Приборы для судей по спорту


Скачать 130.13 Kb.
НазваниеПриборы для судей по спорту
Дата публикации09.04.2013
Размер130.13 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Спорт > Документы
СПОРТИВНАЯ АППАРАТУРА
М. Васильченко, А. Берестов

ПРИБОРЫ ДЛЯ СУДЕЙ ПО СПОРТУ




Дешифратор для электронного информационного табло



При проведении различных соревнований возникает необходимость в оперативном отображении цифровой информации. В настоящее время существуют разные способы решения этой задачи. Описываемое здесь устройство индикации цифр в одном десятичном разряде отличается как простотой схемного решения и изготов­ления, так и управления.

Как и большинство устройств подобного типа, оно представляет собой дешифратор унитарного десятичного кода в позиционный семисегментный — включение одного из тумблеров на пульте управления приводит к форми­рованию соответствующей цифры из сегментов на табло. Особенностью данного дешифратора является то, что в отличие от обычно используемого включения тех или иных сегментов, формирующих заданную цифру, здесь используется гашение ненужных, что значительно упро­щает схему устройства, уменьшает число используемых элементов и уровень их интеграции. Действительно, анализ таблицы состояний сегментов при формировании цифр показывает, что гашение ненужных сегментов примерно в два раза экономит число коммутационных элементов по сравнению с их числом для включения необходимых сегментов.
Таблица 1

^ Сегменты на табло
Цифры на

табло

а

в

с

d

е

f

g

1

0

1

1

0

0

0

0

2

1

1

0

1

1

0

1

3

1

1

1

1

0

0

1

4

0

1

1

0

0

1

1

5

1

0

1

1

0

1

1

6

1

0

1

1

1

1

1

7

1

1

1

0

0

0

0

8

1

1

1

1

1

1

1

9

1

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0


В табл. 1 левый столбец обозначает индицируемую цифру, единицы соответствуют включенным сегментам, формирующим заданную цифру, а нули — выключенным (рис. 1). Простой подсчет показывает, что нули зани­мают 30 % от общего числа состояний. Схема дешиф­ратора приведена на рис. 2. Рассмотрим, как происходит формирование какой-либо из цифр, например единицы. В исходном состоянии устройство выключено и табло не светится. При замыкании тумблера 1 и включении питания с помощью тумблера 8 происходит подача уровня логической единицы на один из входов элементов, ИЛИ — НЕ Dl.l, D2.1, D2.2, D3.1 и D3.2. На все осталь­ные входы, поскольку остальные тумблеры не включены, подан уровень логического нуля — они «привязаны» к земле через резисторы R2...R9. В соответствии с таб­лицей истинности элементов ИЛИ — НЕ и И — НЕ уро­вень логической единицы будет присутствовать только на выходах «в» и «с» устройства, уровень остальных выходов будет равен нулю, т. е. соответствующие сег­менты будут погашены. Для формирования какой-либо другой цифры тумблер S1 выключается и включается нужный. Включение только питания (тумблера S8) при­водит к включению всех сегментов, т. е. высвечиванию цифры «8». Если имеется возможность использовать тумблеры с двумя парами контактов, то можно отка­заться от последовательного включения тумблера, а сразу же одним тумблером подавать питание и на логическую часть устройства и уровень логической еди­ницы на необходимые входы.



Рис. 1.Расположение сегментов в световом табло



Рис. 2. Принципиальная схема дешифратора
Выходы микросхем подключаются к ключевой схеме, нагрузкой которой служат лампочки накаливания. В таб­ло использованы лампочки для салонов легковых автомобилей, в каждом сегменте используется по две штуки, расположенные вдоль друг за другом. Питание всего устройства осуществляется от автомобильного аккуму­лятора напряжением 12 В, что удобно при использова­нии табло в полевых условиях. Питание логической части устройства можно осуществлять через отдельный стаби­лизатор, имеющий на выходе напряжение 9 В, хотя, как показал опыт эксплуатации, напряжение, подавае­мое на логическую часть устройства, может изменяться в широких пределах (3...15 В). Увеличение числа раз­рядов в табло достигается, как легко видеть, простым повторением данной схемы в каждом разряде. К выво­дам bg подключаются блоки индикации, аналогичные подключенному к выводу а.
Судейский секундомер

для проведения авиамодельных соревнований по воздушному бою
Применение цифровой контрольно-измерительной аппаратуры дает во многих случаях неоспоримые пре­имущества по сравнению с традиционными методами измерений. Все большую популярность такая аппарату­ра завоевывает и при проведении спортивных и спортив­но-технических соревнований. Связано это с тем, что обычные «ручные» методы фиксации, например, времени, в ряде случаев не позволяют вынести объективное реше­ние (при всей беспристрастности судей, но в результате ограниченной мышечной реакции человека).



