Лабораторные работы первого цикла
Лабораторная работа № 1. Логический синтез и исследование схем автоматики на дискретных логических элементах.
Целью данной лабораторной работы является закрепление теоретических навыков синтеза однотактных и многотактных схем автоматики с практической реализацией на основе дискретных логических элементов (микросхем серии 7400). Каждому студенту бригады необходимо выполнить синтез 4-х задач автоматизации, спроектировать схемы электрические принципиальные на базе предложенных дискретных микросхем, собрать их на стенде и проверить работоспособность. Каждая задача предварительно должна быть выполнена дома. Стенд состоит из монтажной платы WB-101, на которую подается питание +5 В, а также набора логических микросхем (производители Philips, Hitachi, Texas Instruments, NXP Semiconductors и др.), кнопок, светодиодов, проводников и резисторов. Каждый член бригады получает персональное рабочее место с набором микросхем и монтажной платой. Конечным результатом выполнения данной лабораторной работы является представление преподавателю работоспособных схем, которые соответствуют условиям задачи. Продолжительность лабораторной работы – 4 академических часа. Работа индивидуальная.
Видео-гайд к выполнению лабораторной работы №1.
Лабораторная работа № 2. Логический синтез и исследование схем автоматики на триггерах и мультиплексорах.
Эта работа технически не отличается от предыдущей, кроме того, что студенты практически изучают методы синтеза схем автоматики на основе триггеров и мультиплексоров, которые предоставляются студентам в виде цифровых микросхем серии 7400, К555 и К561. Собираются схемы на монтажной плате WB-101, и как в предыдущей работе, каждому студенту выделяется отдельное рабочие место с набором проводников, микросхем (производители Philips, Hitachi, Texas Instruments, NXP Semiconductors и др.), кнопок, светодиодов, проводников и резисторов. Всего студенты должны выполнить 4 задачи – две на основе RS-триггеров, а две – на мультиплексорах-селекторах с двумя или тремя селекторными линиями. Каждая задача должна быть предварительно синтезированная дома. Конечным результатом выполнения данной лабораторной работы является представление преподавателю работоспособных схем, которые соответствуют условиям задачи. Продолжительность лабораторной работы – 4 академических часа. Работа индивидуальная.
Лабораторная работа № 3. Логический синтез и исследование релейно-контактных схем автоматики.
Целью данной лабораторной работы является практическое изучение методов проектирования однотактным и многотактных релейно-контактных схем автоматики. Стенд, на котором работает бригада, состоит из клеммного поля для набора контактов, 5-ти реле (производитель – итальянская фирма Lovato), имеющих 4 группы замыкающих / размыкающих контактов, и 2-х реле времени. Входные сигналы подаются кнопками, выходные эмулируются светодиодными лампами. На этой лабораторной работе студенты впервые будут выполнять задачи автоматизации, содержащие технологические задержки времени. Студенты дома выполняют синтез 4-х задач, проектируют релейно-контактные схемы в соответствии с возможностями стенда, собирают схемы на лабораторном стенде и проверяют их работоспособность в соответствии с заданными условиями работы. Все задачи должны быть предварительно решены дома. Конечным результатом выполнения данной лабораторной работы является представление преподавателю работоспособных схем, которые соответствуют условиям задачи. Продолжительность лабораторной работы – 4 академических часа. Работа бригадная.
Лабораторная работа № 4. Логический синтез и исследование схем автоматизации типовых промышленных механизмов на основе программируемых логических интегральных схем.
Целью данной работы является практическое изучение основ проектирования схем автоматизации с применением современной мощной технической базы – программируемых логических интегральных микросхем (ПЛИС) фирмы ALTERA. Стенд состоит из персонального компьютера с установленным специализированным программным пакетом Quartus 2 для программирования ПЛИС, монтажной платы для подключения входных / выходных сигналов, двух микродвигателей постоянного тока, повышающего каскада ULN2003, программатора USB Blaster и мини-платы разработчика, на которой расположена ПЛИС типа FPGA (вентильная программируемая логическая матрица) семейства Cyclone II серии EP2C5T144 с выведенными пинами (ножками). Каждому студенту бригады предлагаются 4 отдельные задачи на однотактные и многотактные схемы.. 
По условиям работы схемы необходимо выполнить логический синтез, спроектировать логическую схему в среде Quartus 2, выбрать необходимые ножки микросхемы, выполнить симуляцию работы и построить временную диаграмму входов / выходов, подключить входные / выходные сигналы, записать программу к микросхеме и проверить ее работоспособность исходя из заданных условий работы. К тому же задачи, связанные с работой двигателей, необходимо проверять с применением микродвигателей, размещенных на стенде. Все задачи должны быть предварительно решены дома. Конечным результатом выполнения данной лабораторной работы является представление преподавателю работоспособных схем, которые соответствуют условиям задачи. Продолжительность лабораторной работы – 4 академических часа. Работа индивидуальная.
