Ворота схема: 404 — Страница не найдена

Содержание

75 фото типовых и оригинальных проектов

Ворота и забор используют все владельцы загородных или дачных участков. Ведь благодаря таким конструкциям у владельцев есть возможность оградить свое личное пространство. Не обязательно при этом использовать помощь специалистов. Намного экономнее сделать все работы самостоятельно, уделив внимание определенным вещам.

Перед началом рабочего процесса следует особое внимание уделить созданию чертежей, ознакомиться с установкой столбов, правильно подобрать материалы для конструкции.

Достоинства распашного типа

Независимо от того, какую модель вы подберете, следует подобрать наружный или внутренний метод открывания створок. При этом сложностей во время работы не должно возникнуть.

При правильном выполнении всех основных этапов ваша конструкция будет служить продолжительный период времени. Стоит рассмотреть основные достоинства такого выбора:

  • комфорт при использовании;
  • широкая вариация материалов, Все зависит от личных предпочтений, подбор в зависимости от интерьера;
  • высокий показатель функциональности;
  • компактная конструкция;
  • отсутствуют ограничения касательно размера.

Распашной тип известен простыми монтажными работами. Изделие не требует к себе дополнительных мер ухода, они прочные, дополнят ваш интерьер. При желании можно оборудовать ворота с помощью автоматической системы.

Стоит рассмотреть также недостатки такого изделия. Это учет внешних факторов, например, ветра, снега. То есть, модель подбирается с учетом региона, в котором вы проживаете. Необходимо для такой модели освободить место.

Особенности конструкции

Необходимо рассмотреть основные составляющие чертежов ворот своими руками:

  • выполненная из дерева или металлического материала рама. Она должна обладать высоким показателем жесткости;
  • соответственно с типом ворот подбираются опорные стойки;
  • металлический профиль пользуется спросом среди покупателей, как качественный обшивочный материал;
  • зависимо от типа конструкции, например, ворота с калиткой, подбирают петли. Учитывают также массу изделия;
  • обеспечивают надежную защиту от проникновения злоумышленников замки, или запоры. Выбор механизмов широкий, можно подобрать что-то себе.

Все детали выполняют определенную нагрузку, их правильная установка и качественные характеристики обеспечат продолжительный срок эксплуатации. Важно уделить время чертежу ворот из профнастила, сделать соответственные эскизы.

Профлист

Ворота, выполненные из данного материала, пользуются особой популярностью. Ведь створки могут открывать в разные стороны, а не исключительно в одну сторону. Из этого полотно можно сделать калитку.

По сравнению с деревянными изделиями в этом случае необходимость в дополнительном ремонте, уходе отпадает. При желании изделия дополняют с помощью автоматики. Итак, выделяют такие достоинства данного выбора:

  • низкая, доступная широкому кругу потребителей стоимость;
  • эстетичность, изделие достаточно привлекательно выглядит;
  • высокие качественные характеристики;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • рабочий процесс, который можно организовать самостоятельным путем.

Среди недостатков выделяют подверженность внешним фактором. В большей мере это касается ветра, или же снега. Также необходима установка петель, правильно установить столбы.

Установка

Выбирая материал профлист, следует позаботиться об крепких и надежных столбах. Диаметр трубы 80 мм считается наиболее подходящим для опоры. С нагрузками может справиться также квадратная труба.

Обращайте внимание на трубы квадратного сечения, которых сваривают к створкам. На фото чертежа ворот можно отметить оптимальные размеры 10*25*3000 мм. Для соединения изделия таких габаритов потребуется сварка.

С помощью использования диагональных натяжителей можно усилить конструкцию каркаса. Определитесь с местом, предназначенным для замка, запора, ограничителей.

Рабочий процесс начинается с монтажных работ касательно опор. Необходима для данной процедуры определенная подготовка. На видео видны основные этапы, их можно детальнее рассмотреть.

Варианты установки

Стоит отметить, что опорные столбы можно забетонировать, или же забить в землю. Для большей надежности конструкции необходимо отдавать предпочтение бетонированному варианту.

Важно правильно установить петли. Опоры погружают в грунт на глубину около 130 см. Данный способ экономит время, при этом можно сразу приступать к следующему этапу – крепление петель, вешание створок.

Ямы для способа бетонирования используют глубиной 150-200 см. Зависимо от сечения закапывания трубы подбирают определенный диаметр. Необходимо заняться подушкой. То есть приготовить песок, щебень, затем залить все с помощью бетона.

Выводы

Независимо от того, какой тип ворот вы выберете, стоит выполнять все роботы исходя из чертежей. Если вы хотите распашную конструкцию, тогда необходимо помнить об их использовании на предприятиях. Раздвижные механизмы применяют для въезда, выезда из территории.

Достоинства и недостатки можно найти в каждом типе. Подберите наиболее оптимальный для себя вариант.

Фото чертежей ворот


Также рекомендуем посетить:

Установка откатных ворот: схема и монтаж

Просмотров 802 Опубликовано Обновлено

Ворота консольного типа, открывающиеся путем движения направляющей по роликовым опорам в сторону от проема, называют по-разному: откатные ворота, сдвижные ворота, консольные откатные ворота. Статья пригодится тем, кто интересуется как сделать откатные ворота своими руками и содержит инструкцию по монтажу откатных ворот. Ниже приведены схема откатных ворот, чертежи откатных ворот, рекомендации по подготовке проема, схема фундамента откатных ворот, рекомендации по монтажу откатных ворот.

Устройство откатных ворот

Схема откатных ворот
  1. Направляющая балка
  2. Опора роликовая (тележка)
  3. Ролик концевой съёмный
  4. Ловитель нижний
  5. Ловитель верхний
  6. Верхний фиксатор с роликами (кронштейн)
  7. Подставка

На фундаменте для сдвижных (откатных) ворот установлены две несущие роликовые опоры. К нижнему краю полотна для откатных ворот приварена направляющая балка. Опоры воспринимают основную нагрузку от ворот и обеспечивают перемещение створки. Опоры монтируются на подставки либо при помощи закладных болтов.

В консольной части ворота устанавливаются на несущих роликовых опорах. Ролики опор находятся внутри несущей балки. Откатные ворота такой конструкции легко открывать вручную, она обеспечивает надежную работу привода в зимнее время.

Необходимое условие при изготовлении сдвижных ворот

Створка ворот должна быть жёсткой для того, чтобы выдерживать весовые и ветровые нагрузки. Полотно не должно изгибаться под собственным весом. Направляющая приваривается к жёсткой створке.

Чертежи откатных ворот

Для изготовления внешней рамы ворот используется профильная труба 60х40х2 мм, обрешетка изготавливается из трубы 20х20х1,5 мм. Чертеж рамы ворот для проема шириной 3 метра приведен ниже:

К готовой конструкции рамы ворот приваривается направляющая (на чертеже представлена направляющая «ЭКО» от РОЛТЭК)

Выбор комплектующих

Тип комплектующих для откатных металлических ворот подбирается исходя из общего веса устанавливаемых ворот, ширины перекрываемого проема и высоты плотна ворот. Основным элементом конструкции откатных ворот, определяющим работоспособность и долговечность является направляющая. Рекомендуем использовать комплектующие для ворот Ролтэк.

Изготовление и монтаж

Изготовить откатные самонесущие ворота своими руками и осуществить монтаж откатных ворот можно, зная некоторые особенности монтажа и конструкции откатных ворот. Полотно откатных ворот движется вдоль забора со стороны участка (дома). Поэтому необходимо предусмотреть место, куда будет откатываться полотно ворот.

На схеме — вариант с правой стороной отката ворот. Ворота движутся вдоль забора изнутри территории, поэтому надо предусмотреть, чтобы их движению не было помех. Расстояние, куда будут откатываться ворота должно быть больше ширины проема ворот на размер консольной части (часть, которая не закрывает проем и служит противовесом).

Длинна консольной части – это, примерно, 1/2 ширины проема. Соответственно участок, необходимый для движения ворот, в длину должен быть не менее, чем ширина проема *1,5 а в ширину, обычно, достаточно 400 мм. Если проем соответствует требованиям, то Вы можете установить откатные ворота.

Для монтажа откатных ворот своими руками потребуется:
  1. Заложить фундамент: разметить яму и вынуть грунт, изготовить и установить закладной элемент, залить яму бетоном
  2. Если ворота будут автоматизированы, сделать разводку кабелей
  3. Установить ворота и ответный столб
  4. Установить автоматику для откатных ворот

Изготовление бетонного основания

Разметка ямы под фундамент для откатных ворот

В стороне отката ворот, начиная от края проема, вдоль забора отложите расстояние равное половине ширины проезда (это размер бетонного основания в длину). Отступите от плоскости забора примерно 500 мм в глубину территории, по всей длине этого отрезка, и Вы получите периметр ямы, необходимой для изготовления фундамента откатных ворот.

Если столбы забора не могут быть использованы в качестве опорных для откатных ворот – надо с противоположной стороны проема, напротив ямы под бетонное основание, разметить яму под ответный столб. Яма должна быть расположена таким образом, чтобы установленный в ней столб мог примыкать к линии забора изнутри, не заужая проем.

Если ворота будут автоматизироваться, то нужно предусмотреть возможность прокладки кабеля под проезжей частью между столбами. Для этих целей используйте металлическую или пластиковую трубу с внутренним диаметром не менее 25 мм.

Выемка грунта

Грунт вынимается на глубину, превышающую глубину промерзания, не менее 200 мм. Для Подмосковья глубина промерзания – 1,5 м., соответственно глубина ямы под фундамент – не менее 1,7м.

Изготовление закладного элемента

Для изготовления закладного элемента Вам потребуется швеллер 16, длинной равный длине ямы под бетонное основание, и арматура d 12 для связей и арматурной решетки. Сначала к заготовке из швеллера привариваем отрезки арматуры или уголки, в длину приблизительно по 1500 мм.

Далее привариваем поперечные связи из той же арматуры.

Установка закладного элемента в готовую яму

Получившуюся конструкцию опускаем в яму арматурой вниз и фиксируем так, чтобы боковая поверхность швеллера вплотную прилегала к имеющемуся столбу забора. Тело швеллера должно располагаться строго горизонтально (используйте уровень) и параллельно линии движения ворот.

Особое внимание стоит обратить на уровень расположения верхней плоскости закладного элемента относительно уровня дорожного покрытия в проеме ворот. От того, на каком уровне, по высоте будет установлен закладной элемент, зависит зазор от дорожного полотна до нижней кромки ворот.

Если закладной элемент установлен вровень с уровнем дорожного покрытия, то при использовании регулировочных площадок, минимальный зазор под воротами (расстояние от дорожного покрытия до нижней кромки полотна ворот) составит 100-110 мм. Увеличить зазор на несколько сантиметров при помощи регулировочных площадок возможно, а уменьшить зазор уже не получится (при условии сохранения технологичности крепления опорных роликов).

В случае если стандартный зазор в 70-100 мм Вас не устраивает, устанавливать закладной элемент необходимо по уровню ниже проезжей части на желаемое расстояние.

Отдельно хочется остановиться на случаях, когда столбы забора нельзя использовать, как опорные для откатных ворот или же когда верхняя кромка ворот декорируется «короной» или пиками, а так же на случаях, когда есть необходимость установки двух опорных столбов.

Два опорных столба рекомендуется устанавливать на глухие откатные ворота, перекрывающие проем более 4500 мм, для увеличения стабильности полотна откатных ворот при парусных нагрузках, в период открывания-закрывания.

Необходимо подготовить один или два опорных столба, в зависимости от случая, который соответствует ситуации (слабые столбы или широкие ворота). Размер столбов должен быть на 50 мм больше высоты от фундаментного основания до верхней кромки ворот. Готовые столбы (или столб) устанавливают в яму и связывают с закладным элементом так, как показано на рисунке.

Закладная деталь для откатных ворот с двумя опорными столбами.

Заливка ямы бетоном

После того как Вы установили закладной элемент, необходимо залить яму бетоном. Уровень бетона в яме не должен покрывать поверхность закладного элемента. После того, как Вы залили закладные бетоном, необходимо дать время бетону застыть, не менее 6 суток.

Установка ворот

Определите и обозначьте линию движения ворот

Натяните шнурку вдоль проема, обозначив всю линию движения полотна ворот. При этом расстояние от ответного столба до шнура должно быть 20-30 мм. Шнур, лучше всего расположить на высоте 150-200 мм. Это будет касательная линия к внешнему краю несущего профиля.

Подготовка роликовых тележек к монтажу

Зафиксируйте регулировочные площадки на платформе роликовых опор, как показано на рисунке.

Определение границ положения роликовых опор

От края проема, по плоскости закладного элемента, отступите 150 мм и очертите линию. Это будет касательная переднего края первой роликовой опоры. Крайнее положение второй роликовой опоры определяется следующим образом: необходимо измерить общую длину ворот, включая консольную часть; вычесть из этого размера 100 мм; отложить получившийся отрезок, начиная от края ответного столба, через проем, на плоскости закладного элемента. Это будет касательная внешнего края второй роликовой опоры.

Сборка

Подготовленные к монтажу роликовые тележки последовательно вставьте внутрь несущего профиля. Сместите их к центру ворот. Поставьте ворота вертикально, роликовыми опорами на закладной элемент. Установите первую и вторую опоры вплотную к соответствующим касательным, а ворота, параллельно и вплотную к шнурке.

Регулировка горизонтального положения щита и положения роликовых опор

Прихватите сваркой регулировочные площадки второй роликовой опоры. Затем выкатите ворота в проем до конца и сделайте, если потребуется, окончательные регулировки горизонтального положения ворот. После этого необходимо прихватить регулировочные площадки первой роликовой опоры.

  1. Снимаем полотно откатных ворот с роликовых опор.
  2. Снимаем роликовые опоры с регулировочных площадок.
  3. Обвариваем, по контуру, регулировочные площадки, приваривая их к закладному элементу.
  4. Крепим роликовые опоры на регулировочные площадки.
  5. Задвигаем полотно откатных ворот на роликовые опоры.
  6. Устанавливаем ворота в закрытом положении.
  7. Установите уровень на плоскость несущего профиля, и при помощи гаечного ключа выставьте полотно откатных ворот в горизонт, используя регулировочные площадки (поднимая или опуская, друг относительно друга, роликовые тележки на шпильках регулировочных площадок).

*Горизонтальное положение откатных ворот выставляется только для закрытого состояния ворот.

Регулировка положения роликовых опор внутри несущего профиля

Ослабьте крепления роликовых опор к регулировочным площадкам (только верхние гайки) и откатайте ворота в диапазоне, от крайнего закрытого до крайнего открытого положения. Это делается для того, чтобы роликовые опоры заняли правильное положение внутри несущего профиля. Убедившись в том, что ворота катаются легко, затяните крепления роликовых опор.

После этого проверьте, нет ли каких нежелательных изменений в качестве качения ворот. Если после протяжки полотно откатных ворот стало двигаться хуже, обязательно прослабьте крепеж и устраните возможные перекосы роликовых опор на крепеже.
*Особое внимание нужно обратить на плоскость, поперечную движению ворот.

Установка концевого ролика и заглушки несущего профиля

Вставьте концевой ролик внутрь несущего профиля, со стороны передней кромки полотна ворот, и затяните крепежные болты. И поставьте точку сварки между крышкой концевого ролика и несущим профилем. Сварка необходима потому, что при ручном использовании откатных ворот концевой ролик зачастую является концевым упором. А, учитывая инерцию полотна ворот, болтовое соединение не удержит концевой ролик на месте.

С тыльной стороны ворот необходимо установить на место и приварить заглушку несущего профиля. Заглушка поставляется в комплекте с воротами. Устанавливать заглушку необходимо для того, чтобы зимою, в процессе открывания ворот, снег не набивался внутрь несущего профиля. Поскольку если таковое произойдет, то в момент закрывания укатанный роликами снег может заклинить ворота.

Установка верхнего направляющего кронштейна

Ослабляем крепеж роликов направляющего кронштейна. Устанавливаем его над полотном ворот так, чтобы ролики обхватывали верхнюю кромку полотна, а сторона направляющего кронштейна с отверстиями для крепежа должна быть направлена в сторону опорного столба. Прижмите кронштейн к опорному столбу. Закрепите кронштейн на опорном столбе. С помощью уровня установите полотно ворот в вертикальное положение и зафиксируйте его роликами направляющего кронштейна.

Обшивка полотна ворот

Если откатные ворота с обшивкой, то следующим шагом будет монтаж профлиста на раму. Лист можно заказать нарезанным в размер по высоте и ширине. Монтаж листов нужно начинать от передней кромки ворот. Лист вкладывается внутрь периметра рамы и крепится на обрешетку ворот саморезами по металлу или клепается. Второе предпочтительнее.

После того, как первый лист закреплен, устанавливаем второй лист внакладку на первый на одну волну и крепим его. Продолжаем укладку и монтаж листов последовательно до заполнения полотна. Если последний лист не укладывается в периметр, то его подрезают в размерю

Монтаж верхнего и нижнего уловителей

Нижний уловитель предназначен для частичного снятия нагрузки с роликовых опор в момент, когда ворота находятся в закрытом состоянии. Его монтаж производится только при полностью нагруженных воротах. Для определения положения нижнего уловителя закройте ворота и подведите его снизу под концевой ролик до плотного касания. Опорная плоскость уловителя не должна быть выше положения концевого ролика.

Верхний уловитель предназначен для удержания полотна ворот от раскачивания при парусных нагрузках в закрытом положении. Монтаж верхнего уловителя производится на уровне защитных уголков установленных на передней кромке полотна, таким образом, чтобы в закрытом положении эти уголки касались скоб верхнего уловителя.

Монтаж автоматики

Для того, чтобы электропривод мог перемещеть створку откатных ворот к ней крепится зубчатая рейка. Эта деталь универсальна и подходит к электроприводам для ворот любого производителя. Рейка продается кусками по 1 метру в комплекте с крепежом.

Лучшие чертежи ворот и калиток из профнастила

Ворота и калитка – необходимое дополнение к забору их профлиста. Ворота обеспечивают проезд на участок автомобилей и спецтехники, а калитка предназначена для тех, кто пришел пешком. В отличие от забора конструкция ворот и калиток оказывается более сложной, поэтому для них разрабатывается отдельный чертеж и производится специальный расчет материалов.

Мы хотим предложить вам несколько готовых чертежей ворот и калиток из профнастила, которые вы сможете подстроить под ваши условия. Высота забора и калитки должна соответствовать высоте забора.

Основные виды ворот для дачных и загородных домов

  • распашные – представляют собой две распашные створки, которые открываются внутрь или наружу. Простые и дешевые в установке, однако, при въезде могут повредить автомобиль, особенно если будет сильный ветер. Также под них нужно расчищать значительное пространство.
  • сдвижные или откатные ворота с направляющим рельсом – дверь двигается на роликовом механизме вдоль линии забора. Сложная конструкция, специальная дорогостоящая фурнитура делает такие ворота не самыми доступными. Но они обеспечивают более высокий уровень комфорта: автоматизированный привод дает возможность открывать их, не выходя из машины.

Чертежи распашных ворот и калиток

При составлении чертежа важно определить ширину проема ворот и калитки, высоту, а также модель каркаса. Не стоит забывать, что при проектировании ворот нужно правильно распределить нагрузку по створке, ведь она крепится на боковые петли и их вес полностью ложится на столбы опор. По этой причине столбы ворот нередко делают из более толстой профильной трубы или выкладывают из кирпича.

Толщина металла профильной трубы должна составлять не менее 3-4 мм. Соответственно и фундамент под опорами ворот должен быть достаточно надежным. Слабые опоры приведут к провисанию створок и деформации конструкции от ветровых нагрузок и силы тяжести створок. Для каркаса нужно использовать более легкую профильную трубу, чтобы не допустить перегрузку на створках, однако слишком тонкий каркас не устоит перед ветровыми нагрузками.

Обратите внимание на выбор ширины ворот. Оптимальной является ширина в 4 метра она позволяет спокойно въезжать как легковым, так и грузовым автомобилям даже с узкой улицы. Помните, чем шире створка, тем большую нагрузку она создает на опоры (в соответствии с законом рычага).

Схемы ворот и калитки из профнастила с параллельным каркасом 

1. Перед нами «классический» и хорошо сбалансированный чертеж ворот с калиткой. Высота в 2 метра соответствует традиционной высоте забора из профлиста. Столбы 60х60 должны справиться с каркасом из трубы 40х20. Сам каркас не перегружен, прост в расчетах, не требует много материалов. У него лишь один недостаток – отсутствие диагональной жесткости. Ее компенсирует наличие сразу двух горизонтальных планок профильной трубы, которые образуют на створке три секции шириной 60-70 см. 

Также характерной особенностью является наличие верхней перекладины. Она дает более сбалансированное распределение нагрузки, предотвращает смещение столбов по направлению друг к другу однако для успешного въезда на участок высоких машин нужно сделать ее съемной. 

2. Еще один вариант чертежа. На этот раз без перекладины. Обратите внимание, что опорные столбы в связи с отсутствием перекладины имеют больший диаметр.

3. Распашные ворота со встроенной калиткой. Такая схема прекрасно подойдет тем, кто имеет ограниченное пространство для входа/въезда на территорию. На ширине в 4 метра помещаются и ворота, и калитка. Однако, стоит понимать, что наличие калитки увеличивает массу створки, а значит сечение бокового столба должно быть не менее чем 10х10 см и лучше разместить калитку ближе к столбу (по закону рычага она даст меньшую нагрузку опору ворот).

Схемы ворот и калитки с диагоналями

Наличие диагональных элементов каркаса повышает жесткость конструкции и делает ее устойчивой к различного рода деформациями, однако следует помнить, что дополнительные линии – это дополнительная нагрузка и здесь важно правильно подобрать рисунок. Так вместо двух горизонтальных планок лучше использовать одну. Варианты расположения диагональных планок приведены в чертежах ниже. Сечение опорных столбов для забора с диагоналями должно быть не менее 80х80.

1. Диагонали от крайних углов к середине или наоборот. Такие схемы достаточно красиво выглядят. Одна похожа на снежинку, другая образует ромбовидный рисунок.

Рассчитать длину диагоналей можно при помощи теоремы Пифагора, как длину гипотенузы прямоугольного треугольника (с).

Длина гипотенузы:, где а и b – стороны прямоугольного треугольника. 

2. Диагонали от одного угла створки к другому. Схема позволяет минимизировать нагрузку на створку и при этом придать необходимую жесткость, однако сваривать такую диагональ не очень удобно.

3. Небольшие диагонали по углам створок. Достаточно красиво выглядит создает минимум нагрузки, однако такие створки обладают высокой парусностью, а, значит, могут пострадать от ветровых нагрузок.

В следующем видео вы получите ценные советы, как предотвратить скашивание опорных столбов под тяжестью створок:

Чертежи откатных ворот из профнастила

Самым оптимальным вариантом сдвижного забора, который можно возвести собственными силами, является конструкция с направляющим рельсом. Для нее достаточно просто подобрать комплекты фурнитуры и системы автоматизации. Ворота включают выдвижную створку с нижним рельсом, который движется по специальной системе роликов. Для того чтобы конструкция уравновешивалась в закрытом виде к каркасу сбоку приваривается дополнительная треугольная консоль.

Как можно заметить каркас ворот состоит из рамы и консоли, которые выполнены из более толстой профильной трубы (60х40). Внутренние элементы консоли также лучше сделать из этой трубы. Внутри рамы ворот рисунок каркаса можно сделать в разных вариантах (с прямоугольниками или треугольниками. Главное, чтобы труба была более легкой трубы (например, 40х20). Также не стоит делать решетку слишком частой. Порядок монтажа откатного забора представлен в следующем видео:

Надеемся, что приведенные чертежи помогут вам сделать собственные ворота и калитку из профнастила, которые будут удобными, надежными и долговечными.

Откатные ворота своими руками (чертежи, схемы, эскизы) от Сталь Монтаж

 

 Наш партнёр компания Ворота750 — www.vorota750.ru/katalog/vorota/otkatnye/s-elektroprivodom.

 

 

Неотъемлемый элемент частной территории – забор, оснащенный воротами для удобства проезда и прохода на участок. Компания «Сталь-Монтаж» предлагает комплекты составляющих элементов для изготовления забора, а также информацию, схемы и чертежи, которые помогут сделать откатные ворота своими руками.

Примеры работ

Материалы

  • Ворота – для рамы потребуется профильная труба прямоугольного сечения 30х60, 40х60 или 50х50 мм, для каркаса – 20х40 или 20х30 мм, с толщиной металла – 2 мм, швеллер и арматура для закладной, материал заполнения рамы (профнастил, дерево, кованые элементы, сетка) и крепежи к нему.
  • Для отделки металлических и деревянных элементов – грунтовка, эмалевая краска, лак (для дерева).
  • Для фундамента – песок, цемент, щебень.
  • Комплект автоматики.
  • Инструменты – строительный уровень, сварочный аппарат, штыковая и совковая лопата, измерительная рулетка, шуруповерт, набор ключей и отверток, шлифовальная машина, перфоратор с набором сверел, емкость для замешивания раствора или бетономешалка, монтажный нож, угольник. Данные инструменты обычно имеют место в каждом доме.

Проектирование

После определения габаритов будущей конструкции создается чертеж, на котором выводится схема силовой рамы и внутреннего каркаса с указанием всех размеров. Выполняется чертеж фундамента (глубина не менее 1,5 м) с вычислением длины швеллера (равна половине ширины проема) и арматуры.

Если будут монтироваться автоматические откатные ворота своими руками, то указывается и схема размещения всех элементов автоматики.

Как изготовить каркас

На ровной площадке нарезаются профильные трубы 30х60 мм (при помощи шлифовальной машинки) под нужные размеры – необходимо получить нижний и верхний профиль, два вертикальных и противовес. Детали состыковываются при помощи точечной сварки, затем рулеткой замеряется длина диагоналей (они должны быть равны), угольником – точность углов в 45 и 90 градусов. Если отклонений не обнаружено, то выполняется сплошной сварочный шов так, чтобы места стыки были полностью герметичными.

Далее нарезаются и таким же образом привариваются профильные трубы 20х40 мм, которые будут служить ребрами жесткости.

Все места сварки шлифуются, металлическая конструкция покрывается грунтовкой и окрашивается. Рама зашивается выбранным материалом.

Сборка закладной

На ровной площадке на ребро выкладывается швеллер. Предварительно нарезанные прутья арматуры вертикально привариваются к внутренней стороне его полок. К вертикальной арматуре присоединяется горизонтальная с определенным шагом. Для увеличения прочности ножки закладной также обвариваются вертикально расположенными прутьями.

Изготовление бокового и приемного столба

Прикрепляются к опорным столбам забора, каждый из которых оснащен тремя металлическими закладными (вверху, внизу и посередине столба). Для производства приемного и бокового столбов от профильной трубы отрезается два равных куска, который и привариваются к закладным.

Производство фундамента

  • Выкапывается котлован, на его дно насыпается слой песка (10 см), разравнивается и тщательно утрамбовывается.
  • В яму погружается закладной элемент для фундамента, максимально приближается к столбам забора и выравнивается по вертикали относительно его оси, а также по горизонтали – относительно оси грунта.
  • Под полками швеллера протягиваются провода для автоматики, заключенные в гофрированную ПНД трубку.
  • Бетонирование котлована.

До следующего этапа нужно выждать не менее двух суток, а лучше – неделю, чтобы фундамент не только схватился, но и застыл, приобрел прочность.

Как установить откатные ворота: поэтапная инструкция

  • На закладной выставляются две каретки, максимально удаленные друг от друга. При выставлении каркаса каретки вставляются в направляющую и дальше регулируются: та, что находится ближе к проему, располагается от края створки на 15 – 20 см, вторая размещается так, чтобы при закрытии она находилась на расстоянии 5 см от края створки. Конструкция выставляется по уровню и каретки прихватываются сваркой. Надеваются заглушки.
  • К закладной прикрепляются верхние оградительные ролики.
  • Привариваются верхний и нижний улавливатели, в которые будет накатываться полотно и фиксироваться при закрытии створки.

Ворота готовы к использованию, но открываться/закрываться могут пока только вручную, поэтому следующий этап – установка автоматики. Это позволит управлять движением створки, не выходя из дома или машины, а также продлит срок эксплуатации конструкции, благодаря плавности хода полотна.

Монтаж автоматической системы

В комплект автоматики входит электропривод и основание для него, зубчатая рейка, сигнальная лампочка, фотоэлементы, пульт ДУ, провода с разным сечением. Закрепляется электропривод на том же швеллере, что и каретки.

  • Сначала нужно определить, где будет находиться привод. Основание устанавливается (при помощи) между каретками, к нему присоединяется привод.
  • В центре шестерни привода закрепляется зубчатая рейка, которая также фиксируется на профильной трубе каркаса. К самой рейке прикручиваются концевые выключатели (механические или магнитные).
  • Привод подсоединяется к системе и запускается в работу, чтобы проверить его функционал.
  • Устанавливаются фотоэлементы.
  • С левой стороны ворот выставляется сигнальная лампа.

Подробно рассмотреть видео материал, где рассказывается, как сделать откатные ворота своими руками, и прочесть подробные статьи-инструкции, можно на официальном сайте нашей компании.

Кроме того, мы предлагаем широкий ассортимент готовых откатных, раздвижных, подъемных и пр. видов ворот (см. фото в каталоге), как собственного изготовления, так и от лучших производителей. Выполняется доставка, монтаж и обслуживание. Цены на товар и услуги выгодные для клиентов с любым достатком. Чтобы получить консультацию и купить продукцию, следует позвонить по телефонам: ☎+7-(495)-642-40-61, ☎+7-(926)-555-37-93, указанным на сайте. Звоните! Мы готовы решить любые проблемы по обустройству въездного проема для вашего участка.

Сертификаты

sertifikat-doorhan-f сертификат doorhan

Sertificat_ALUTECH-f сертификат ALUTECH

сертификат ролтэк сертификат ролтэк

сертификат nice сертификат nice

Калькулятор

Размер

{{ option.text }}- {{size.options[size.selectedIndex].price}} руб

Электропривод

{{ option.text }}- {{drive.options[drive.selectedIndex].price}} руб

Фундамент

{{ option.text }}- {{base.options[base.selectedIndex].price}} руб

Отделка

{{ option.text }}- {{decoration.options[decoration.selectedIndex].price}} руб

Предварительная
стоимость:

Заказать

Нужно выбрать размер!

Схемы, проекты и чертежи ворот из профнастила

Ворота из профнастила прекрасно впишутся в любой архитектурный стиль, гармонично сочетаясь с любыми современными отделочными материалами. Кроме того, их отличает прочность, надежность, большой срок службы и сравнительная дешевизна. Однако при всей простоте, чертеж ворот из профлиста очень облегчит вам их изготовление, особенно если вы хотите справиться своими силами, без привлечения специалистов.

Конструкция ворот из профнастила может быть распашной и откатной. Соответственно и подходы к их изготовлению — различные. Наиболее простой вариант для выполнения — это распашные ворота. О них и пойдет речь в этой статье.

  • Особенности распашных ворот из профнастила
  • Схемы и чертежи распашных ворот из профнастила

Особенности распашных ворот из профнастила

Конструкция распашных ворот очень проста, поэтому считается, что для их изготовления и установки не обязательно обращается к специалистам. Чаще всего ворота для въезда на частную территорию делаются глухими. А это означает, что на полотно ворот действуют весьма значительные ветровые нагрузки.

Каждый из нас на своем опыте сталкивался с тем, что удержать створку ворот при сильном порыве ветра нелегко даже физически сильному человеку. А чем шире полотно ворот, тем больше ветровая нагрузка на петли, которыми распашные ворота крепятся к опорным столбам.

На верхнюю часть полотен распашных ворот действуют также и изгибающие нагрузки. Это вызвано тем, что створки их фиксируются обычно только в нижней части с помощью вертикальных запоров. Нельзя сбрасывать со счетов и действующую на петли нагрузку от собственного веса ворот.

Если ворота изготавливаются самостоятельно, то металлические конструкции подбираются «с запасом». Такой подход увеличивает стоимость ворот и требует монтажа более массивных фундаментов. Однако, как правило, разница в стоимость несущественная, особенно, если речь идет о простых дачных воротах. Но если вы не хотите переплачивать, и вам нужны надежные ворота — то для их изготовления лучше использовать проект ворот из профнастила.

Схемы и чертежи распашных ворот из профнастила

В комплект проектной документации входят:

  1. Сборочные чертежи ворот из профнастила.
  2. Чертеж изготовления отдельных деталей.
  3. Подробная спецификация металлических профилей.

Небольшие легкие дачные ворота из профнастила можно изготовить и установить по эскизу ворот из профнастила без разработки специально для них всей проектной документации. Но сечение металлических профилей каркаса ворот и опорных столбов, а также конструкцию металлических цилиндрических петель лучше взять из типового проекта.

Для каркаса ворот из профнастила обычно используют трубчатые металлические профили минимальным сечением 40×20 мм, а максимальным — 60×40 мм. При этом выбор профиля зависит от ширины проема ворот, а также от того, будут ли створки ворот глухими или в одну из них встраивается калитка.

Петли для подвешивания ворот лучше выбрать с подшипниками. Это позволит воротам открываться легко и плавно, без применения для этого значительных усилий. Кроме того, такие петли можно смазывать гораздо реже, чем обычные.

Столбы для ворот из профнастила являются наиболее ответственной частью все конструкции ворот. Именно они должны выдерживать как ветровые нагрузки, так и нагрузку от собственного веса ворот. Поэтому для столбов лучше не использовать профильную трубу с сечением меньше, чем 80×80 мм, а для ворот, с размером проема больше 3.5 м, рекомендую изготовить столбы из трубы сечением 100×100 мм.

Даже если столбы ворот выполняются из кирпича, внутрь кладки устанавливается профильная труба одного из указанных выше сечений. Причем не менее, чем на 0,5 м она должна быть вмонтирована в бетонный фундамент, служащий основанием для кирпичной кладки. При этом закладные для установки петель ворот должны быть связаны с профильной трубой с помощью электросварки или надежного болтового соединения.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Коллектив oprofnastile.ru

Читайте по теме:

Схема гаражных ворот Alutech — автоматические секционные ворота для гаража

  1. Главная
  2. Знаете ли Вы? — Информация для клиентов
  3. Секционные ворота
  4. Конструктивные особенности
  5. Схема гаражных ворот

Изображение

Наименование

1

Панель воротная

2

Накладка боковая

3

Профиль концевой

4

Уплотнительная вставка (нижняя)

5

Ролик ходовой

6

Кронштейн нижний

7

Кронштейн боковой роликовый

8

Кронштейн верхний

9

Петля промежуточная

10

Окно

11

Ручка

12

Нащельник

13

Вал

14

Пружина

15

Барабан

16

Наконечники пружинные

17

Муфта соединительная

18

Кронштейн с предохранительной храповой муфтой

19

Кронштейн промежуточный

20

Трос тяговый

21

Профиль угловой вертикальный

22

Профиль направляющий вертикальный

23

Профиль монтажный

24

Засов

Типы монтажа направляющих для гаражных ворот (базовые)

Стандартный монтаж гаражных ворот секционного типа

Параметр

Наименование

Расчетная формула или значение

H, мм

Высота перемычки

min 230

ET, мм

Глубина вхождения ворот внутрь помещения

RM + 445

DH, мм

Координата точки подвешивания

RM + 175

Н1, мм

Размер, ограничивающий рабочую зону

RM — 300

h3, мм

Размер, ограничивающий рабочую зону

RM — 40

BW, мм

Высота до оси вала

RM + 160

LDH, мм

Высота проезда в свету

При открывании ворот вручную RM — 150

При использовании электропривода RM — 50

* — При установке усиливающего кронштейна снаружи боковой стойки секционных ворот, минимальный размер бокового пространства равен 140 мм

Низкий монтаж гаражных ворот секционных от Алютех

Параметр

Наименование

Расчетная формула или значение

H, мм

Высота перемычки

При открывании ворот вручную min 105

При использовании электропривода min 130

ET, мм

Глубина вхождения ворот внутрь помещения

RM + 580

DH, мм

Координата точки подвешивания

700

Н1, мм

Размер, ограничивающий рабочую зону

RM — 435

h3, мм

Размер, ограничивающий рабочую зону

RM — 95

LDH, мм

Высота проезда в свету

При открывании ворот вручную RM — 195

При использовании электропривода RM — 125

Секционные гаражные ворота Алютех имеют компактную и надежную конструкцию. Ее основными элементами являются следующие.

Полотно

Сформировано из воротных панелей, соединенных между собой промежуточными петлями. В опущенном положении полностью перекрывает проем гаража.

Подвесы и направляющие

Полотно находится между направляющих и движется по ним. Направляющие формируются с использованием горизонтальных, вертикальных и угловых профилей. Для горизонтальных направляющих применяется усовершенствованная система подвеса.

Пружинный механизм для балансировки ворот

В гаражных воротах Alutech используется система «пружина в пружине» для более точной балансировки полотна. Пружины растяжения устанавливаются парами с каждой стороны полотна и крепятся специальными образом. Такой механизм надежно защищает полотно от отскока даже в том случае, если одна из пружин обрывается.

Универсальность монтажа автоматических секционных ворот для гаража

Конструкция секционных ворот Алютех легко адаптируется под конкретные требования монтажа. На схемах выше показаны два основных метода установки направляющих:

  • стандартный — применяется для установки направляющих при нормальной высоте перемычки над гаражным проемом;
  • низкий — метод позволяет выполнять монтаж ворот для гаража на проемы с низкими перемычками за счет увеличения глубины вхождения полотна внутрь помещения.

Также установка секционных ворот возможна на проемы с высокими перемычками и в помещения с наклонным потолком. Комплект направляющих может не включать в себя угловые профили, если полотно при открытии поднимается строго вертикально (необходим достаточный запас высоты стены над проемом).

3D-Панорама шоу-рума

Автоматические ворота DoorHan в Краснодаре – современные надежные системы

12.07.2019

Откатные ворота своими руками чертежи

 В данной статье разберемся, что вам понадобиться для производства откатных ворот своими руками. Итак, по порядку, Вам необходимо будет выполнить несколько этапов работ:

  • подготовить опорные столбы
  • сделать фундамент для откатных ворот
  • провести электропроводку под автоматику для откатных ворот
  • изготовить ворота
  • осуществить монтаж ворот
  • подключить и настроить автоматический привод для ворот

Что потребуется для изготовления ворот своими руками?

1. Сварочный аппарат, бытовой трансформаторный подойдет вполне. Сварочный ток должен быть не ниже 130 А. Следите за тем, что бы аппарат не перегревался при работе. Желательно, конечно, иметь сварочник инверторный, но он стоит намного дороже. Аппарат должен иметь рукава и маску.

2. Электроды. Пачки 3х мм универсальных электродов хватит на изготовление ворот с калиткой.

3. Болгарка или отрезная машинка, любого типоразмера.

4. Отрезные круги на маленькую болгарку (125мм) потребуется около 7 + 2-3 зачистных.

5. Молоток.

6. Уровень.

7. Шуруповерт с насадками под крепление профлиста (либо заклепочник).

8. Саморезы (либо заклепки) – 200 шт.

9. Комплект фурнитуры для откатных ворот.

10. Профнастил около 10 м.кв.

11. Труба 60*40 — 20 м.

12. Труба 40*20 — 20 м.

13. Труба 60*60 — 7 м.

14. Швеллер 16 – 20 см, его длинна должна быть равна половине ширины проема(если проем 3,6 метра – длинна швеллера 1,8 м).

15. Арматура сечением 10 – 14 мм.

16. Краска — 1 банка.

17. Грунтовка – 1 банка.

18. Растворитель — 1 банка.

19. Герметик.

20. Автомобильный противокоррозионный грунт — 1 баллончик.

Что касается подбора комплекта откатных ворот, они бывают нескольких видов, в зависимости от веса и длины проема Ваших ворот и имеет стандартный комплект.

Консольная система состоит из:

  • консоль (она же балка, направляющая) — это основа всей системы, это рельс, внутри которого располагаются ролики, благодаря чему, створка ворот может сдвигаться
  • две роликовые опоры крепятся на фундаменте, сами ролики находятся внутри консоли
  • направляющее устройство не дает полотну ворот раскачиваться, удерживает его в строго вертикальном положении
  • ролик концевой в сборе не дает створке провисать в закрытом положении, фиксирует её
  • верхний ловитель «принимает» полотно ворот, не давая ему перекоситься при закрытии
  • нижний ловитель «принимает» полотно ворот, не давая ему перекоситься при закрытии
  • крышка задняя защищает консоль от грязи, пыли, песка и влаги


Электропривод для откатных ворот выполняет функцию автоматического открытия и закрытия Ваших ворот. Это не является обязательным элементом откатных ворот, скорее это шаг в сторону Вашего личного комфорта. В первую очередь, у владельца автоматических откатных ворот отсутствует необходимость покидать машину для того, чтобы открыть ворота. И, неважно, ливень, снег, град или маленький дождик, автоматика для откатных ворот избавит владельцев от необходимости возиться с открытие ворот. Чтобы в будущем у Вас не возникло никаких проблем с Вашими откатными воротами, лучше заранее побеспокойтесь о правильном выборе автоматики. Так же, как и в выборе комплектующих для откатных ворот, выбор автоматики зависит от веса и длины ваших ворот, а так же от частоты использования ворот. От этого будет зависеть то, какой мощности Вам необходим привод. Также обратите внимание на различные функции, которыми обладают различные электроприводы, сравните материалы, из которых сделаны детали механизма и корпуса. Стандартный комплект автоматики включает в себя:

  • Электропривод – двигатель, который приводит створку ворот в движение
  • Зубчатая рейка – передает движение с привода на сами ворота, крепится к створке ворот
  • Фотоэлементы – заботятся о безопасности Вас и Вашего автомобиля, определяя помеху в створке ворот. Если будет обнаружен какой-либо объект, ворота остановятся, и начнут двигаться в противоположную сторону
  • Пульт дистанционного управления — служит для подачи команд на открытие-закрытие ворот
  • Сигнальная лампа – оповещает об ошибках в работе откатной системы, а также о ее движении

Теперь, можно перейти к описанию работ. Итак, первым делом нужно рассчитать вес и размер будущих откатных ворот. Как упоминалось выше, это крайне важно, поэтому отнестись к этому нужно серьезно. Воспользуйтесь правилом «семь раз отмерь – один отрежь». Дело в том, что чем тяжелее будут ворота, тем более прочную и дорогой комплект фурнитуры для откатных ворот и более мощный электропривод вам нужно будет заказывать. От размера створки ворот зависит то, какой длины консоль Вам понадобится. Ширина проема откатных ворот рассчитывается в зависимости от того, какой у Вас автомобиль (легковой, грузовой) и от того насколько широкая улица. Лучше всего поставить две палки и попробовать заехать между ними со стороны улицы – получилось, значит, примерно, таким и должен быть заезд, а если вы сбили одну из палок, проезд лучше расширить. Получив размеры ширины проёма, Вам необходимо вычислить размер противовеса ворот, для этого воспользуйтесь простой формулой: (половина от 100% ширины проёма ворот это и есть размер противовеса). И так если длина проёма ворот составляет 4 метра, то длина противовеса 2 метра, а длина всего полотна ворот составляет 6 метров.

Подготовка опорных столбов

Необходимо установить правильно опорные столбы, к которым в свою очередь будут крепиться откатные ворота. Опорный столб, может быть какой угодно — это может быть кирпичный или бетонный столб, швеллер, дубовый брус и т.д. Рекомендуем — бетонировать столб (на глубину промерзания грунта) от 1м, столбы устанавливаем под уровень, затем заливаем раствором. В кирпичных и бетонных столбах необходимо предусмотреть металлические закладные по 3 штуки на каждом из столбов, равномерно расположить, примерно, на расстоянии от края по 10 см со стороны проема. Самый оптимальный размер такой закладной 10 х 10 см. и она должна быть расположена «заподлицо» с отделкой столба.


На опорные столбы со стороны ворот закрепляем вертикально трубы 60 х 60 (фальш-столбы) по высоте полотна плюс 10 см. Фальш-столб возле фундамента называется боковым и может быть выполнен в виде рамы, противоположный ему — приёмным или разгрузочным, так как он принимает и удерживает полотно между открываниями. К боковому столбу на нужной высоте прихватываем поддерживающую планку с роликами.


Фундамент для откатных ворот

Для заливки фундамента под основание откатных ворот нужно вырыть яму со стороны отката ворот. Её длина должна составлять 50% от ширины проема ворот, то есть, если ширина проема Ваших ворот 4 м., то длина ямы под фундамент должна составлять 2 м.. Ширина ямы должна быть не менее 40 см, а глубина, как указано выше, должна  превышать на 200 мм критическую глубину промерзания, это, примерно, 1,3 м, то есть, глубины 1,5 м под фундамент будет достаточно.

Далее, займемся закладной конструкцией для откатных ворот. Вам нужен швеллер 16 — 20см. шириной, а так же арматура сечением 10 — 12 мм. Выберите ровную площадку. Установите швеллер так, чтобы он лежал на ребре. Нарежьте шлифмашинкой или болгаркой арматуру отрезками 1,2–1,5 м., получатся так называемые «ножки». Далее, привариваем «ножки» к внутренней стороне полок швеллера. Но для большей прочности, советуем Вам обварить ножки закладной вертикальными прутьями. Установите закладной элемент фундамента для Ваших откатных ворот в подготовленное место по уровню, «ножками» вниз. Его верх должен идеально совпадать с уровнем заезда(«0» участка).
Если все правильно, можно приступать к бетонированию. Фундамент под откатные ворота должен выстаиваться, не менее недели, а по строительным нормам и правилам (СНиП) — один месяц, а если быть точнее 28 дней.

Внимание! В случае, если Вы захотите предусмотреть установку автоматики для откатных ворот, то под проезжей частью вам будет необходимо проложить кабель силовые и сигнальные кабеля

Проведение электропроводки под автоматику для откатных ворот

Для электропроводки Вам понадобится:

силовой кабель 3х1,5 в уличном исполнении (для питания привода ворот), длиной от электрического щита до точки установки привода

сигнальный кабель 2х0,5 с усиленной изоляцией, чтобы подключить фотоэлементы и сигнальную лампу (длина определяется на месте установки ворот)

стандартный телевизионный кабель, соединяющий приёмное устройство с выносной антенной (длину определяет расстояние от антенны до радиоприёмника) в случае ее установки

гофрированная ПНД труба диаметром от 20 до 32 мм, для прокладки кабелей под землёй.

   В случаях, когда вы колеблетесь, оснащать или не оснащать свои ворота приводом, подводящие кабеля рекомендуется заложить. Так как, после заливки фундамента, скрытая закладка кабелей потребует больших дополнительных затрат.

Вывод электрического кабеля в гофре, необходимо произвести на расстоянии не менее 50 см от проема ворота, и в 5-7 см от швеллера в бетоне. В эту же точку необходимо свести кабеля с фотоэлементов и сигнальной лампы.

Изготовление ворот

 Пока выстаивается фундамент, можно заняться изготовлением полотна откатных ворот. Подготовьте ровную площадку (место сборки). Разметьте на ней прямоугольник 6 х 2 метра, и, начиная с любого угла, забейте в землю 6 деревянных упоров по контуру прямоугольника. Воспользуйтесь уровнем, чтобы выровнять упоры друг относительно друга в горизонтальной плоскости и сделайте контур из жестких, деревянных или металлических лаг. Укрепите получившуюся конструкцию саморезами.

Используя шлифмашинку,  разрежьте профильные трубы 60х40х2 (для конструкции рамы) под необходимые вам размеры. Должны получиться нижний (базовый) горизонтальный профиль и верхний, два вертикальных профиля, и профиль противовеса согласно произведенным расчетам. Зафиксируйте друг относительно друга точечной сваркой в местах соединений элементы рамы, и рулеткой проверьте диагонали получившейся конструкции. Размер диагоналей должен быть одинаков. Еще проверьте угольником углы 45 и 90 °. Если отклонений по углам и диагоналям рамы нет, проварите места соединений элементов рамы сплошным сварочным швом. Места соединений рамы после сварки должны стать герметичными.  

Далее, укрепим полотно откатных ворот рёбрами жесткости (внутренний каркас рамы). Используя шлифмашинку (болгарку), разрежьте согласно вычисленным размерам профильные трубы  40х20х2, предназначенные стать рёбрами жесткости и местами крепления зашивки откатных ворот. Резать необходимо таким образом, чтобы после сварки места соединений стали герметичны.. Строго придерживайтесь размеров. Зафиксируйте профильные трубы в местах соединений при помощи точечной сварки, и приступайте к измерениям. Проверяются диагонали конструкции рамы и углы 45 и 90°.


Если отклонений нет, места соприкосновения рёбер жесткости и силовой рамы приварите короткими по 15 мм швами с шагом до 500 мм. Загладьте все сварочные швы на полотне ворот шлифмашинкой.

Не забудьте замазать получившиеся зазоры между основной рамой и внутренним каркасом силиконовым герметиком. Обеспечьте нормальную гидроизоляцию Вашей конструкции, не забыв о сварочных швах. В последнюю очередь, выполните грунтовку и покраску полотна откатных ворот.  

Мы рекомендуем использовать алкидную эмаль или краску фирмы Хамрайт (Hammerite). Наносите не менее 2-х слоев до полного высыханием между слоями.

Когда рама ворот высушена, ее можно зашивать. Для этого используют самые разные материалы в зависимости от личных предпочтений. Профнастил используют чаще всего, он легок и удобен в установке.

Монтаж откатных ворот

На заранее подготовленном фундаменте для откатных ворот (швеллер) размещаем роликовые опоры как можно дальше друг от друга. Нужно помнить, что концевой ролик имеет размер, примерно 150 мм, поэтому ближнюю к проему опору отодвигаем, учитывая это расстояние в 150 мм, а роликовую опору, которая дальше от проема тоже выставляем таким образом, что бы она не выбила заглушку с другой стороны направляющей балки при закрытии ворот. 


Далее, одеваем раму откатных ворот на роликовые опоры и выставляем откатные ворота по уровню. Платформы кареток слегка прихватываются сваркой к швеллеру. Прокатите полотно ворот до конечных положений открытого и закрытого проёма ворот. Если возникают трудности с полноценным открытием или закрытием проёма ворот, сбейте болгаркой прихваты и внимательно скорректируйте расстояние от правого или левого краёв швеллера до опорных роликовых тележек.

Многие люди, решившие изготовить раздвижные ворота своими руками, пытаются крепить роликовые опоры к швеллеру не при помощи сварки, а при помощи шпилек и гаек (благо в роликовых опорах предусмотрены отверстия под шпильки). Стоит ли игра свеч? Так обычно поступают люди, делающие первые раз в своей жизни самодельные откатные ворота. Они считают, что в этом случае роликовые тележки можно регулировать, снимать и т.п. Вы столкнетесь с большим объемом работ (сверление швеллера, нарезания резьбы, очень точная установка швеллера и т.п.). Плюс из-за малейшей ошибки (отклонение на несколько миллиметров) потратите на сварку целые дни возни над шпильками! И будете вынуждены просто срезать шпильки и приварить ролики непосредственно к фундаменту для откатных ворот. Просто не стоит заваривать ролики для ворот в труднодоступным местах, куда затруднен доступ маленькой болгаркой. При необходимости снять или передвинуть роликовую тележку подрезаем сварной шов и сдвигаем ролики в нужном направлении. Процесс можно повторять много раз без малейшего ущерба для механизмов ворот. Да, использование шпилек эстетичнее и правильнее, но очень редко используется из-за высокой точности установки фундамента под откатные ворота.


С нашей точки зрения, лучше использовать компромиссный вариант — готовые площадки со шпильками под ролики для откатных ворот. Площадки привариваются к фундаменту для откатных ворот при помощи сварки, а сами ролики для откатных ворот крепятся к площадке при помощи шпилек и гаек. Это немного дороже, но избавляет Вас от ненужной возни и затрат времени.После того, как вы убедились в правильности установки роликовых опор обвариваем платформы кареток полностью, важно добиться желаемого результата (отсутствие перекосов, правильное положения ворот в уровне).

Пластину с направляющим устройством привариваем к опорному столбу, и регулируем крепление роликов таким образом, что бы зазор с каждой стороны от створки ворот составлял 2-3 мм.


Затем необходимо вставить концевой ролик и привариваем нижний ловитель. Нижний ловитель крепится так, что бы он был на 3-4 мм выше концевого ролика в направляющей, которая еще не вошла в ловитель. Это необходимо для разгрузки роликовых опор.


Верхний ловитель крепят на высоте 1,6-1,8 метра, что бы фиксировать створку сверху, от ветра или от вандалов.


 И последнее – наденьте крышки на торцы консоли, чтобы защитить ее от попадания влаги и мусора внутрь нее.

   Всё, ваши ворота готовы к использованию.

   Таким образом, сделав откатные ворота своими руками, вы выигрываете сразу по многим пунктам:

  • Вы экономите свои деньги
  • Вы приобретаете только качественные комплектующие для откатных ворот, потому что выбираете их лично, опираясь только на свое желание добиться желаемого результата, а, не исходя из того, что завалялось на складе у посредников
  • Вы проводите все работы качественно и вдумчиво, потому что делаете все для себя.


логических ворот | Электроника Клуб

Логические ворота | Клуб электроники

Символы | Таблицы истинности | ИС | НЕ | И | NAND | ИЛИ | NOR | EX-OR | EX-NOR | Комбинации | Подставляя

Следующая страница: Счетные схемы

Введение

Логические вентили обрабатывают сигналы, которые представляют истинных или ложных . Обычно положительное напряжение питания + Vs соответствует истине, а 0 В — ложному. Другие термины, используемые для истинного и ложного состояний, показаны в таблице, лучше всего знать их все.

Ворота идентифицируются по их функции: НЕ, И, ИЛИ, ИЛИ, ИЛИ, EX-OR и EX-NOR. Заглавные буквы обычно используются, чтобы прояснить, что этот термин относится к логическому элементу.

Обратите внимание, что логические вентили не всегда требуются, потому что простые логические функции могут выполняться переключателями или диодами, например:

Логические состояния
Истинно Ложно
1 0
Высокий Низкий
+ VS 0V
Вкл. Выкл.

Символы логического элемента

Есть две серии символов для логических вентилей.Традиционные символы имеют отличительные формы, благодаря которым их легко узнать, они широко используются в промышленности и образовании. Знаки МЭК (Международная электротехническая комиссия), символы представляют собой прямоугольники с символом внутри, показывающим функцию ворот. Они редко используются, несмотря на их официальный статус, но вам, возможно, потребуется узнать их для экзамена.


Традиционный


МЭК

Входы и выходы

Шлюз

имеет два или более входа, за исключением элемента НЕ, у которого только один вход.Все ворота имеют только один выход. Обычно буквы A, B, C и так далее используются для обозначения входов, а Q используется для обозначения вывода. На этой странице входы показаны слева, а выход — справа.

Обращающийся круг (о)

Некоторые символы ворот имеют кружок на выходе, что означает, что их функция включает инвертирует вывода. Это эквивалентно пропусканию выхода через вентиль НЕ. Например, символ логического элемента И-НЕ ( N, или И ), показанный справа, одинаков. как символ логического элемента И, но с добавлением инвертирующего круга на выходе.


Таблицы истинности

Таблица истинности — хороший способ показать функцию логического элемента. Он показывает состояния вывода для всех возможных комбинаций состояний ввода. В таблицах истинности обычно используются символы 0 (ложь) и 1 (истина). В приведенной в качестве примера таблице истинности показаны входы и выходы логического элемента И.

Ниже приведены сводные таблицы истинности, показывающие состояния вывода для все типы ворот с 2 и 3 входами. Это может быть полезно, если вы пытаетесь выбрать подходящие ворота.

Вход A Вход B Выход Q
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Сводные таблицы истинности

В этих сводных таблицах истинности ниже показаны состояния выходов для всех типов вентилей с 2 ​​и 3 входами. Обратите внимание, что ворота EX-OR и EX-NOR могут иметь только 2 входа.

Сводка для всех вентилей с 2 ​​входами
Входы Выход каждого гейта
A B И NAND OR NOR EX-OR EX-NOR
0 0 0 1 0 1 0 1
0 1 0 1 1 0 1 0
1 0 0 1 1 0 1 0
1 1 1 0 1 0 0 1
Сводка для всех вентилей с 3 входами
Входы Выход каждого гейта
A B C И NAND OR NOR
0 0 0 0 1 0 1
0 0 1 0 1 1 0
0 1 0 0 1 1 0
0 1 1 0 1 1 0
1 0 0 0 1 1 0
1 0 1 0 1 1 0
1 1 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 1 0


Логические ИС

Логические вентили доступны на ИС (микросхемах), которые обычно содержат несколько вентилей. того же типа, например, ИС 4001 содержит четыре логических элемента ИЛИ-НЕ с 2 входами.Существует несколько семейств логических ИС, которые можно разделить на две группы: серии 4000 и серии 74

Для сравнения различных семейств см. Страницу ИС.

Семейства 4000 и 74HC лучше всего подходят для проектов с батарейным питанием, потому что они будут работать с хорошим диапазоном питающих напряжений и потреблять очень мало энергии. Однако, если вы используете их для проектирования схем и исследования логических вентилей помните, что все неиспользуемые входы ДОЛЖНЫ быть подключены к источнику питания. питания (либо + Vs, либо 0V) , это применимо, даже если эта часть IC не используется в цепи!

Дополнительная информация: ИС серии 4000 | ИС 74 серии

Rapid Electronics: 4000 серия | 74 серии


НЕ вентиль (инвертор)

Элемент НЕ может иметь только один вход, а выход является обратным входу.Вентиль НЕ также называется инвертором.

Выход Q является истинным, когда вход A НЕ истинен: Q = НЕ A


Традиционный символ


Символ МЭК


И ворота

Логический элемент И может иметь два или более входов, его выход является истиной, если все входы истинны. Выход Q является истиной, если вход A И вход B оба истинны: Q = A AND B

Вход A Вход B Выход Q
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1


Традиционный символ


Символ МЭК


Логический элемент NAND

NAND = N или И .Это логический элемент И с инвертированным выходом, как показано буквой «o» на выходе символа. Логический элемент И-НЕ может иметь два или более входов, его выход истинен, если НЕ все входы истинны. Выход Q является истинным, если вход A И вход B НЕ оба истинны: Q = НЕ (А И В)

Вход A Вход B Выход Q
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0


Традиционный символ


Символ МЭК


ИЛИ ворота

Логический элемент ИЛИ может иметь два или более входов, его выход истинен, если хотя бы один вход истинен.Выход Q является истинным, если вход A ИЛИ вход B истинен (или оба из них истинны): Q = A OR B

Вход A Вход B Выход Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1


Традиционный символ


Символ МЭК


NOR ворота

NOR = N или OR .Это логический элемент ИЛИ с инвертированным выходом, как показано буквой «o» на выходе символа. Логический элемент ИЛИ-НЕ может иметь два или более входов, его выход является истиной, если ни один из входов не является истиной. Выход Q является истинным, если НЕ входы A ИЛИ B истинны: Q = НЕ (A ИЛИ B)

Вход A Вход B Выход Q
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0


Традиционный символ


Символ МЭК


Выход EX-OR

EX включительно — OR .Это похоже на логический элемент ИЛИ, но за исключением того, что оба входа истинны. Выход истинен, если входы A и B — РАЗНЫЕ . Ворота EX-OR могут иметь только 2 входа. Выход Q является истинным, если любой вход A истинен ИЛИ вход B истинен, , но не тогда, когда они оба верны : Q = (A И НЕ B) ИЛИ (B И НЕ A)

Вход A Вход B Выход Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0


Традиционный символ


Символ МЭК


Выход EX-NOR

EX включительно — NOR .Это вентиль EX-OR с инвертированным выходом, как показано буквой «o» на выходе символа. Ворота EX-NOR могут иметь только 2 входа. Выход Q является истиной, если входы A и B — это ТО ЖЕ (оба истинны или оба ложны): Q = (A И B) ИЛИ (НЕ A И НЕ B)

Вход A Вход B Выход Q
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1


Традиционный символ


Символ МЭК


Комбинации логических вентилей

Логические вентили можно комбинировать для выполнения более сложных функций.

Например, чтобы создать выходной сигнал Q, который является истинным только тогда, когда вход A является истинным, а вход B — ложным, мы можем объединить вентиль НЕ и вентиль И, как показано.

Q = А И НЕ B

Разработка функции калитки

Таблицы истинности могут использоваться для определения функции комбинации ворот, такой как система, показанная ниже:

Начните с создания таблицы, показывающей все возможные комбинации входов (A, B и C в этом примере) с достаточным количеством дополнительных столбцов для каждого промежуточного вывода (D и E в этом примере), а также окончательного вывода (Q).Затем определите все промежуточные состояния вывода, заполняя таблицу по ходу дела. Эти промежуточные выходы формируют входы для следующих ворот (или ворот), поэтому вы можете использовать их для работы. выводит следующий вывод (ы), в этом примере это конечный вывод (Q).

D = НЕ (A ИЛИ B)
E = B AND C
Q = D OR E = (НЕ (A OR B)) OR (B AND C)

Таблица истинности показывает промежуточные выходы D и E, а также окончательный результат Q.

Входы Выходы
A B C D E Q
0 0 0 1 0 1
0 0 1 1 0 1
0 1 0 0 0 0
0 1 1 0 1 1
1 0 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0
1 1 0 0 0 0
1 1 1 0 1 1


Замена одного типа ворот на другой

Логические вентили доступны на ИС, которые обычно содержат несколько вентилей одного типа, например, четыре логических элемента NAND с 2 входами или три логических элемента NAND с 3 входами.Это может быть расточительным, если требуется только несколько ворот, если все они не одного типа. Чтобы не использовать слишком много IC вы можете уменьшить количество входов затвора или заменить один тип затвора другим.

Уменьшение количества входов

Количество входов в вентиль можно уменьшить, соединив два (или более) входа вместе. На схеме показан логический элемент И с тремя входами, работающий как логический элемент И с двумя входами.

Создание логического элемента НЕ из логического элемента И-НЕ или ИЛИ-НЕ

При уменьшении логического элемента НЕ-И или ИЛИ-И до одного входа создается вентиль НЕ.Схема показывает это для логического элемента И-НЕ с 2 входами.

Любые ворота могут быть построены из ворот NAND или NOR

Помимо создания ворот НЕ, ворота И-НЕ или ИЛИ-НЕ могут быть объединены для создания ворот любого типа! Это позволяет построить схему только из одного типа ворот, NAND или NOR. Например, вентиль И — это вентиль И-НЕ, а затем вентиль НЕ (для отмены инвертирующей функции). Обратите внимание, что элементы И и ИЛИ нельзя использовать для создания других ворот, поскольку в них отсутствует функция инвертирования (НЕ).

Чтобы изменить тип ворот , например изменить OR на AND, вы должны сделать три вещи:

  • Инвертировать (НЕ) каждый вход.
  • Измените тип ворот (ИЛИ на И или И на ИЛИ)
  • Инвертировать (НЕ) вывод.

Например, логический элемент ИЛИ может быть построен из входов NOTed, подаваемых в логический элемент И-НЕ (И + НЕ).


эквиваленты ворот NAND

В приведенных ниже схемах показано, как использовать логические элементы И-НЕ для создания вентилей НЕ, И, ИЛИ и ИЛИ:

НЕ сделан из одного логического элемента NAND:

И состоит из двух ворот NAND:

ИЛИ из трех вентилей NAND:

NOR состоит из четырех вентилей NAND:


Подстановка вентилей в примерную логическую систему

Эта система имеет 3 разных логических элемента (ИЛИ, И и ИЛИ), поэтому требуется три ИС, по одной для каждого типа ворот.

Чтобы перепроектировать эту систему с использованием логических элементов NAND, начните только с замены каждого гейт с его эквивалентом логического элемента NAND, как показано ниже:

Затем упростите систему, удалив соседние пары вентилей НЕ (отмечены X выше). Это может быть сделано, потому что вторые ворота НЕ отменяют действие первых:

Последняя система имеет пять логических элементов NAND и требует двух микросхем (по четыре логических элемента на каждой микросхеме). Это лучше, чем исходная система, для которой требовалось три микросхемы (по одной для каждого типа ворот).

Замена ворот NAND (или NOR) не всегда увеличивает количество ворот, но когда это происходит (как в этом примере), увеличение обычно составляет только одно или два входа. Настоящая выгода заключается в уменьшении количества требуемых микросхем за счет использования только одного типа затвора.


Следующая страница: Счетные схемы | Исследование


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google.Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Что такое логическая диаграмма и таблица истинности?

Логические вентили — это сердце цифровой электроники. Логические схемы предназначены для выполнения определенной функции, для понимания природы этой функции требуется таблица истинности логической схемы. Когда логические вентили подключены, они образуют цепь. Гейт — это электронное устройство, которое используется для вычисления функции двузначного сигнала.Логические вентили являются основным строительным блоком цифровых схем.

Символы схемы ворот

Логическая диаграмма состоит из элементов и символов, которые могут напрямую заменять выражение в логической арифметике. Логический вентиль — это устройство, которое может выполнять одну или все логические операции AND, NAND, NOR, NOT, OR, XNOR и XOR. Все типы логических элементов, кроме НЕ, принимают на вход две двоичные цифры и выдают одну двоичную цифру на выходе. Элементы НЕ принимают только одну входную цифру.

Каждый из них имеет разную форму, чтобы показать свою особую функцию.Входные данные (логические переменные) вводятся слева от символа, а выходные данные — справа. При объединении несколько ворот могут образовать сложную логическую систему оценки, имеющую множество входов и выходов. Цифровые компьютеры созданы путем соединения тысяч или миллионов этих ворот вместе.

НЕ ворота

Элемент НЕ представляет собой стрелку вперед с маленьким кружком на выходе. Круглая часть символа означает, что выход отрицает вход.

OR ворота

Логический элемент ИЛИ имеет изогнутую входную сторону и заостренную выходную часть.

А В Выход
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

И ворота

Логический элемент И имеет плоскую входную сторону и круглую выходную сторону.

А В Выход
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Исключительное OR (XOR) вентиль

Символ исключающего элемента или логического элемента аналогичен логическому элементу ИЛИ, но имеет дополнительную изогнутую линию, пересекающую входы.

А В Выход
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Сводка символов логического шлюза

Создавайте логические диаграммы быстрее и лучше

Нужно нарисовать схемы логических вентилей? Ищете инструмент для логической схемы? Инструмент логических диаграмм Visual Paradigm имеет удобный редактор диаграмм, который позволяет быстро рисовать логические диаграммы.В программном обеспечении логических вентилей есть все.

Редактировать эту логическую схему, пример

Редактировать эту логическую схему

Редактировать этот шаблон логической схемы

Редактировать эту логическую схему, пример

От логических вентилей к регистрам: изучение 74HC173

В связи с ситуацией с Covid-19 и влиянием брексита, поставки в настоящее время ограничены только клиентами из Великобритании и США.

От логических вентилей к регистрам: изучение 74HC173

Логические вентили — это строительные блоки цифровой электроники.В этой заметке исследуется, что это такое и как они используются для построения 4-битного регистра.

Введение в логические вентили

Логические вентили — это фундаментальные строительные блоки цифровой электроники. Концептуально вы можете думать о них как о компоненте, который реализует логическую функцию (т. Е. Вывод равен 0 или 1). Их цель — выполнить логическую операцию над двумя или более двоичными входами, чтобы создать один двоичный выход. Они бывают разных видов и выполняют такие логические операции, как AND, OR, XOR, NOT, NOR, XNOR и NAND.

Пожалуй, двумя наиболее наглядными примерами этого являются логические элементы И и ИЛИ. С вентилем И выход его функции равен 1, когда оба входа равны 1 (или, другими словами, когда A AND B равны 1). С вентилем ИЛИ выход его функции равен 1, когда любой из входов равен 1 (или, другими словами, когда A OR B равно 1).

На рисунке 1 показана простая диаграмма логических вентилей И и ИЛИ, а также связанных с ними таблиц истинности, которые показывают, каков выход логического элемента для каждого возможного входа:

Рисунок 1.Диаграмма и таблица истинности для логических вентилей И / ИЛИ

Конечно, И и ИЛИ — это всего лишь два примера основных логических вентилей. Но любопытным логическим элементом для дальнейшего изучения является вентиль И-НЕ (НЕ И), потому что он обладает довольно особым свойством: «функциональной полнотой».

Универсальный логический элемент NAND

Логический элемент И-НЕ (НЕ И) является особенным, поскольку любая логическая функция может быть реализована с помощью комбинации элементов И-НЕ (это бит «функциональной полноты»). Или, другими словами, вы можете использовать комбинацию вентилей NAND для представления любых других логических вентилей.

Он похож на логический элемент И, за исключением того, что его выход инвертирован (это НЕ часть!). На рисунке 2 показаны символы и таблица истинности ворот.

Рисунок 2. Схема и таблица истинности для логического элемента И-НЕ

Поскольку вентиль И-НЕ может использоваться для представления любого другого логического элемента, его можно рассматривать как «универсальный» логический элемент. Вы можете построить любой компонент на основе цифровой логики из логического элемента NAND — если вы так хотите, вы можете даже построить свой собственный компьютер полностью из них! На самом деле, у некоторых есть!

Для любопытных, логические элементы NAND могут быть использованы или реализованы в практическом смысле с использованием классической интегральной схемы 74HC00.Этот чип представляет собой четырехканальный логический элемент NAND с двумя входами и основан на технологии CMOS. Вы можете просмотреть технические данные здесь.

Рис. 3. Функциональная схема TI CD74HC00E

Но прежде чем вы приступите к созданию собственного компьютера с логическим элементом NAND, давайте посмотрим, как с помощью шлюза NAND можно создать очень важный компонент в мире вычислительного оборудования: переворот D-типа. -Флоп.

Вспоминая вещи: шлепанцы D-типа

Логические вентили — мощные компоненты, но их назначение не ограничивается тривиальными логическими функциями.Логические вентили также могут использоваться для выполнения «последовательной логики» — это означает, что они также могут использоваться для запоминания информации (что довольно удобно).

Чтобы сделать это возможным, необходимо организовать логические вентили для создания «защелкивающегося» механизма для хранения определенного фрагмента данных. Часто этот механизм представляет собой « тактовый » сигнал, который может запускаться по фронту или по уровню (события с запуском по фронту происходят, когда тактовый сигнал переходит с низкого на высокий, события, запускаемые по уровню, происходят, когда тактовый сигнал высокий) .

Хорошим примером этого конкретного механизма или схемы является триггер D-типа (да, странное название) — изображенный на рисунке 4.

Эта схема состоит из пяти вентилей И-НЕ (да, всеобщий любимый новый вентиль), с двумя входами и двумя выходами: вход данных (Data), тактовый сигнал (Clk), фиксированные данные (Q) и их инверсия (Q ‘ ), соответственно. Те, кто уже знаком с последовательной логикой, также заметят расположение триггеров SR справа от рисунка.

Триггер D-типа работает очень просто: когда Clk высокий (1), выход Q устанавливается в значение Data (0 или 1) в этот момент времени.Когда Clk низкий (0), Q сохраняет свое значение / состояние независимо от значения данных. Q ‘всегда является обратным Q.

Рис. 4. Тактовый триггер D-типа

Конечно, это может показаться несколько тривиальным примером, но давайте посмотрим на 74HC173 — интегральную схему, которая объединяет несколько триггеров D-типа в одном корпусе.

4-битный регистр из триггеров D-типа

74HC173 — это четырехканальная флип-флип микросхема D-типа. Однако эта ИС не просто содержит четыре изолированных триггера D-типа — она ​​использует общие часы между ними, позволяя синхронно хранить 4 бита информации в одном тактовом импульсе! И это, по сути, позволяет вам использовать IC как 4-битный регистр.

Рисунок 5. Логическая схема 74HC173 IC

74HC173 содержит более сложный массив триггеров D-типа, чем базовая конфигурация, показанная на рисунке 4, поскольку схемы включают некоторые дополнительные функции:

  1. Обычный механизм синхронизации (вывод CP) — работает в режиме положительного фронта.
  2. Контакты разрешения данных (E1 и E2) — это позволяет триггерам «игнорировать» тактовый сигнал, что полезно в более сложных схемах цифровых схем.
  3. Выходы режима с тремя состояниями (OE1 и OE2) — это полезно при подключении выходных контактов в конфигурации шины.
  4. Вывод «общего сброса» (MR) — сбрасывает все выходные значения Q на 0.

Чтобы понять это на практическом уровне, на рисунке 6 показана распиновка 74HC173, где D x — выводы данных, а Q x — выводы вывода. Также показаны общие контакты (CP, E1 и E2, OE1 и OE2 и MR).

Рисунок 6. Распиновка микросхемы 74HC173.

74HC173 — отличный чип для изучения и используется в широком спектре приложений. Его работа и особенности делают его идеальным для использования в качестве 4-битного регистра.Дальнейшее изучение может быть выполнено с помощью таблицы данных 74HC173. Или, чтобы попробовать, почему бы не проверить наш склад 74HC173s и запасных частей для исследования IC.

Для любопытных, наша следующая заметка: ROM & RAM: An Introduction to Computer Memory исследует, как концепция регистров может быть использована для создания компьютерной памяти.

Вам также могут понравиться:

Заметка № 3

Заметка № 10

Заметка № 1

Ознакомьтесь с нашими электронными наборами «сделай сам»:

Что такое логический вентиль (AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR и XNOR)? Определение от WhatIs.com

Логический вентиль — это устройство, которое действует как строительный блок для цифровых схем. Они выполняют основные логические функции, которые являются фундаментальными для цифровых схем. В большинстве электронных устройств, которые мы используем сегодня, есть логические вентили. Например, логические вентили могут использоваться в таких технологиях, как смартфоны, планшеты или в устройствах памяти.

В схеме логические вентили будут принимать решения на основе комбинации цифровых сигналов, поступающих с их входов. Большинство логических вентилей имеют два входа и один выход.Логические вентили основаны на булевой алгебре. В любой момент каждый терминал находится в одном из двух двоичных состояний: ложь или истина . Ложь представляет 0, а истина представляет 1. В зависимости от типа используемого логического элемента и комбинации входов двоичный выход будет отличаться. Логический вентиль можно представить себе как выключатель света, в котором в одном положении выход выключен — 0, а в другом — включен — 1. Логические вентили обычно используются в интегральных схемах (IC).

Базовые логические вентили

Существует семь основных логических вентилей: И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

И | ИЛИ | XOR | НЕ | NAND | NOR | XNOR

Логический элемент И назван так потому, что, если 0 называется «ложным», а 1 называется «истинным», вентиль действует так же, как логический оператор «И». На следующем рисунке и в таблице показаны символы схемы и логические комбинации для логического элемента И. (В этом символе входные клеммы находятся слева, а выходная клемма — справа.) Выход «истина», когда оба входа «истина». В противном случае вывод будет «ложным». Другими словами, выход равен 1, только когда оба входа один И два равны 1.

И ворота

Ввод 1 Ввод 2 Выход
1
1
1 1 1

Логический элемент «ИЛИ» получил свое название благодаря тому факту, что он ведет себя по образцу логического включающего «или».«Выход -« истина », если один или оба входа« истина ». Если оба входа« ложь », то выход« ложь ». Другими словами, для выхода будет 1, по крайней мере, вход один ИЛИ два должны быть 1.

OR ворота


Ввод 1 Ввод 2 Выход
1 1
1 1
1 1 1

Логический элемент XOR ( исключающее ИЛИ ) вентиль действует так же, как логическое «или / или».«Выход -« истина », если один из входов, но не оба,« истина ». Выход« ложь », если оба входа« ложь »или если оба входа« истина ». Другой способ взглянуть на это Схема должна следить за тем, чтобы на выходе было 1, если входы разные, и 0, если входы одинаковые.

Вентиль XOR

Ввод 1 Ввод 2 Выход
1 1
1 1
1 1

Логический инвертор , иногда называемый логическим элементом НЕ , чтобы отличать его от других типов электронных инверторных устройств, имеет только один вход.Он меняет логическое состояние на обратное. Если на входе 1, то на выходе 0. Если на входе 0, то на выходе 1.

Инвертор или НЕ вентиль

Логический элемент И-НЕ работает как логический элемент И, за которым следует логический элемент НЕ. Он действует как логическая операция «и» с последующим отрицанием. На выходе будет «ложь», если оба входа «истина». В противном случае на выходе будет «истина».

Логический элемент NAND

Ввод 1 Ввод 2 Выход
1
1 1
1 1
1 1

Логический элемент ИЛИ представляет собой комбинацию логического элемента ИЛИ, за которым следует инвертор.Его выход будет «истина», если оба входа «ложь». В противном случае вывод будет «ложным».

NOR ворота

Ввод 1 Ввод 2 Выход
1
1
1
1 1

Логический элемент XNOR (исключающее ИЛИ) — это комбинированный вентиль XOR, за которым следует инвертор.Его вывод — «истина», если входы одинаковые, и «ложь», если входы разные.

Вентиль XNOR

Ввод 1 Ввод 2 Выход
1
1
1
1 1 1

Сложные операции могут выполняться с использованием комбинаций этих логических вентилей.Теоретически нет ограничений на количество ворот, которые могут быть объединены в одно устройство. Но на практике существует ограничение на количество ворот, которые могут быть упакованы в данное физическое пространство. Массивы логических вентилей находятся в цифровых ИС. По мере развития технологии ИС требуемый физический объем для каждого отдельного логического элемента уменьшается, и цифровые устройства того же или меньшего размера становятся способными выполнять все более сложные операции с постоянно увеличивающейся скоростью.

Состав логических вентилей

Высокий или низкий двоичные состояния представлены разными уровнями напряжения.Логическое состояние терминала может и обычно часто изменяется по мере того, как схема обрабатывает данные. В большинстве логических вентилей низкое состояние составляет приблизительно ноль вольт (0 В), а высокое состояние — приблизительно пять вольт положительного напряжения (+5 В).

Логические вентили могут быть выполнены из резисторов и транзисторов или диодов. Резистор обычно можно использовать как подтягивающий или понижающий резистор. Подтягивающие и понижающие резисторы используются, когда есть какие-либо неиспользуемые входы логического элемента для подключения к логическому уровню 1 или 0.Это предотвращает ложное переключение ворот. Подтягивающие резисторы подключены к Vcc (+ 5 В), а подтягивающие резисторы подключены к земле (0 В).

Обычно используются логические вентили TTL и CMOS. ИС TTL или транзисторно-транзисторной логики будут использовать биполярные переходные транзисторы типа NPN и PNP. КМОП, или дополнительные металл-оксидно-кремниевые ИС, построены из полевых транзисторов типа MOSFET или JFET. ИС TTL обычно обозначают как микросхемы серии 7400, в то время как КМОП-микросхемы часто обозначают как микросхемы серии 4000.

Логические ворота

В реальном мире цифровые устройства не являются абстрактными логическими выражениями булевой алгебры, а являются аппаратными реализациями этих выражений. Логические выражения транслируются в структуры устройства, называемые логическими вентилями . Логический вентиль является как символическим представлением логической операции, так и при использовании в цифровой электронике может быть реальной схемой в оборудовании. Один логический вентиль обычно состоит из нескольких транзисторов, разделенных пространством со многими другими в интегральной схеме.

Каждый из основных операторов, о которых мы узнали в разделе выражений, имеет символ ворот. Символ заменяет оператора, а переменные являются входными данными для логического элемента. Результирующее значение из уравнения выражения является выходом ворот. Выход элемента может быть конечным результатом или может быть подключен как вход к еще одному элементу.

Символы ворот

Логические элементы — это символы, которые могут напрямую заменять выражение в логической арифметике. Каждый из них имеет разную форму, чтобы показать свою особую функцию.Входные данные (логические переменные) вводятся слева от символа, а выходные данные — справа. При объединении нескольких ворот можно получить сложную логическую систему оценки, имеющую множество входов и выходов. Цифровые компьютеры созданы путем соединения тысяч или миллионов этих ворот вместе.

Вентиль НЕ

Элемент НЕ представляет собой стрелку вперед с маленьким кружком на выходе. Круглая часть символа означает, что выход отрицает вход.

вентиль OR

Th вентиль OR имеет изогнутую входную сторону и остроконечный выход.

Логический элемент AND

Логический элемент AND имеет плоскую входную сторону и круглую выходную сторону.

Логический элемент исключающее ИЛИ (XOR)

Символ логического элемента исключающее ИЛИ аналогичен логическому элементу ИЛИ, но имеет дополнительную изогнутую линию, пересекающую входы.

Комбинированная логика

Когда вы соединяете несколько вентилей вместе, вы получаете комбинированную логическую систему или комбинаторную логику . Чтобы разработать комбинированную логическую систему, мы можем использовать таблицы истинности для сопоставления логических выходов для различных входных условий.Логические выражения записываются из условий в таблице. Затем мы можем напрямую преобразовать выражение в схему логических вентилей.

Возможно, вы помните, что еще в логических элементах мы видели, что в коде для XOR не было оператора. Он был составлен с помощью комбинации операторов AND, OR и NOT:

  пусть A = false
пусть B = false
пусть Q = (A || B) &&! (A && B)  

Давайте сопоставим входные и выходные условия в таблице истинности для комбинированной логической системы для XOR.Мы найдем все условия, которые вызывают истинный результат , и создадим для них логическое выражение.

А Б A ⊕ B
Ф F F
Ф т т
т F т
т т F

Есть два условия, при которых столбец результатов имеет истинных значений.Первое условие: A — это ложный , а B истинный , что выражается как ~ A · B . Второе условие: A — это истинное , а B ложное , которое выражается как A · ~ B . Наше выражение XOR — истинное , когда одно из этих условий истинное , которое записывается как:

A ⊕ B = (~ A · B) + (A · ~ B)

В коде это выражение формируется с помощью следующих логических блоков:

  пусть A = false
пусть B = false
пусть Q = (! A && B) || (A &&! B)  

Покрытие уравнения до логических вентилей дает следующую диаграмму.Обратите внимание, как каждый вентиль «связывает» переменные вместе, как и логические блоки в приведенном выше коде.

Однако, если мы возьмем два других неиспользуемых условия из таблицы истинности, которые делают операцию XOR ложной , мы можем составить отрицательное уравнение для XOR, называемое NXOR:

~ (A ⊕ B) = (~ A · ~ B) + (A · B)

Чтобы вернуться к A ⊕ B , мы должны отрицать это отрицательное уравнение. Затем, с помощью Thereom Де Моргана, мы получаем другое уравнение для XOR, но оно все еще логически эквивалентно исходному.

A ⊕ B = (A + B) · ~ (A · B)

Когда это уравнение преобразуется в логические вентили, их на один вентиль меньше, чем на первой диаграмме.

Эта диаграмма менее сложна, чем первая. Уменьшение количества вентилей для достижения одного и того же логического результата — одна из основных целей проектирования цифровой логики. Для электронных устройств это позволяет большему количеству вентилей использовать ограниченное пространство на интегральной схеме.

Базовые логические вентили с таблицами истинности

В настоящее время компьютеры стали неотъемлемой частью жизни, поскольку они выполняют множество задач и операций за довольно короткий промежуток времени.Одной из наиболее важных функций ЦП в компьютере является выполнение логических операций с использованием аппаратного обеспечения, такого как программные технологии и электронные схемы интегральных схем. Но как это оборудование и программное обеспечение выполняют такие операции — загадочная загадка. Чтобы лучше понять такую ​​сложную проблему, мы должны познакомиться с термином «логическая логика», разработанным Джорджем Булем. Для простой операции компьютеры используют двоичные цифры, а не цифровые.Все операции выполняются воротами базовой логики. В этой статье обсуждается обзор того, что такое базовые логические вентили в цифровой электронике и их работа.


Что такое основные логические вентили?

Логический вентиль — это базовый строительный блок цифровой схемы, имеющей два входа и один выход. Отношения между i / p и o / p основаны на определенной логике. Эти затворы реализованы с помощью электронных ключей типа транзисторов, диодов. Но на практике базовые логические вентили строятся с использованием технологии CMOS, полевых транзисторов и полевых транзисторов MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET).Логические вентили используются в микропроцессорах, микроконтроллерах, встроенных системных приложениях, а также в электронных и электрических схемах проекта. Основные логические элементы делятся на семь категорий: AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR и NOT. Эти логические вентили с их символами логических вентилей и таблицами истинности объясняются ниже.

Работа основных логических вентилей

Что такое 7 основных логических вентилей?

Основные логические вентили подразделяются на семь типов: вентиль И, вентиль ИЛИ, вентиль ИЛИ, вентиль И-НЕ, вентиль ИЛИ, вентиль ИЛИ-ИЛИ и вентиль НЕ.Таблица истинности используется для демонстрации функции логического элемента. Все логические элементы имеют два входа, кроме элемента НЕ, который имеет только один вход.

При построении таблицы истинности используются двоичные значения 0 и 1. Каждая возможная комбинация зависит от количества входов. Если вы не знаете о логических вентилях и их таблицах истинности и нуждаетесь в руководстве по ним, просмотрите следующую инфографику, которая дает обзор логических вентилей с их символами и таблицами истинности.

Почему мы используем базовые логические вентили?

Базовые логические вентили используются для выполнения основных логических функций.Это основные строительные блоки цифровых ИС (интегральных схем). Большинство логических вентилей используют два двоичных входа и генерируют один выход, например 1 или 0. В некоторых электронных схемах используется несколько логических вентилей, тогда как в некоторых других схемах микропроцессоры включают миллионы логических вентилей.

Реализация логических вентилей может осуществляться с помощью диодов, транзисторов, реле, молекул и оптики, иначе говоря, различных механических элементов. По этой причине основные логические вентили используются как электронные схемы.

Двоичное и десятичное

Прежде чем говорить о таблицах истинности логических вентилей, важно знать основы двоичных и десятичных чисел. Все мы знаем десятичные числа, которые мы используем в повседневных вычислениях, например, от 0 до 9. Эта система счисления включает в себя десятичную систему счисления. Таким же образом двоичные числа, такие как 0 и 1, могут использоваться для обозначения десятичных чисел, если основание двоичных чисел равно 2.

Значение использования двоичных чисел здесь состоит в том, чтобы обозначить положение переключения, в противном случае — положение напряжения цифрового компонента.Здесь 1 представляет высокий сигнал или высокое напряжение, тогда как «0» указывает низкое напряжение или низкий сигнал. Таким образом, была начата булева алгебра. После этого каждый логический вентиль обсуждается отдельно, он содержит логику логического элемента, таблицу истинности и ее типичный символ.

Типы логических вентилей

Различные типы логических вентилей и символов с таблицами истинности обсуждаются ниже.

Базовые логические вентили
И вентили

Логический элемент И — это цифровой логический вентиль с «n» i / ps и одним o / p, который выполняет логическое соединение на основе комбинаций своих входов.Выход этого вентиля истинен только тогда, когда все входы истинны. Когда один или несколько входов i / ps логического элемента И являются ложными, тогда только выход логического элемента И является ложным. Таблица символов и истинности логического элемента И с двумя входами показана ниже.


AND Gate и таблица истинности
OR Gate

Логический элемент ИЛИ — это цифровой логический вентиль с «n» i / ps и одним o / p, который выполняет логическое соединение на основе комбинаций своих входов. Выход логического элемента ИЛИ истинен только тогда, когда один или несколько входов истинны.Если все i / ps логического элемента ложны, то ложным является только выход логического элемента ИЛИ. Таблица символов и истинности логического элемента ИЛИ с двумя входами показана ниже.

OR Gate и его таблица истинности
NOT Gate

Элемент НЕ — это цифровой логический элемент с одним входом и одним выходом, который управляет инверторной операцией входа. Выход логического элемента НЕ является обратным входу. Когда вход логического элемента НЕ истинен, тогда выход будет ложным, и наоборот. Таблица символов и истинности логического элемента НЕ с одним входом показана ниже.Используя этот вентиль, мы можем реализовать вентили NOR и NAND

. NOT Gate и его таблица истинности
NAND Gate

Логический элемент И-НЕ — это цифровой логический элемент с ‘n’ i / ps и одним o / p, который выполняет операцию элемента И, за которой следует операция элемента НЕ. Элемент И-НЕ разработан путем объединения элементов И и НЕ. . Если вход логического элемента И-НЕ высокий, то выход элемента будет низким. Ниже показаны символы и таблица истинности логического элемента И-НЕ с двумя входами.

NAND Gate и его таблица истинности
NOR Gate

Элемент ИЛИ-ИЛИ — это цифровой логический элемент с n входами и одним выходом, который выполняет операцию элемента ИЛИ, за которым следует элемент НЕ.Ворота NOR спроектированы путем объединения ворот OR и NOT. Когда любой из i / ps логического элемента ИЛИ-НЕ истинен, тогда выход логического элемента ИЛИ-НЕ будет ложным. Таблица символов и истинности ворот ИЛИ-НЕ с таблицей истинности показана ниже.

NOR Gate и таблица истинности
Exclusive-OR Gate

Элемент «Исключающее ИЛИ» — это цифровой логический элемент с двумя входами и одним выходом. Краткая форма этих ворот — Ex-OR. Он работает на основе операции логического элемента ИЛИ. . Если на любом из входов этого логического элемента высокий уровень, то выход логического элемента EX-OR будет высоким.Символы и таблица истинности EX-OR показаны ниже.

Ворота EX-OR и таблица правды
Exclusive-NOR Gate

Элемент Исключающее ИЛИ НЕ — это цифровой логический вентиль с двумя входами и одним выходом. Краткая форма этих ворот — Ex-NOR. Он работает на основе работы логического элемента ИЛИ-НЕ. Когда оба входа этого логического элемента имеют высокий уровень, тогда выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ НЕ будет высоким. Но если один из входов высокий (но не оба), то выход будет низким. Символы и таблица истинности EX-NOR показаны ниже.

Шлюз EX-NOR и его таблица истинности

Применение логических вентилей в основном определяется на основе их таблицы истинности, то есть режима их работы. Базовые логические элементы используются во многих схемах, таких как кнопочный замок, сигнализация о взломе с подсветкой, предохранительный термостат, автоматическая система полива и т. Д.

Таблица истинности для выражения схемы логического затвора
Схема затвора

может быть выражена с помощью обычного метода, известного как таблица истинности. Эта таблица включает все комбинации входных логических состояний: высокий (1) или низкий (0) для каждой входной клеммы логического элемента через эквивалентный выходной логический уровень, такой как высокий или низкий.Схема логического элемента НЕ показана выше, и ее таблица истинности действительно очень проста

Таблицы истинности логических вентилей очень сложны, но больше, чем вентиль НЕ. Таблица истинности каждого гейта должна включать много строк, как будто есть возможности для эксклюзивных комбинаций для входных данных. Например, для логического элемента НЕ есть две возможности ввода: 0 или 1, тогда как для логического элемента с двумя входами есть четыре возможности, такие как 00, 01, 10 и 11. Таким образом, он включает четыре строки для эквивалентная таблица истинности.

Для логического элемента с 3 входами существует 8 возможных входов, например 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111. Следовательно, требуется таблица истинности, включающая 8 строк. Математически необходимое количество строк в таблице истинности эквивалентно двум, увеличенным в степени «нет». i / p терминалов.

Анализ

Сигналы напряжения в цифровых схемах представлены двоичными значениями, такими как 0 и 1, вычисленными относительно земли. Недостаток напряжения в основном означает «0», тогда как наличие полного напряжения питания постоянного тока означает «1».

Логический вентиль — это особый тип схемы усилителя, который в основном предназначен для входных и выходных логических напряжений. Схемы логического затвора чаще всего обозначаются схематической диаграммой с помощью их собственных эксклюзивных символов вместо основных резисторов и транзисторов.

Как и в случае с операционными усилителями (операционными усилителями), соединения источника питания с логическими вентилями часто неуместны на схематических диаграммах в целях упрощения. Он включает возможные комбинации входных логических уровней через их конкретные выходные логические уровни.

Какой самый простой способ узнать логические ворота?

Самый простой способ изучить функцию основных логических вентилей объясняется ниже.

  • Для логического элемента И — если на обоих входах высокий уровень, то на выходе также высокий уровень
  • For OR Gate — Если минимум на одном входе высокий, значит выход высокий
  • For XOR Gate — Если минимум один вход высокий, то высокий только выход
  • NAND Gate — Если минимальный входной сигнал низкий, то выход высокий
  • NOR Gate — Если на обоих входах низкий уровень, значит, на выходе высокий уровень.

Теорема Де Моргана

Первая теорема ДеМоргана утверждает, что логический вентиль, подобный NAND, равен логическому элементу OR с пузырем. Логическая функция логического элемента И-НЕ —

.

A’B = A ’+ B’

Вторая теорема ДеМоргана утверждает, что логический элемент ИЛИ-НЕ равен логическому элементу И с пузырьком. Логическая функция ворот ИЛИ-НЕ

.

(A + B) ’= A’. B ’

Преобразование NAND Gate

Логический элемент И-НЕ может быть сформирован с использованием логического элемента И и НЕ.Булево выражение и таблица истинности показаны ниже.

Формирование логических ворот NAND

Y = (A⋅B) ’

А

В Y ′ = A ⋅B

Y

0

0 0 1

0

1 0 1
1 0 0

1

1 1 1

0

Преобразование ворот NOR

Ворота NOR могут быть сформированы с помощью ворот OR и NOT.Булево выражение и таблица истинности показаны ниже.

Формирование логических ворот NOR

Y = (A + B) ’

А

В Y ′ = A + B Y

0

0 0 1
0 1 1

0

1 0 1

0

1 1 1

0

Преобразование ворот Ex-OR

Вентиль Ex-OR может быть сформирован с помощью логического элемента НЕ, И и ИЛИ.Булево выражение и таблица истинности показаны ниже. Этот логический вентиль может быть определен как вентиль, который дает высокий выход, когда на любом его входе высокий уровень. Если оба входа этого затвора имеют высокий уровень, выход будет низким.

Формирование логических ворот Ex-OR

Y = A⊕B или A’B + AB ’

А В

Y

0

0 0

0

1

1

1 0

1

1 1

0

Преобразование ворот Ex-NOR

Ворота Ex-NOR могут быть сформированы с использованием ворот EX-OR И НЕ.Булево выражение и таблица истинности показаны ниже. В этом логическом элементе, когда на выходе высокий уровень «1», оба входа будут либо «0», либо «1».

Формирование ворот Ex-NOR

Y = (A’B + AB ’)’

А

В

Y

0

0 1

0

1 0
1 0

0

1 1

1

Базовые логические вентили с использованием универсальных вентилей

Универсальные вентили, такие как вентиль И-НЕ и вентиль ИЛИ-НЕ, могут быть реализованы с помощью любого логического выражения без использования логических вентилей какого-либо другого типа.И их также можно использовать для проектирования любых базовых логических вентилей. Кроме того, они широко используются в интегральных схемах, поскольку они просты и экономичны в изготовлении. Базовая конструкция логических вентилей с использованием универсальных вентилей обсуждается ниже.

Базовые логические вентили могут быть спроектированы с помощью универсальных вентилей. Он использует ошибку, небольшой тест, иначе вы можете использовать логическую логику для их достижения через уравнения логических вентилей для логического элемента И-НЕ, а также для элемента ИЛИ-НЕ.Здесь логическая логика используется для решения требуемых выходных данных. Это займет некоторое время, но это необходимо для того, чтобы получить представление о булевой логике, а также о базовых логических элементах.

Базовые логические вентили, использующие вентиль NAND

Проектирование основных логических вентилей с использованием логического элемента И-НЕ обсуждается ниже.

Дизайн ворот НЕ с использованием NAND

Конструкция логического элемента НЕ очень проста, просто соединяя оба входа как один.

И Проектирование ворот с использованием NAND

Проектирование логического элемента И с использованием логического элемента И-НЕ может быть выполнено на выходе логического элемента И-НЕ, чтобы полностью изменить его и получить логику И.

ИЛИ Проектирование ворот с использованием NAND

Проектирование логического элемента ИЛИ с использованием логического элемента И-НЕ может быть выполнено путем соединения двух вентилей НЕ с использованием логического элемента И-НЕ на входах И-НЕ для получения логики ИЛИ.

Проектирование ворот NOR с использованием NAND

Проектирование логического элемента НЕ-ИЛИ с использованием логического элемента И-НЕ может быть выполнено простым подключением другого логического элемента НЕ через логический элемент И-НЕ к выходу логического элемента ИЛИ через И-НЕ.

Проектирование ворот EXOR с использованием NAND

Это немного сложновато.Вы разделяете два входа с тремя воротами. Выход первой И-НЕ является вторым входом для двух других. Наконец, другая И-НЕ принимает выходные данные этих двух вентилей И-НЕ, чтобы дать окончательный результат.

Базовые логические вентили, использующие вентиль NOR

Проектирование основных логических вентилей, использующих вентиль ИЛИ-НЕ, обсуждается ниже.

НЕ Ворота с использованием NOR

Проектирование логического элемента НЕ с вентилем ИЛИ выполняется просто путем соединения обоих входов как одного.

OR Gate с использованием NOR

Проектирование логического элемента ИЛИ с вентилем ИЛИ-ИЛИ просто путем подключения к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ для его реверсирования и получения логики ИЛИ.

И ворота с использованием NOR

Проектирование логического элемента И с использованием логического элемента ИЛИ-НЕ может быть выполнено путем соединения двух вентилей НЕ с ИЛИ-НЕ на входах ИЛИ-НЕ для получения логического ИЛИ.

NAND Gate с использованием NOR

Проектирование логического элемента И-НЕ с использованием логического элемента ИЛИ-НЕ может быть выполнено простым подключением другого логического элемента НЕ через вентиль ИЛИ к выходу логического элемента И с помощью ИЛИ.

EX-NOR Gate с использованием NOR

Этот тип подключения немного сложен, потому что два входа могут использоваться совместно с тремя логическими вентилями.Первый выход логического элемента ИЛИ-НЕ является следующим входом для оставшихся двух вентилей. Наконец, другой вентиль ИЛИ-НЕ использует два выхода логического элемента ИЛИ-НЕ для обеспечения последнего выхода.

Приложения

Применений базовых логических вентилей очень много, однако они в основном зависят от своих таблиц истинности, иначе формы операций. Базовые логические элементы часто используются в схемах, таких как замок с кнопкой, автоматическая система полива, сигнализация о взломе, активируемая светом, предохранительный термостат и другие типы электронных устройств.

Основное преимущество базовых логических вентилей в том, что они могут использоваться в другой комбинированной схеме. Кроме того, количество логических вентилей, которые можно использовать в одном электронном устройстве, не ограничено. Но его можно ограничить из-за указанного физического зазора внутри устройства. В цифровых ИС (интегральных схемах) мы обнаружим коллекцию блока области логического элемента.

При использовании комбинации базовых логических вентилей часто выполняются сложные операции. Теоретически не существует ограничений на количество ворот, которые могут быть одеты во время одного устройства.Однако в приложении есть ограничение на количество ворот, которые могут быть упакованы в определенную физическую область. Массивы блока логических вентилей находятся в цифровых интегральных схемах (ИС). По мере развития технологии ИС желаемый физический объем для каждого отдельного затвора уменьшается, и цифровые устройства эквивалентного или меньшего размера становятся способными выполнять более сложные операции с постоянно увеличивающейся скоростью.

Инфографика логических ворот

Это все о том, что является основным логическим вентилем, такими типами, как вентиль И, вентиль ИЛИ, вентиль И-НЕ, вентиль ИЛИ, вентиль ИСКЛЮЧАЮЩИЙ ИЛИ и вентиль ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ НЕ.В этом случае вентили И, НЕ и ИЛИ являются основными логическими вентилями. Используя эти вентили, мы можем создать любой логический вентиль, комбинируя их. Где ворота NAND и NOR называются универсальными воротами. У этих ворот есть особое свойство, с помощью которого они могут создавать любое логическое логическое выражение, если они спроектированы надлежащим образом. Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой статьи или проектов в области электроники, просьба оставлять отзывы, комментируя их в разделе комментариев ниже.

Логические ворота

  • Изучив этот раздел, вы сможете:
  • Опишите действие логических вентилей.
  • • AND, OR, NAND, NOR, NOT, XOR и XNOR.
  • • Использование логических выражений.
  • • Использование таблиц истинности.
  • Узнайте об использовании универсальных ворот.
  • • NAND.
  • • НОР.
  • Распознавать общие микросхемы серии 74, содержащие стандартные логические вентили.

Логические ворота

Семь базовых логических вентилей

Фиг.2.1.1 Символы ворот ANSI и IEC

Цифровая электроника полагается на действия всего семи типов логических вентилей, называемых И, ИЛИ, И-НЕ (Не И), ИЛИ (Не ИЛИ), XOR (Исключающее ИЛИ), XNOR (Исключающее ИЛИ) и НЕ.

Рис. 2.1.1 иллюстрирует выбор основных логических вентилей, которые доступны от ряда производителей в стандартных семействах интегральных схем. Каждое семейство логики спроектировано таким образом, чтобы вентили и другие логические ИС в этом семействе (и других связанных семействах) можно было легко комбинировать и встраивать в более крупные логические схемы для выполнения сложных функций с минимумом дополнительных компонентов.

В двоичной логике разрешены только два состояния: 1 и 0 или «включено и выключено». слово НЕ в мире двоичной логики означает «противоположность». Если что-то не 1, это должно быть 0, если оно не включено, оно должно быть выключено. Таким образом, NAND (не AND) просто означает, что вентиль NAND выполняет функцию, противоположную вентилю AND.

Логический вентиль — это небольшая транзисторная схема, в основном тип усилителя, который реализован в различных формах внутри интегральной схемы. Каждый тип ворот имеет один или несколько (чаще всего два) входа и один выход.

Принцип работы состоит в том, что схема работает только на двух уровнях напряжения, называемых логическим 0 и логической 1. Эти значения представлены двумя разными уровнями напряжения. В 5-вольтовой логике 1 идеально представлена ​​5 В, а 0 — 0 В, а в 3,3 В логическая 1 идеально представлена ​​3,3 В, а логический 0 — 0 В. Когда любой из этих уровней напряжения подается на входы, выход затвора реагирует, принимая уровень 1 или 0, в зависимости от конкретной логики затвора. Логические правила для каждого типа ворот можно описать по-разному; письменным описанием действия, таблицей истинности или оператором булевой алгебры.

Логические выражения

Рис. 2.1.2 Логические символы для ворот

Действия любого из этих вентилей также можно описать с помощью логических операторов. В них используются буквы из начала алфавита, такие как A, B, C и т. Д., Для обозначения входных данных и буквы из второй половины алфавита, очень часто X или Y (а иногда Q или P), для обозначения выходных данных. Буквы сами по себе не имеют никакого значения, кроме обозначения различных точек в цепи. Затем буквы соединяются логическим символом, указывающим логическое действие ворот.

Символ • обозначает И, хотя во многих случаях символ • может быть опущен. (A • B может также записываться как AB или A.B)

+ обозначает ИЛИ

⊕ означает XOR (Исключающее ИЛИ)

Хотя символы • и + такие же, как и символы, используемые в нормальной алгебре для обозначения произведения (умножения) и суммы (сложения) соответственно, в двоичной логике символ + не совсем соответствует сумме. В цифровой логике 1 + (ИЛИ) 1 = 1, но двоичная сумма 1 + 1 = 10 2 , поэтому в цифровой логике + всегда следует рассматривать как ИЛИ.

Три дополнительных типа логических вентилей дают выходной сигнал, который является инвертированной версией трех основных функций вентилей, перечисленных выше, и они обозначены полосой, нарисованной над оператором, с использованием символов И, ИЛИ или ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ для обозначения И-НЕ, ИЛИ ИЛИ и XNOR.

A • B означает A AND B, но A • B означает A NAND B

Таким образом, действие любого из вентилей может быть описано с помощью его булевого уравнения.

Например, вентиль И дает выход логической 1, когда вход A И вход B находятся на логической 1, но вентиль И-НЕ дает выход логического 0 для тех же условий входа.Также, если вентиль И дает логический ноль для конкретной входной комбинации, вентиль И-НЕ даст логическую 1. Таким образом, буква «N» в имени логического элемента или полоса над логическим выражением указывает на то, что выходная логика «инвертирована». . В цифровой логике NAND — это NOT AND или противоположность AND. Точно так же NOR — это «NOT» OR, а XNOR — это «NOT» XOR.

Описание действия логических вентилей

В качестве альтернативы действие любого из 7 типов логического элемента может быть описано с использованием письменного описания его логической функции.

  • Выход логического элемента И находится на уровне логической 1, когда и только когда все его входы находятся на уровне логической 1, в противном случае выход находится на уровне логического 0.
  • Выход логического элемента ИЛИ является логической 1, когда один или несколько его входов находятся на уровне логической 1. Если все его входы имеют логическую единицу, выход имеет логический 0.
  • Выход логического элемента И-НЕ имеет логический 0, когда и только когда все его входы имеют логическую 1. В противном случае выход находится в логическом 0.
  • Выход логического элемента ИЛИ-НЕ имеет логический 0, когда один или несколько его входов имеют логическую 1.Если все его входы имеют логический 0, выход имеет логическую 1.
  • Выход элемента XOR находится на уровне логической 1, когда и только один из его входов находится на уровне логической 1. В противном случае выход имеет логический 0.
  • Выход логического элемента XNOR находится на уровне логического 0, когда один и только один из его входов имеет логическую единицу. В противном случае выход имеет значение логической 1. (Таким образом, он аналогичен элементу XOR, но его выход инвертирован).
  • Выход логического элемента НЕ находится на уровне логического 0, когда его единственный вход находится на уровне логической 1, и на уровне логической 1, когда его единственный вход находится на уровне логического 0.По этой причине его часто называют ИНВЕРТОРОМ.

дел>

Рис. 2.1.3 Таблицы истинности

Таблицы истинности

Еще один полезный способ описать действие цифрового шлюза (или всего цифрового cicuit) — использовать таблицу истинности. Каждая таблица состоит из двух или более столбцов, по одному столбцу для каждого ввода или вывода; количества строк в столбце будет достаточно для записи всех возможных логических состояний для этого входа или выхода. На рис. 2.1.3 показаны две типичные таблицы истинности для схем разного уровня сложности.

Верхний стол для простого двух входов и ворот. У него есть два входа, обозначенные A и B, и один столбец (X) для вывода. Сравнивая таблицу истинности с письменным описанием в разделе «Описание действия логических вентилей» (выше), можно увидеть, что таблица истинности следует письменному описанию, показывая, что выход X находится на уровне 1, только когда входы A и B находятся на уровне логики. 1, в противном случае (где три верхние строки — 00, 01 и 10) на выходе будет логический 0.

Вторая таблица на рис.2.1.3 описывает более сложную схему (из пяти вентилей NAND, имитирующих вентиль XOR). Обратите внимание, что теперь таблица истинности расширена, чтобы проиллюстрировать логические уровни на четырех дополнительных входах или выходах в дополнение к входам A и B до того, как окончательный выход X будет проиллюстрирован в правом столбце. Такие сложные таблицы могут иметь большое значение как при проектировании цифровых схем, так и при поиске неисправностей.

И Выход

NAND Gate

OR Выход

NOR Gate

Шлюз XOR

Выход XNOR

НЕ Выходной

Фиг.2.1.4 Анимация логических ворот (щелкните любой вентиль)

Анимация логических ворот

На Рис. 2.1.4 вы можете проверить работу основных логических вентилей. Анимация ворот позволяет вам выбрать любой из 7 основных ворот и увидеть новую страницу с анимированным изображением действующих ворот. Используйте анимацию, чтобы познакомиться с работой каждого из ворот. Чтобы вернуться на эту страницу, просто закройте страницу с анимацией.

Чтобы легко понять более сложные цифровые схемы, важно создать хорошее мысленное представление об ожидаемом выходе каждого логического элемента для любого возможного входа.

Анимации, представленные на рис. 2.1.4, также показывают, как можно описать семь основных логических функций с помощью «таблицы истинности», чтобы показать взаимосвязь между выходом (X) и всеми возможными комбинациями входов для входов A и B, показанных как четырехзначный двоичный счетчик от 00 до 11. Каждая анимированная диаграмма показывает условия ввода и вывода для одной из семи логических функций в форме двух входов. Однако некоторые типы ворот также доступны с большим количеством входов (например, от 3 до 13). Для этих ворот таблицы истинности должны быть расширены, чтобы включать все возможные входные условия.

Универсальные ворота

Поскольку вентили производятся в форме ИС, обычно содержащей от двух до шести вентилей одного типа, часто неэкономично использовать полную ИС из шести вентилей для выполнения определенной логической функции. Лучшим решением может быть использование только одного типа ворот для выполнения любых необходимых логических операций. Два типа вентилей, И-НЕ и ИЛИ-ИЛИ, часто используются для выполнения функций любых других стандартных вентилей, путем соединения нескольких из этих «универсальных» вентилей в комбинационную схему.Хотя использование нескольких универсальных вентилей для выполнения функции одного логического элемента может показаться неэффективным, если в одной или нескольких ИС И ИЛИ и ИЛИ ИС имеется несколько неиспользуемых вентилей, их можно использовать для выполнения других функций, таких как И или ИЛИ. вместо использования дополнительных микросхем для выполнения этой функции. Этот метод особенно полезен при проектировании сложных ИС, где целые схемы внутри ИС могут быть изготовлены с использованием одного типа затвора.

На рис. 2.1.5 от a до g показано, как можно использовать вентили NAND для получения любой из стандартных функций, используя только этот тип единственного логического элемента.

Рис. 2.1.5 Создание любой логической функции с использованием шлюза NAND

Функция НЕ

а. Соединение входов логического элемента И-НЕ вместе создает функцию НЕ.

г. В качестве альтернативы, функция НЕ может быть реализована путем использования только 1 входа и постоянного подключения другого входа к логической 1.

И функция

г. Добавление функции НЕ (инвертора) к выходу логического элемента И-НЕ создает функцию И.

ИЛИ Функция

г.Инвертирование входов в логический элемент И-НЕ создает функцию ИЛИ.

Функция NOR

e. Использование функции НЕ для инвертирования вывода функции ИЛИ создает функцию ИЛИ.

Функция XOR

ф. Четыре логических элемента NAND (одна микросхема), подключенные, как показано, создают функцию XOR (а микросхема Quad NAND примерно на 15% дешевле, чем микросхема Quad XOR).

Функция XNOR

г. Инвертирование вывода функции XOR создает функцию XNOR.

Подобные преобразования могут быть достигнуты с использованием вентилей ИЛИ-ИЛИ, но поскольку вентили И-НЕ являются, как правило, наименее дорогими ИС, преобразования, показанные на рис.2.1.5 используются чаще. Причиной таких преобразований обычно является стоимость. Это может показаться не очень полезным, поскольку ни одна из основных микросхем серии 74 не является дорогостоящей, но когда должно быть изготовлено несколько тысяч единиц конкретной схемы, небольшая экономия затрат и места на печатных платах за счет максимального использования неиспользуемых вентилей. в микросхемах с несколькими затворами может стать очень важным.

Рис. 2.1.6 Логические вентили из семейства TTL IC серии 74

Логические ИС

Как правило, стандартные логические вентили доступны в 14- или 16-контактных микросхемах DIL (двойная линия).Количество вентилей на одну ИС варьируется в зависимости от количества входов на вентиль. Обычно используются вентили с двумя входами, но если требуется только один вход, например, в вентилях 7404 NOT (или инверторах), 14-контактная ИС может вмещать 6 (или шестнадцатеричных) вентилей. Наибольшее количество входов на один вентиль находится на вентиле И-НЕ 74133 с 13 входами, который размещен в 16-выводном корпусе.

Таблицы данных

7400 Четыре входа NAND, 2 входа

7402 Quad 2 входа NOR вентили

7404 Затворы Hex NOT (инверторы)

7408 Quad 2 входа И вентили

7432 Quad 2 входа ИЛИ вентили

7486 Четыре входа XOR, 2 входа

747266 Четыре входа XNOR, 2 входа

74133 Одиночный логический элемент И-НЕ с 13 входами

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.