Рис. 3. Блок-схема секундомера
Если говорить конкретно об авиамоделизме, то в настоящее время требуется, например, при проведении соревнований достаточно высокого ранга по гоночным моделям фиксация полетного времени участников с точ­ностью до сотой доли секунды. На соревнованиях же скоростных моделей, где скорости давно перешагнули рубеж 200 км/ч и приближаются уже к 300 км/ч, фик­сация времени с этой точностью назрела уже давно. Отметим также, что создание многомоторных радио­управляемых моделей-копий выдвигает проблему синхро­низации частоты вращения микродвигателей, которая к настоящему времени на основе аналоговой техники нерешена и достаточно просто решается при применении цифровой техники. Форсирование микродвигателей требует замера скорости вращения. Применяемые сейчас аналоговые частотомеры страдают большой погрешно­стью, а применение уже разработанных цифровых часто­томеров дает возможность простыми средствами опреде­лять скорость вращения винта с точностью до ±10 об/мин.

В данной статье описан достаточно простой для по­вторения секундомер, предназначенный для проведения авиамодельных соревнований по воздушному бою, изго­товленный и опробованный в Центральном спортивно-техническом клубе авиационного моделизма.

Коротко о правилах соревнований по воздушному бою. В каждом бою участвуют две модели, управляе­мые спортсменами с помощью корд, фиксируется общее полетное время, а также время каждого участника. Ни один из промежутков времени не должен превышать 240 с (по правилам соревнований фиксируется именно число секунд). Ввиду большой звуковой насыщенности при запуске моделей, связанной с работой микродвига­телей, требуется достаточно надежная информация о на­чале счета времени и его завершении. В ряде случаев для этого используется сирена.

Рассмотрим блок-схему устройства (рис. 3), отве­чающую этим требованиям.

После включения питания и нажатия кнопки «Сброс» схема приходит в исходное состояние — счетчик обнулен и на его вход не поступают тактовые секундные импуль­сы с генератора. При нажатии кнопки «Пуск» прерыва­тель переходит в состояние, в котором он пропускает сигнал с генератора. По переднему фронту запускающего импульса одновременно срабатывает одновибратор, включающий на заданное время (3 с) сирену, оповещающую о начале полетного времени. Информация о текущем времени высвечивается на табло.



Рис. 4. Принципиальная схема секундомера
По достижении счетчиком состояния 240 с схема совпадений вырабатывает импульс, по переднему фрон­ту которого прерыватель запирается, счет при этом останавливается и одновременно, как и при запуске схемы, включается сирена, извещающая об истечении полетного времени. Для приведения устройства в исход­ное состояние нажимается кнопка «Сброс».

Рассмотрим теперь схемную реализацию устройства (рис. 4). Оно может быть выполнено на микросхемах разных серий. Была выбрана серия К176, отличающаяся малым потреблением вследствие выполнения по К.МОП-технологии (дополнительные полевые транзисторы) и наличием достаточно интегрированных элементов в ее составе, по сравнению, например, с микросхемами, вы­полненными по ТТЛ-технологии (например, серия К155). Хотя последняя серия и превосходит серию К176 по быстродействию, но в данном случае вопросы быстродействия несущественны. Что же касается потребления логической частью устройства, то здесь серия КД76 имеет существенные преимущества, поскольку ее потреб­ление в статическом режиме составляет микроамперы. Это существенно еще и потому, что ввиду большого энергопотребления световым табло и «толчков» по пи­танию при переключении сегментов можно питать логи­ческую часть схемы от отдельного маломощного источ­ника (например, от батареи «Крона»).

Генератор и прерыватель секундомера выполнен на микросхеме D1, которая содержит элементы генератора и счетчик-делитель с коэффициентом деления 215. В цепи генератора включен кварц с частотой 32 768 Гц (или 215 Гц). С входа 15 микросхемы (вывод 5) следуют секундные импульсы, если на входе R (вывод 3) при­сутствует логический ноль, и импульсов нет, если на входе R присутствует логическая единица (вход R в мик­росхеме К176ИЕ5 служит для установки счетчиков де­лителя в нулевое состояние). Формирование этих уровней происходит с помощью D-триггера D2.2. После на­жатия кнопки «Сброс» на выходе Q-триггера D2.2 воз­никает уровень логической единицы, что приводит к уста­новке счетчика-делителя микросхемы D1 в нулевое состояние. Одновременно обнуляются и микросхемы D4, D6, D8 трехразрядного счетчика делителя числа секунд. Секундные тактовые импульсы при этом не проходят на вход микросхемы D4. Нажатию кнопки «Сброс» соот­ветствует перевод ползунка переключателя S2 в верхнее по схеме положение.

