Генератор телеграфного текста

Генератор телеграфного текста

Введение

Последнее время все меньше внимания уделяется УКВ-связи, все больше вытесняемой всемирной сетью Internet, сотовой связью и т.д.. Эти и другие более дорогие средства телекоммуникаций с каждым годом увереннее входят в нашу жизнь. Однако УКВ связь представляется мне наиболее демократичным способом общения людей во всем мире объединенных общими интересами в области электроники. Неудобством этого способа передачи данных является сравнительно сложный процесс ввода информации связанный с необходимостью владеть навыками представления данных в коде Морзе.

Решением этой проблемы может служить автоматизация процесса ввода информации на основе интегральных схем, то есть создание удобного интерфейса пользователя.

В рамках данной работы планируется разработать генератор телеграфного текста который будет формировать в телеграфном коде и небольшой по объему неизменяемый в процессе эксплуатации текст. Это устройство может быть применено в УКВ маяке, передающем позывной и местонахождение станции. Также схема может быть использована как составная часть в электронных телеграфных ключах.

1. Структурная схема

Схему, условно можно разделить на несколько логических блоков:

- тактовый генератор (ТГ) /DD3/

- счетчик-переключатель (С/П) /DD3, DD4/

- блок генерации кода (БГК) /DS1, DD5/

- гармонический генератор (ГГ) /DD1/

- выходной блок (ВБ) /DD1/

2. Принцип работы.

Тактовый генератор схемы задает рабочую частоту схемы. Фактически от него зависит скорость передачи последовательного кода.

Счетчик-переключатель выполняет роль генератора адреса. Этот блок последовательно подает на адресные входы блока генерации кода все адреса из адресного пространства его ПЗУ (от 00000 до 11111), а также последовательно переключает активный вход мультиплексора БКГ подавая на его адресные входы двоичный трехразрядный код (от 000 до111) номера активного входа.

Блок генерации кода считывает код ячейки памяти поданный на его адресные входы и подает на вход (12) ВБ один инвертированный бит из содержимого этой ячейки соответствующий активному входу мультиплексора.

Гармонический генератор подает тональный сигнал с частотой 3,3 кГц на вход (13) ВБ.

Выходной блок представляет собой логическую схему “И-НЕ” которая пропускает гармонический сигнал ГГ при подаче на вход (12) ВБ логического “0”.

Выбор элементной базы

Серии цифровых микросхем ТТЛ являются основой построения вычислительных устройств. Одним из определяющих преимуществ является наличие в их составе таких схем как JK и D-триггеры, дешифраторы, регистры сдвига, счетчики, сумматоры, и элементы памяти (ОЗУ и ПЗУ) со схемами управления. Наличие схем, представляющих собой готовые узлы ЭВМ на несколько двоичных разрядов позволяет значительно уменьшить число корпусов цифровых микросхем и получить значительный выигрыш в объеме аппаратуры.

Приемуществом микросхем ТТЛ также является одинаковое у всей серии напряжение питания U_ип=5 В+ 10% и близкие значения логических уровней, что значительно упрощает разработку схемы.

4. Описание устройства схемы.

Тактовый генератор DD2 выполнен на микросхеме К155ЛА3. К входам 1+2 и 9+10 подключен конденсатор C1, а между входами 1+2 и выходом 8 подключен резистор R1. В такой конфигурации генератор вырабатывает частоту 35 Гц, это тактовая частота схемы.

Так как для адресации 32 байт ПЗУ требуется 5 разрядов двоичного кода, то для реализации счета от 00000 до 11111 следует подключить параллельно две схемы К155ИЕ5. Причем для адресации ПЗУ нужно задействовать выходы 12,9,8,11 схемы DD3 и выход 12 схемы DD4. Остальные выходы (9,8,11) реализуют счет от 000 до 111 и подключены к адресным входам (соответственно 11,10,9) мультиплексора DD5, для переключения активного канала (с 0 по 7).

Основой схемы является ПЗУ К155РЕ3. Элементом связи этого ПЗУ является биполярный транзистор с выжигаемой перемычкой. То есть у незапрограммированной схемы все пространство памяти “забито” единицами. При программировании в узлах где должен быть записан 0, перемычка выжигается. Адресное пространство схемы от 00000 до 11111 (32 байта), т. е. каждая ячейка памяти содержит восьми разрядное двоичное слово. Так как для реализации последовательной передачи кода Морзе требуется считывать содержимое ПЗУ побитно, то ПЗУ включается в схему через мультиплексор. Выходы ПЗУ (1,2,3,4,5,6,7,9) (их количество совпадает с разрядностью кода) подключаются к соответствующим каналам мультиплексора DD5 (входы MS 4,3,2,1,15,14,13,12). За счет последовательной подачи на вход мультиплексора восьми разрядного кода и последовательного переключения активного канала (по средствам подачи схемой DD4 на адресные входы MS двоичного трехразрядного кода номера канала) достигается побитная подача на вход (5) ВБ схемы содержимого ПЗУ.

Для контроля в схему введен тональный генератор состоящий из триггеров DD1.1 - DD1.3. Резистор R2 регулирует высоту тона.

Триггер DD1.4 является ключом схемы. Когда с выхода (5) мультиплексора подается инвертированная единица триггер открывается и подает на передатчик положительный уровень сигнала гармонического генератора до тех пор пока на вход (12) триггера не будет подан инвертированный ноль.

5. Электропитание

Питание схемы осуществляется от источника постоянного тока напряжением 5 В

6. Монтажная схема

Печатная плата односторонняя, размеры 50 Х 35 мм, располагается внутри корпуса размером 62 Х 45 Х 25. Плата крепится к основанию корпуса с одной стороны на два винта, а с другой стороны край платы упирается в специальный выступ в корпусе.

Заключение

В результате проведенной работы на основе изученной литературы и личных изысканий была разработана структурная схема и принципиальная схема генератора телеграфного текста. Также в работе было приведено подробное описание устройства и принципа работы схемы, а также приведена монтажная схема устройства.

Данная схема может применяться в УКВ связи в радио маяке передающем позывной и местонахождение станции.

В перспективе на основе этого устройства может быть разработан терминал снабженный клавиатурой и дисплеем и предназначенный для оперативного преобразования телеграфного кода в символы алфавита и наоборот, что значительно облегчит процесс общения с внешним миром посредством УКВ связи. Использование подобных устройств в значительной мере послужит популяризации такого вида телекоммуникаций как ультракоротковолновая связь.

Библиографический список

Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова, и др. : Радио и связь,1990г., 496 с.

В.Л.Шило,МРБ Популярные цифровые микросхемы:

справочник: радио и связь, 1989г, 352 с.

Журнал Радио 3/89 стр. 25-26