§ 3 Программные модели формирования импульсной последовательности
|
Скачать 425.09 Kb.
|
|
§Психофизические особенности восприятия зрительной информации человеком Зрение человека характеризуется следующими параметрами:
Мягким значением яркости светового пятна, обнаруживаемого глазом на чёрном фоне называется нидним порогом чувствительности, верхний порог связан с болевыми ощущениями. Диапазон яркости между нижним и верхним порогом 10-6 – 106 Кд/м2. Лучшие условия работы от 10 до 1000 Кд/м2 (300 Кд/м2 в аудитории).  Относительное приращение яркости, различимое глазом, называется пороговым контрастом.  . В рабочем диапазоне яркости 10-1000 Кд/м2 значение порога контраста 0,02…0,05. Для уверенного восприятия информации на фоне рассчитываемой по формуле больше чем в 10 раз порогового значения 0,2..0,5. Диапазоны значения выбираются не менее 0,5. Разрешающая способность, или острота зрения, характеризуется минимальным углом, в котором возможны отдельные различия 2 соседних точек, этот угол называется углом остроты зрения αβ. Угол зрения, необходимый для надежной идентификации элементов информационной модели, зависит от их сложности, оцениваемой количеством минимально различные дискретных элементов nЭ, на которые можно разложить  3*5, 5*7, 7*9, 9*13. Увеличение матрицы до 9*13 не приводит к улучшению восприятия. Поле ясности зрения ограничивается 16-20° по горизонтали и 12-15° по вертикали (голова не движется). L=(3..6)Р и формат информационного поля  .Поскольку при восприятии информации предусматривается движение глаз по горизонтали и вертикали, это позволяет увеличить угловые размеры по горизонтали до 50-56°. В этом случае формат информационного поля  , а все оптические приборы имеют угловое расстояние 50-60°.Критическая частота мелькания – минимальная частота, при которой глаз перестаёт воспринимать мелькание непрерывно светящегося изображения. Критическая частота мелькания равна 50-60 Гц, она возрастает с увеличением яркости и угловых размеров изображения.   Время адаптации – время для самонастройки чувствительности зрительного анализатора при изменении яркости объекта наблюдения. Время адаптации лежит в пределах единиц в секунду до 10 ков минут и зависит от пределов яркости света. Пропускная способность оценивается количеством информации, воспринимаемой за секунду. При опознавании букв и цифр 50-60 бит/с. При чтении 30-50 бит/с. При сложении 2 однозначных цифр 14 бит/с. Пример расчёта Определяется основные фотометрический требования, предъявляемые к информационному полю СОИ на основе дисплейной ЭЛТ, если информационная модель буквенно-цифровая матрица знака точечная форматом 7*9, расстояние до наблюдателя L=500 мм, освещенность на рабочей поверхности E=1000 лк, коэффициент отражения от изображения в информационном поле = 0,2 Контраст прямой (тёмное на светлом фоне). Определение геометрических размеров информационного поля и знаков. 1. Угловой размер информационного поля по горизонтали выбираем рекомендации αг =50° . 2. Ширина информационного поля  мм3. Высоту информационного поля вычисляем на основе рекомендаций по выбору формата   мм4. Угловой размер знаков по вертикали α=9*3=27° 5. Высота знака  6. Ширина знака определяется исходя из размерности матрицы (7*9) bЭМ=3,1 мм 7. Расстояние между знаками p = (0,3 .. 0,6) bЭМ = 1,7 мм 8. Расстояние между строками s = (0,7 .. 1) hЭМ ≥ 4 мм 9. Максимальное количество знаков в строке NЗС =  10. Максимальное количество текстовых строк Nтс=  Определение фотометрических параметров 11. При прямом контрасте яркость объекта определяется внешней засветкой, поэтому яркость вычисляется по формуле  12. В соответствии с рекомендациями задаёмся значением контраста Кпр=0,7 13. Определяем яркость фона  Рекомендации для рассчитанной СОИ: Снизить влияние внешней освещенности можно применять затеняющий козырек Для уменьшения коэффициента отражения ρ можно использовать светофильтр Улучшить условия информационного поля можно уменьшить яркость фона LФ и объекта Lоб Дискретные индикаторы. Определения и классификация Под дискретными индикаторами понимают прибор, информационное поле которого состоит из отдельных, фиксированных в пространстве, элементов отображения, а всё изображение создаётся совокупностью элементов. По назначению индикаторы различаются:
При отображении информации используются плоские экраны, отличающиеся тем, что в них отсутствует фиксированные знакоместа. Экранные индикаторы используют мозаичный или матричный варианты отображения  По принципу действия индикаторы делят: -активные (излучающие световой поток) -пассивные (модулирующие внешний световой поток) К активным относятся: полупроводниковые, электролюминисцентные и газоразрядные К пассивным: жидкокристаллические. Полупроводниковые индикаторы История начинается с 1920 О. В. Лосевым. Материалы для изготовления светодиодов: GaP – фосфорид галлия, SiC – карбид кремния, GaAsP – галлий-мышьяк-фосфор, GaAsAl и другие Основные параметры светодиодов: -сила света (0,04 – 15 мКд) -длина волны (0,48-0,68 мкм) -прямое падение напряжение (1,8-2,8 В) -прямой ток (8-150 мА)   Одноразрядный буквенно-цифровой индикатор управляет дешифрированием двоичного кода в семисегментный. Код, имеющий выходные схемы общий коллектор или общий сток   Многоразрядные индикаторы имеют несколько фиксированных знакомест и внутренние соединения сегментов. Управление газоразрядными индикаторами осуществляется методом динамической индикации.  f = fкрит*n (n - знакоместо) схема содержит 2 дешифратора: DD1 – дешифратор двоичного кода в семисегментный, DD2 – обычный дешифратор. Для управления индикатором необходимо подать код знака на DD1 и код знакоместа на DD2. Сканирование индекса происходит последовательно по знакоместам. Частота должна быть равна частоте критического мелькания, умноженной на число знакомест. Поскольку частота меньше критической, то создаваемое изображение будет неподвижно. § Шкальные светодиодные индикаторы.  Представляют собой микросхему, состоящую из последовательно размещённых светодиодных структур. Линейные шкалы – аналоговый измерительный прибор, предназначенный для отображения непрерывно меняющейся информации. Информация с линейной шкалы воспринимается наглядно и легко. Управление шкальными индикаторами ведётся методом параллельного или последовательного сравнения напряжений. Метод постоянного сравнения построен на принципе постоянного сравнения Uоп и Uвх. Если Uвх>Uоп а соответственном компараторе, то включается соответственная светодиодная структура.   Метод последовательно сравнения напряжения: двоичный код со счетчика подаётся на ЦАП, формируется линейно восходящее опорное напряжение. Выход компаратора подключается ко входу разрешения дешифратора и гасит шкальный индикатор, если Uоп>Uвх. Светодиодные структуры загораются последовательно одна за одной, начиная с 0-го выхода дешифратора. Промышленность выпускает К1003ПП Полупроводниковые модули экрана Модуль экрана изготавливается на основе светодиодных структур и представляет собой индикатор матричного типа с перекрытием индикаторных элементов. Число строк и столбцов не менее 8. Принцип управления аналогичен записям в ОЗУ с матрицей. Достоинством является то, что при выходе 1 элемента из строя изображение не теряется.   Импульс возбуждения модуля подаётся по тактам. В каждом временном такте возбуждается соответствующего столбца и происходит высвечивание информации по столбцу, после чего идёт сдвиг информации. Для управления модулями экрана применяется ПЗУ, где закодируется изображение кадра. § Вакуумно-люминисцентные индикаторы. Представляет многоанодный триод, изображение в котором формируется в результате высвечивания низковольтного люминофора, нанесенного на аноды и возбуждающегося потоком электронов. Триодная структура позволяет управлять индикатором по 2 независимым контактам: катод-сетка, катод-анод. Температура катодной нити 500-600° C и испускаемое им свечение малозаметно.   1 – подложка 2 – катодная нить 3 – сетка 4 – аноды 5 – шина одноименных анодов 6 – люминофор Для выключения индикатора на сетку подключается небольшое 1-6В отрицательное напряжение относительно катода. При включении индикатора положительный потенциал подаётся на сетку и те сегменты, находящиеся под катодным потенциалом. Положение потенциала на сетке пропускает электроны к аноду и те, ударяясь, высвечивают люминофор из сернистого цинка (зеленое свечение) или сернистого кадмия (красное свечение). Напряжение возбуждение люминофора 50-70 В. На практике на сетку можно подавать меньшее напряжение, чем на анод. Схема управления вакуумно-люминисцентного индикатора: 1. Управление по аноду  Резистор R задаёт постоянный ток сетки. Выходы дешифратора построены по схеме открытый сток. Анодный резистор ограничивает токи в соответствии с техническими условиями вакуумно-люминисцентного индикатора. 2. Мультиплексное управление вакуумно-люминисцентным индикатором (нет земли) Небольшое отрицательное напряжение (-7В) на сетке относительно катода обеспечивает выключение любого знакоместа. Если на соответствующих транзисторах VT9-VT13 подать уровень логической «1» (транзистор уходит в отсечку, потенциал сетки = -27В, это обеспечивается за счёт VD2). Диод VD1 необходим для глубокой отсечки транзистора, убирается эффект послесвечения.  Управлять яркостью свечения можно 2 способами:
 Электролюминесцентные индикаторы Представляют собой плоский конденсатор, одной из обкладок которого является сплошной электрод, а другой – электрический разделитель электрода (мозаичный экран). 1 – стекло  2 – прозрачный электрод 3 – изолирующая плёнка Между электродами размещена тонкоплёночная структура, электролюминофора (сульфид цинка), легированная специальными активаторами, придающими требуемый цвет свечения. При приложении к электродам переменного напряжения в слое люминофора возникает свечение за счёт разделения зарядов в сильном электрическом поле. Электролюминофор наносится в вакууме методом электронно-лучевого излучения. Мозаичным методом – с помощью фотолитографа. Прозрачный электрод получает испарения оксида олова. Возбуждение индикатора осуществляет переменное или импульсное напряжение до 250 В с частотой до 5 кГц. Яркость возрастает с увеличением напряжения и частоты. Схемы управления индикаторами:  Начиная с 1990 годов производятся электролюминисцентные экраны. Матрично-люминисцентный разбивается на зоны, в которых одновременно идёт «луч», за счёт чего добивается высокая чёткость.  Схема управления экраном разбивается на отдельные матричные индикаторы по строкам, поскольку частота телевизионной развёртки ≫ частоты возбуждения индикатора. Сегменты матрицы связаны с ЦП через коммутируемые элементы строк, а по столбцам – через управляющие элементы столбцов. Входящая информация, соответствующая состоянию следующей строки в виде последовательного кода поступает на входной регистр, а затем на счётчик строк и регистр столбца. Подаётся управляющий импульс, передний фронт которого обнуляет регистры столбца Э а задний фронт – смену информации. Таким образом, включается одновременно вся строка индикатора. В это время во входной регистр заводится новый код. Работая в режиме строчной развёртки экран отображает непрерывно меняющуюся информацию. ЖК индикатор Жидкий кристалл – это организация соединений, молекулы которых формируются в упорядоченные решётки и проявляют свойства, как жидкости, так и кристалла, тонкий слой жидких кристаллов, помещенных между 2 стеклянными пластинами пластичен, хорошо пропускает свет (толстый слой непрозрачен). Жидкие кристаллы меняют оптические свойства под действием внешнего электрического поля. Существует 2 принципа работы:
Эффект динамического рассеяния состоит в том, что при приложении электрического поля в определенной зоне происходит разрушение упорядоченной структуры жидкого кристалла, это вызывает диффузионное рассеивание света. Жидкий кристалл становится мутным, а при внешнем освещении возникает четкий контраст.  1 – стеклянные пластины 2 – герметик 3 - Слой ЖК 4 – прозрачные электроды сегментов 5 – общий электрод знакоместа 6 – отражающее покрытие Жидкокристаллические индикаторы работают в отраженном или проходящем свете. Если отражаемая поверхность белая, то получается темное изображение на светлом фоне, а при внешнем освещении возникает чёткий контраст. Твист-эффект - эффект вращения плоскости поляризации и слоя жидкий кристаллов под действием электрического поля. Для данного индикатора используется специально обработанные жидкие кристаллы, имеющие свойство вращения плоскости поляризации на 90°. При приложении электрического поля оптическая система под действием свойств вращения становится прозрачной. Этот принцип получения изображения является прогрессивным, поскольку позволяет получить наилучший контраст при минимального значении тока на индикаторе.  1 – стеклянные пластины 2 – герметик 3 - Слой ЖК 4 – прозрачные электроды сегментов 5 – общий электрод знакоместа 6 – отражающее покрытие 7 – поляроидная пластина с горизонтальной плоскостью поляризации 8 – поляроидная пластина с вертикальной плоскостью поляризации Жидкокристаллический индикатор как элемент электрической цепи эквивалентен конденсатору. Возбуждение жидкокристаллического индикатора осуществляется переменным или импульсным током U= 0..30 В, частотой 30-1000Гц. Постоянная составляющая тока не допустима, поскольку приводит к электролитическому эффекту ( вывод из строя индикатора). Индикатор рассчитан на температуры t=-20..+70° C. При низких температураз жидкий кристалл переходит в полутвердое состояние. При высоких температурах ЖК не работоспособен из-за малой вязкости кристалла. Существуют множество типов ЖК, работающих при различных температурах, но нет универсальных, с широким спектром температур. Преимущества жидкокристаллического индикатора: низкий ток потребления, низкая стоимость, совместимость с большим количеством интегральных микросхем. Недостатки: наименьший угол обзора Цветные индикаторы используют эффект «гость-хозяин» Работа ЖК-ячейки на эффекте «гость-хозяин» при напряжениях: а – нулевом, б – превышающем пороговое. 1 – молекулы красителя, 2 – молекулы жидкого кристалла.  Схемы управления индикатором: 1. Управление фазоимпульсным способом.   Прозрачный электрод, требуется импульс сигнала, чтобы засветить. Используется логический элемент «Исключающее ИЛИ» и инвертор. 2. Управление на основе КМОП-дешифратора  |
Похожие:
 |
Содержание Программные библиотеки формирования ключей эцп, хэширования, формирования и проверки эцп, шифрования |
 |
Технические требования на поставку поста импульсной полуавтоматическойсварки... Пост полуавтоматической импульсной сварки и наплавки конструкций из стали, меди и сплавов на ее основе phoenix 551 expert puls mm... |
|
Диссертация на тему: Организационно-педагогические механизмы формирования... На тему: «Организационно-педагогические механизмы формирования многоуровневой модели непрерывного профессионального образования в... |
|
Информационная система интернет-бронирования номеров гостиницы Аннотация. В статье представлено предпроектное визуальное построение модели информационной системы с помощью uml. Представлены диаграммы... |
|
Метод формирования модели пониженного порядка микроэлектромеханической... |
|
Образец аудита Для различных объектов разработаны различные по объему, содержанию и отчетности модели энергоаудита, т н. Motiva-модели. В инструкциях... |
|
Модели «Агробизнес-школа и условия формирования системы непрерывного агробизнес-образования в Иркутской области» |
|
Программные системы: теория и приложения №2(16), 2013, c. 43-69 Краткое руководство для авторов журнала «Программные системы: теория и приложения» |
|
Issn 2079-3316 программные системы: теория и приложения №3(17), 2013, c.??—?? Журнал «Программные системы: теория и приложения» публикует статьи в оригинальном авторском оформлении в принятом в журнале стиле.... |
|
Общество с ограниченной ответственностью «Экомед» Аппарат для непрерывной и импульсной коротковолновой терапии Thermatur200 по запросу |
|
Гидравлическая литьевая машина Kuasy 170/55-i-40, документация по... Гидравлическая литьевая машина Kuasy 170/55-i-40, документация по эксплуатации, блок-схемы последовательности операций по режимам,... |
|
Программа «Информационные технологи в образовании» Предел функции в точке. Предел последовательности. Общие свойства предела функции. Предел функции в точке по множеству. Необходимое... |
|
Инструкция по установке и настройке средств защиты информации для... Интернет имеется, но используется межсетевой экран Windows (брандмауэр Windows в Windows xp) или включена функция межсетевого экрана... |
|
Инструкция по эксплуатации мойки высокого давления. Rd4380C-100A Мойки данной модели имеют разное исполнение: а и C. Отличаются наличием дополнительной удлинённой рукояткой для удобства перевозки:... |
|
Техническое задание стержневая машина 4749АЭ2 Назначение Стержневая машина модели 4749АЭ2 предназначена для изготовления стержней из песчано-смоляных смесей с отверждением в нагреваемой... |
|
Сущность и виды учета; предмет и метод бухгалтерского учета; счета... Цели и концепции управленческого учета, организация управленческого учета в зависимости от технологии и организации производства,... |