Для запуска секундомера необходимо нажать кнопку «Пуск» (ползунок переключателя S1 переводится в верх­нее по схеме положение). Этому соответствует подача уровня логической единицы (положительного потенциа- . ла питания +9 В) на вход S триггера D2.1. При этом на выходе Q возникает положительный фронт, по кото­рому с помощью микросхем D3.1, D3.2, D3.3 вырабаты­вается импульс стандартной длительности, определяе­мый постоянной времени цепочки R5C7. Этот импульс с выхода D3.3 подается на установочный вход S триггера D2.2, что приводит к обнулению выхода Q, т. е. снятию уровня логической единицы на входе R микросхемы D1. Одновременно этот импульс в противоположной поляр- ности (с выхода D3.2) через микросхему D10.3 подается на тактовый вход С микросхемы D11.2, на которой вы­полнен одновибратор. При этом уровень логической единицы с D-входа передается на выход Q микросхемы, что приводит к зарядке конденсатора С9. По достижении потенциала активной зоны происходит опрокидывание триггера. Счетчик-делитель микросхемы D1 начинает делить частоту задающего генератора до частоты 1 Гц, которая подается на вход счетчика-делителя D4, D6, D8.

Таким образом, можно сказать, что точность работы устройства составляет величину, обратную частоте за­дающего генератора, т. е. 3-10~5 с. Задержки, связанные с прохождением импульсов, при работе микросхем в дан­ном случае несущественны, поскольку для микросхем серии К176, согласно паспортным данным, они составля­ют величины меньше микросекунды.

Трехразрядный десятичный счетчик выполнен на микросхемах D4, D6, D8, представляющий собой счетчик с дешифратором для вывода информации в семисегментном коде. Обратим внимание на схему управления дан­ными элементами в разрядах десятков и сотен (микросхемы D6 и D8). Чтобы уменьшить энергопотребление лампами табло после подачи импульса «Сброс», а также для улучшения восприятия информации, было решено оставлять светящейся цифру «О» только в разряде единиц. Для этого после подачи импульса «Сброс» уро­вень логической единицы, устанавливающийся на выхо­дах Q микросхем D7.1 и D7.2, подается на входы С микросхем D6 и D8. Наличие логической единицы на входе С микросхемы К176ИЕ4 приводит к инверсии вы­ходных уровней на выходах «a»...«g». Поэтому в со­стоянии «О» уровень выходов «a»...«f» окажется равным нулю, а уровень выхода «g» — единице. Для обнуления и этого выхода используются схемы 2И-НЕ (D5.2, D5.3, D9.1, D9.2), на входы которых подаются уровни с выхо­да «rf» микросхемы D6 и с выхода Q микросхемы D7.1 (соответственно с D8 и D7.2). Таким образом в исходном состоянии счетчика осуществляется гашение нулей в раз­рядах десятков и сотен.

С приходом первого импульса переноса из предыду­щего разряда, например разряда единиц, в D-триггере D7.1 происходит перенос уровня логической единицы, присутствующей на D-входе, на выход Q микросхемы D7.1, где этот уровень сохраняется, пока не будет подан импульс сброса на R-входы микросхем. Все сказанное относится и к разряду сотен.

По достижении счетчиком состояния 240 с на соот­ветствующих выходах в разряде десятков и сотен появ­ляется уровень логической единицы. Отметим, что это состояние единственное. Выходы «6, с, f, g» микросхемы D6 и «а, Ъ, d, e, g» микросхемы D8, помимо того что они соединяются с блоками индикации, соединены также со входами схемы совпадений D12. Порядок соединения несуществен, поэтому на схеме выходы микросхемы D6 и D8 и входы D12 объединены одной толстой линией. Это состояние вызывает срабатывание микросхемы D12 — девятивходовой схемы И, на ее выходе появ­ляется положительный уровень, по фронту которого с помощью микросхем D10.1, D10.2, D10.3 и RС-цепочки R10C8 формируется короткий импульс. Этот импульс с одной стороны идет через микросхему D9.4 на вход R триггера D2.2, что приводит к появлению логической еди­ницы на выходе Q, т. е. к прекращению счета — на таб­ло остается гореть «240». Одновременно этот импульс поступает на вход С триггера D11.2, на котором, как

говорилось выше, выполнен одновибратор, управляю­щий временем работы сирены, которая на этот раз извещает об окончании полетного времени.

Коротко остановимся на устройстве табло и питании устройства. Табло выполнено трехразрядным, на нем, наряду с цифрами в семисегментном коде, имеется ряд предупредительных сигналов. Сегменты выполнены на лампочках для автомобильных салонов. Они удобны тем, что имеют продолговатую форму, а контакты вы-, полнены на ее концах. Образец ключевой схемы, управ­ляющей включением лампочек сегментов, приведен толь­ко для одного сегмента, остальные схемы идентичны. Обратим внимание также на входные цепи микросхемы D2.1. Поскольку логическая часть схемы монтируется совместно с ключевыми схемами, управляющими сегмен­тами, в корпусе табло, а управление производится с судейского столика, то необходимо предусмотреть кабель. Для предотвращения помех ко входам присоеди­нены сопротивления, значение которых много меньше входного сопротивления микросхем этой серии (1 МОм), а также параллельно подсоединенные электролитиче­ский и керамический конденсаторы.

Питание устройства производится таким образом. Логическая часть питается от маломощного источника напряжением 9 В. Потребляемый ток не превышает 20 мА. Лампочки сегментов питаются от автомобиль­ного аккумулятора, что удобно в условиях кордодрома. Кроме того, для автомобильного аккумулятора нагрузка в 20 А является приемлемой в течение достаточно дли­тельного времени (а именно такой ток потребляет таб­ло, когда горят все три разряда цифр).


ББК 32.884.19 В80
Рецензент кандидат технических наук С. А. Бирюков
В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 85/ В80 Сост. А. В. Дьяков — М.: ДОСААФ, 1984. — 78 с, ил. 30 к.
Приведены описания конструкций, принципиальные схемы и мето-дика расчета их некоторых узлов. Учтены интересы начинающих и ква­лифицированных радиолюбителей.

Для широкого круга радиолюбителей и специалистов.

2402020000 — 034

В----------------27-84

072(02) — 84
ББК 32.884.19

6Ф2.9
В помощь радиолюбителю

Выпуск 85
Составитель Андрей Васильевич Дьяков

Заведующий редакцией Г. В. Калишев

Редактор М. Е. Орехова

Художественный редактор Т. А. Хитрово,

Технический редактор 3. И. Сарвина

Корректор Е. А. Платонова
ИБ № 1619.
Сдано в набор 30.09.83. Подписано з печать 13.02.84. Г-73531, Изд. № 2/г-266. Формат 84х108/32. Бумага типографская № 3. Гарнитура литерат. Печать высокая. Усл. п. л. 4,20. Усл. кр.-отт. 4,52. Уч.-изд. л. 4,14. Тираж 900 000 экз. (II завод: 545 001 — 900 000 экз.). Заказ № 4 — 105. Цена 30 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство ДОСААФ СССР. 129110, Москва, Олимпийский просп., 22.

Отпечатано с матриц ГПРПО «Полиграфкнига» на Киевской книжной фабрике, 252054, Киев, ул. Воровского, 24
OCR Pirat

Похожие:

Приборы для судей по спорту icon1. Пьер де Кубертен был удостоен на конкурсе искусства золотой медали...
Всемирные юношеские Игры, являющиеся Олимпийскими играми для подрастающего поколения, впервые проводились…
Приборы для судей по спорту iconOverview Лицензии а лицензии в sheet 1: Лицензии А
Всероссийский реестр официльных лиц спортивных судей по автомобильному спорту по алфавиту (Лиценции "А" ) по состоянию на 20 апреля...
Приборы для судей по спорту icon4 методы определения контролируемых параметров, оборудование и приборы
Приспособления, инструменты и приборы должны обеспечивать требуемую точность измерений в соответствии с действующими стандартами
Приборы для судей по спорту iconПравила первенства рхту по подтягиваниям: 1 Необходима предварительная регистрация в СтудСовете
В случае разных результатов судей, результат засчитывается по двум одинаковым подсчетам, в случае всех трех разных принимается решение...
Приборы для судей по спорту iconСоревнований по кинологическому спорту
Разработаны на основании действующих международных правил по кинологическому спорту Международной федерации кинологического спорта...
Приборы для судей по спорту iconПенсия (от латинского pensio платёж) регулярная и, как правило, пожизненная...
О статусе судей в Российской Федерации предусмотрена особенность государственного пенсионного обеспечения судей, пребывающих в отставке,...
Приборы для судей по спорту icon16. Электромеханические приборы с преобразователями (термоэлектрические...
Под действительной постоянной счетчика понимается количество энергии действительно израсходованной в цепи за один оборот диска. Эта...
Приборы для судей по спорту iconЛабораторная работа №4
Приборы и принадлежности: установка, секундомер, штангенциркуль, линейка, образцы для измерений
Приборы для судей по спорту iconРешение об отказе в принятии жалобы к рассмотрению принимается Комитетом...
Часто оказывается так, что найти защиту в России невозможно. Единственное, что можно сделать – обратиться в международные органы,...
Приборы для судей по спорту iconРуководство пробегом: Комитет по физической культуре, спорту и туризму...
Председатель комитета по физической культуре, спорту, туризму и молодежной политике администрации мо «Город Гатчина»
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница