступ к данным счетчиков пульса.

 

Конфигурация

Счетчики импульсов Efento имеют те же функции, что и обычные датчики Efento: функции датчиков Bluetooth Low Energy и функции датчиков NB-IoT. Помимо стандартных функций пользователь может настроить: период измерения и коэффициент преобразования импульсов.

Период измерения

Определяет, через какие интервалы счетчики импульсов подсчитывают количество импульсов. Если вам нужно большее разрешение, вы можете установить период измерения на 1 минуту, и счетчик импульсов будет считать импульсы в этом интервале. Если вам не нужно столько точек данных, поскольку вас интересует ежемесячное потребление воды арендатором, вы можете установить интервал в один час или даже один день. Период измерения настраивается пользователем и может быть установлен на любое значение от 1 минуты до 10 дней.

 

Коэффициент преобразования

Счетчики импульсов воды и электричества Efento позволяют пользователям устанавливать коэффициент преобразования для каждого из каналов. Счетчик импульсов преобразует количество импульсов, подсчитанных за установленный период времени, на основе этого коэффициента. Например, если пользователь устанавливает коэффициент преобразования счетчика воды на «1», устройство будет рассматривать один импульс как 1 литр. Если коэффициент преобразования был установлен на «10», каждый импульс будет представлять 10 литров. В случае счетчиков импульсов электроэнергии пользователи могут установить количество ватт-часов (Втч), представленное одним импульсом.

 

Контроль длительности импульса

Можно установить максимальную длину импульса, принимаемого счетчиком импульсов Efento. Если счетчик импульсов получает импульс длиннее установленного значения, это будет считаться ошибкой и передаваться через NB-IoT/Bluetooth. Эта функция полезна, если счетчики импульсов Efento работают со счетчиками коммунальных услуг, оснащенными импульсными выходами с определенной длительностью импульса. Установив максимально допустимую длину импульса, пользователь может контролировать правильную работу счетчика. По умолчанию управление длительностью импульса отключено, и счетчики импульсов Efento рассматривают любую длину импульса как приемлемую.

4QD-TEC: аналоговый счетчик импульсов

На 4qd.co.uk мы продаем ряд контроллеров двигателей и аксессуаров для ваших проектов

Введение

Хотя это полностью функциональная схема, она содержит несколько интересных моментов: в деталях, возможно, в ней нет ничего особенно оригинального, но в общем замысле это творческое решение поставленных задач,

Он был разработан для применения в сварочном аппарате: существует множество деталей машин цилиндрической формы, которые подвержены сильному поверхностному износу. Например, дробилки для руды, а также натяжные и роликовые колеса внедорожных транспортных средств, широко используемых при перемещении грунта. Они быстро изнашиваются, поэтому имеет смысл заменить поверхность компонента твердым металлом с экономической точки зрения. Обычно это делается в процессе сварки с использованием твердосплавного сплава.

Поскольку изделие вращается с постоянной скоростью, сварочная головка колеблется из стороны в сторону, укладывая сварной шов в виде зигзага или прямоугольной волны. В конце полного оборота сварочная головка перемещается в сторону на расстояние, более или менее равное ширине колебаний, с учетом некоторого перекрытия. На последнем обороте головку нельзя сдвигать в сторону, но сварной шов должен быть немного «накинут» на новую поверхность. Некоторые машины предназначены для обработки деталей с широким диапазоном диаметров. В этих машинах для вращения использовался шаговый двигатель, потому что они дают такой широкий диапазон скоростей.

Эта схема является аналоговым счетчиком перебега для такого шагового вращателя! Как такое приложение, это необычное требование! Но схема может представлять общий интерес.

Схема содержит элементы:

  • Лестничный генератор
  • Аналоговый счетчик
  • Компаратор с регулируемым гистерезисом
  • Подкачивающий насос с чашкой и ведром

Зарядный насос

Эта схема на самом деле состоит из двух основных блоков, каждый из которых может быть полезен по-своему. Первый блок слева, до Tr5 включительно, представляет собой чашечно-ковшовый зарядный насос. Если вы не знаете этот термин, он относится к маленькому конденсатору (стаканчику — C1), который сбрасывает свой заряд в конденсатор большего размера (ведро). На определенном уровне ведро переполняется и вызывает что-то еще. Это своего рода аналоговый делитель, если хотите!

Ведро — это конденсатор емкостью 100 н, подключенный к затвору BF244 (J-FET). Вход должен представлять собой последовательность импульсов (прямоугольных или аналогичных) повторяемой амплитуды, подаваемой на вход счета.

Чтобы запустить схему, входной сигнал Start должен стать достаточно высоким, чтобы включить Tr1, который выключит Tr2. Коллектор Tr5 теперь может свободно всплывать вверх.

Каждый раз, когда вход счетчика увеличивается, C1 разряжается через диод в очиститель пресета. Когда счетчик становится низким, C1 заряжается через эмиттер Tr3. Но ток эмиттера Tr3 должен течь от коллектора, поэтому напряжение на затворе Tr4 немного падает. Таким образом, Tr4 перестает проводить ток, ток течет через конденсатор 3M3 и включает Tr5, в результате чего коллектор Tr5 поднимается настолько, чтобы восстановить напряжение на затворе. Чашечный заряд перелетел в ведро, изменив его напряжение.

Теперь, если чашка, скажем, 100 пФ и размах входного напряжения (в «счет») составляет 10 В, тогда изменение на коллекторе Tr5 будет 10 мВ. Вы можете настроить значения по своему усмотрению. Иными словами, отношение ведра к стакану составляет 1000:1, тогда нам нужно 1000 входных импульсов 10 В, чтобы качнуть выход на 10 вольт.

Размер чашки и ведра можно выбрать по своему усмотрению. Помните, что ведро должно иметь низкую утечку, поэтому я использовал JFET для входа, но схема работает и с NPN-транзистором для входа. В полевом транзисторе с полевым транзистором напряжение «отсечки» (в котором работает схема) является переменным, поэтому мы подаем предустановку для настройки рабочей точки схемы. С транзистором NPN для входа вы можете удалить предустановленные и присоединенные части и подключить базу Tr3 к линии +ve. Транзистор немного утечет заряд в ведро.

Компаратор

Теперь мы подошли ко второй половине схемы, которая представляет собой 3-транзисторный компаратор напряжения. Но я хотел, чтобы уровень, на котором я обнаружил, был полностью переменным, по существу, от 0 В до полного напряжения питания. Обычно вы применяете гистерезис к компаратору с помощью резистора обратной связи от выхода к неинвертирующему входу (т.е. через 100K к базе Tr6). Но есть проблема, потому что, когда на входе регулировки низкий уровень, обратный ток намного больше, чем при высоком уровне на входе регулировки, поэтому гистерезис зависит от напряжения регулировки.

Вот хитрый расчетный момент: хвост Tr6/Tr7 является источником тока Tr8, Tr9 (см.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *