¿Cuánto dura la competición internacional de atletismo?
1. Composición del circuito del temporizador electrónico
La figura 1 es un diagrama de bloques del temporizador electrónico, que consta de un circuito transmisor de láser, un circuito receptor de láser, un circuito de conteo, un circuito de bloqueo de control, un temporizador y consta de un circuito de visualización, un circuito de reloj de 100 Hz y un circuito de alimentación. La Figura 2 es un diagrama esquemático del circuito de emisión de láser y la Figura 3 es un diagrama esquemático de la parte central del temporizador electrónico.
2. Principio de funcionamiento del circuito
1. Circuito de emisión láser El circuito de emisión láser es muy sencillo. Es un circuito de accionamiento simple que consta de un diodo láser (tomado de un puntero láser de juguete) y un triodo (β es aproximadamente 100). Ajuste el potenciómetro de 47k para que el diodo láser emita luz normalmente. La luz láser roja emitida por el diodo láser es enfocada por la lente y se convierte en un haz de luz extremadamente delgado, equivalente a una cuerda corriendo.
2. Circuito de sincronización Es el núcleo de todo el circuito. Su parte de sincronización adopta el circuito integrado CL102, que integra conteo, decodificación, conducción y pantalla digital UED. Encienda el interruptor de encendido K y el circuito se borrará automáticamente, incluido CD4017, y cada canal mostrará 0000, 00 (* * 10). Al mismo tiempo, el circuito de reloj compuesto por NE555, etc. genera un pulso de sincronización de 100 Hz. señal, y el circuito de sincronización está en un estado de espera de sincronización. Cuando vea humo saliendo del arma de arranque, cambie rápidamente K1 a 1 y 2, porque en este momento solo el terminal YO del CD4017 emite un nivel alto y las otras salidas son de nivel bajo. El tiristor conectado al terminal de salida de conteo del CD4017. está en estado apagado, por lo que el terminal LE de CL102 en cada unidad de temporización, por lo tanto, la señal de reloj agregada al terminal CP de cada CL102 es válida. En este momento, se aplica una señal de reloj de 100 Hz a cada unidad de temporización simultáneamente para iniciar la temporización. Cuando el primer atleta cruza la línea de meta y bloquea el rayo láser con su cuerpo, el fotodiodo tiene una impedancia alta, BG1 se apaga y su colector emite un pulso de alto nivel, que se suma a la entrada de conteo de CD 4017 e Y1. genera un nivel alto, el tiristor conectado a él se enciende y permanece encendido, generando un nivel alto de aproximadamente 5 V a través de la resistencia de su cátodo. Agregue un nivel de 5 V al extremo LE de la primera unidad de cronometraje, la primera unidad de cronometraje detiene el cronometraje y bloquea la partitura, y otras unidades de cronometraje continúan cronometrando. Cuando el segundo atleta cruza la línea de meta, también se aplica un pulso de alto nivel al terminal CP del CD4017. Y2 de CD4017 genera un nivel alto, y el tiristor conectado a él se enciende y mantiene, generando un nivel alto de aproximadamente 5 V en ambos extremos de la resistencia de su cátodo. Este nivel de 5 V se agrega al extremo LE2 del segundo temporizador. unidad de cronometraje, de modo que la segunda unidad de cronometraje detiene el cronometraje y bloquea el resultado, y las otras unidades de cronometraje continúan cronometrando... Cuando el décimo atleta cruza la línea de meta, el CD4017 obtiene el décimo pulso de conteo y su terminal de transporte emite un pulso de transporte a controlar la décima unidad de sincronización. Asimismo, el décimo canal detiene el cronometraje y bloquea el rendimiento de ese canal. Dado que todas las unidades de cronometraje del temporizador electrónico comienzan a cronometrar al mismo tiempo, el circuito completa automáticamente la terminación de cada cronometraje, eliminando la influencia de factores humanos y mejorando la precisión y equidad del cronometraje.
Para hacerlo la próxima vez basta con apagar la señal del reloj, es decir, girar K1 a segunda o tercera velocidad. Al mismo tiempo, cuando la alimentación se apaga una vez y se vuelve a encender, el circuito cancelará automáticamente el último resultado y esperará el tiempo nuevamente.
Si la carrera es de varias vueltas en pista circular cerrada, antes de que el atleta realice el sprint final. Gire K2 hacia arriba para hacer que el extremo EN del CD4017 esté en un nivel alto, luego el pulso de conteo agregado al extremo CP del CD 4017 antes del sprint no es válido y no afectará la sincronización continua del circuito de sincronización. Cuando todos los atletas ingresen a la última vuelta, baje K2 para prepararse para terminar el estado de espera de cada pista por turno.
3. Producción y depuración
La fabricación de este circuito es muy sencilla. Suelde todas las piezas según sea necesario. Hablemos de la depuración en detalle a continuación.
1. La depuración del circuito receptor de láser consiste principalmente en ajustar la resistencia de polarización inferior RP2 de BGl a aproximadamente 100) para garantizar que el fotodiodo BGl esté saturado y sea conductor cuando hay irradiación láser, y se apaga cuando no hay irradiación láser. .
2. La depuración del circuito de control del pestillo del SCR ajusta la resistencia en el cátodo del SCR para que la corriente después de encender el SCR sea ligeramente mayor que su corriente de mantenimiento y, al mismo tiempo, garantiza que haya un voltaje CC de aproximadamente 5 V en el cátodo cuando el SCR está encendido. Para reducir el consumo de energía, se debe seleccionar un rectificador controlado por silicio unidireccional de baja potencia tanto como sea posible al mantener la corriente.
3. Depuración del circuito del reloj Esta es también la clave para depurar todo el circuito. Afectará directamente la precisión de sincronización del temporizador, es decir, cómo garantizar que el circuito del reloj genere un estándar relativamente. Señal de pulso de 100t{z. Método 1: ¿Mostrar 50 Hz completos con un osciloscopio? Abra la forma de onda. Luego agregue la señal de pulso del circuito de reloj al osciloscopio y ajuste el potenciómetro RP1 en el circuito de reloj para que muestre exactamente dos ciclos de pulsos rectangulares, de modo que la frecuencia de la señal de reloj sea de 100 Hz. Método 2: utilice un frecuencímetro estándar para medir su frecuencia y ajuste el potenciómetro en el circuito del reloj para mostrar 100 Hz. Método 3: Utilice un generador de señal estándar y un osciloscopio para hacer que el generador de señal estándar emita una onda rectangular de 100 Hz. Ajuste el potenciómetro en el circuito del reloj para que el período (es decir, la frecuencia) sea el mismo. Método 4: utilice un cronómetro para ajustar sin ningún instrumento. Los pasos específicos son: encienda el temporizador electrónico y luego presione K3 del cronómetro y el temporizador al mismo tiempo. Cuando el cronómetro llega a los 600 segundos. Detenga el cronómetro al mismo tiempo y vea si muestra 0600.00. De lo contrario, ajuste el potenciómetro en el circuito del reloj según su velocidad y repita los pasos anteriores. Después de repetirlo varias veces, siempre que el error no sea demasiado grande, porque incluso si es inexacto, el estándar es el mismo y aún se mantiene la equidad en el tiempo.
4. Precauciones de uso
Una vez ensamblado y depurado el circuito, se puede poner en uso real. Cuando se utiliza, el circuito de emisión láser debe estar parcialmente encapsulado en una caja con una masa relativamente grande, y la caja debe fijarse sobre un trípode de aluminio resistente. La altura del trípode es de aproximadamente 50-10 ocm, es decir, el rayo láser horizontal emitido por el transmisor láser está a aproximadamente 50-100 cm del suelo para garantizar que todos los atletas solo puedan bloquear el láser una vez al pasar la línea láser. El fotorresistor está empaquetado en la parte inferior de un cilindro delgado negro con un diámetro interior de aproximadamente 10 mm y una longitud de 100 mm, y está conectado al temporizador a través de un cable delgado y un enchufe. El cilindro también está montado sobre un trípode y su altura es regulable de 50 a 100 ERA. Ajuste repetidamente la altura y la dirección de los dos para que el rayo láser emitido por el emisor láser pueda caer sobre el fotodiodo. El rayo láser debe estar paralelo a la línea de meta. Una vez ajustado, no se puede mover.
Vale la pena señalar que, en aras de la simplicidad, el circuito del reloj utiliza un circuito integrado CL102, por lo que las horas, minutos y segundos no se pueden mostrar individualmente, sino que solo se pueden mostrar en segundos. De manera similar, para simplificar el circuito y facilitar el diseño de la placa PCB, las partes de control y bloqueo usan tiristores, lo que aumentará ligeramente el consumo de energía, por lo que la fuente de alimentación debe ser alimentada por 5 baterías de hidruro metálico de níquel No. 1. o baterías de plomo-ácido.