CMOS Sageduste loendur: 3 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

See juhend sisaldab PDF -faile ja fotosid selle kohta, kuidas ma diskreetsest loogikast lõbutsemiseks oma sagedusloenduri kujundasin. Ma ei kavatse laskuda täielikku üksikasju selle kohta, kuidas ma vooluringid tegin või kuidas neid ühendada, kuid skeemid on koostatud KICADis, mis on tasuta tarkvara, mis võimaldab teil oma projekte teha professionaalse PCB -ga. kopeerige või kasutage seda teavet julgesti. see on hea õppimisharjutus, ma leidsin, et see on põnev teekond ja samal ajal absoluutne peavalu, kuid see projekt kasutab palju digitaalse disaini baaskursusel omandatud oskusi. seda saab ilmselt teha ühe mikrokontrolleri ja mõne välise osaga. aga mis seal nalja on, haha!

Samm 1: Sagedusloenduri kujundamine diskreetsete CMOS -loogikakiipide abil

Nii et sissejuhatuseks kujundasin, ühendasin ja katsetasin seda vooluringi. Tegin suurema osa tööst NI multisimis ja kasutasin simulatsioone enamiku moodulite kujundamiseks. Pärast multisimis katsetamist ehitasin testiahela tükkideks leivalauale, see pidi olema kindel, et iga osa töötab korralikult, see oli tõeline peavalu ja mul kulus peaaegu nädal esimese täieliku versiooni käivitamiseks. Järgmises etapis lisan BOM -i (Bill of Materials) ja disainilahenduse plokkskeemi ning seejärel räägin üksikasjalikult, kuidas see kokku pandi. Ma ei kasutanud selle tegemiseks ühtegi skeemi, vaid lugesin lihtsalt kiibistike andmelehti ja tegin simulatsioone ning testisin iga kiibi õiget funktsiooni. Sellel projektil on 4 põhikontseptsiooni, mis on lõpliku kokkupanekuga seotud, mis on toodud plokkskeemidel. Ma kirjeldasin neid plokke, kuidas seda kõike korraldada ja kujundada.

1. Ajastusmoodul: 37,788 kHz juures võnkuv xtal (kristall) ostsillaatoriahel sisestatakse CD4060B-sse (14-astmeline pulsatsioonikandur ja binaarloendur), mille tulemuseks on 2Hz signaal. See signaal saadetakse seejärel lülitusrežiimi jaoks konfigureeritud JK flip flopile. See vähendab selle poole võrra 1 Hz ruutlaineks. signaal saadetakse seejärel teisele JK flip -flopile ja jagatakse 0,5 Hz -ni (1 sekund 1 sekundi väljalülitamisel). see on täpne ajabaas meie lubamiskella seadistamiseks, et "lõigata" sissetuleva sageduse ühe sekundi proov. See on sisuliselt impulsside viil, mida tuleb lugeda ühe sekundi jooksul.
2. Sünkroonne kümnendi loendur Need on kaks peamist mõistet, et mõista, kuidas sissetulevat sagedust arvestatakse. Sissetulev signaal peab olema ruutlaine ja ühilduma ka kiipide loogika tasemega. Ma kasutasin oma laboripingil funktsioonigeneraatorit, kuid selle saab ehitada 555 taimeriga ja sagedusjagajaks konfigureeritud klapp JK või D. teine kontseptsioon kasutab 0,5 Hz signaali, et võimaldada mõõdetud impulsil väljuda AND -väravast ühe sekundi tagant. ja selle blokeerimine, kui see läheb loogikaga LOW. see impulss väljub JA väravast ja siseneb kümnendloenduritele paralleelse kellaga. loendurid toimivad sünkroonsete loenduritena ja kasutavad CD4029 andmelehel kirjeldatud teostus- ja funktsioone.
3. Lähtestamine Sageduse proovimiseks peab vooluahel lähtestama iga 2 sekundi tagant ja ekraanil ei kuvata liitnäitu. tahame, et see lähtestaks loendurid nulli enne järgmise viilu saabumist või lisab see eelmisele väärtusele. mis polegi nii huvitav! me teeme seda, kasutades tagasisideks juhtmega D flip flopi ja kellame 0,5 Hz signaali kellaks, mis on välja lülitatud kümnendiloendurite eelseadistatud lubatavatesse tihvtidesse. see seab kõik loendurid kaheks sekundiks nulli ja läheb seejärel 2 sekundiks kõrgele. lihtne, kuid tõhus, seda ei saa teha ka JK flip -flopiga, kuid mulle meeldib näidata kahte võimalust sama asja tegemiseks. See kõik on lõbu ja iseõppimise jaoks, nii et kalduge julgelt kõrvale!
4. LED -SEGMENDID Parim osa salvestatakse lõpuks! Klassikalised 7 segmendi kuvarid ja draiverikiibid Soovitan tungivalt kujundada need 7 segmendi kuva ja draiveri kiibi andmelehe ümber. Peate pöörama suurt tähelepanu tavalise katoodi või anoodi erinevusele. minu kasutatav kiip peab olema kõrge või madal, sõltuvalt valitud LED -idest ja hea tava kohaselt kasutatakse voolu piiramiseks 220 -oomiseid takistid. Paindlikkus on alati parem, kui alati viidata andmelehele. targad vastused on kõik andmelehel. Kui kahtlete, lugege seda nii palju kui võimalik.

Samm: plokkskeem

See järgmine osa on vaid plokkskeemi visuaal. Seda on hea vaadata, kui kavandate midagi, et probleem tükkideks lõigata.

3. samm: ajabaas ja skeemid

o-ulatus näitab, kuidas väljund peaks ajabaasiga võrreldes välja nägema.

See vooluahel kasutab juhtmega ühendatud cd 4060, nagu pildil näidatud, vaadake täieliku pildi saamiseks PDF -faili

kiibid, mida selles vooluringis kasutatakse

• 3x CD4029
• 1X CD4081
• 1x CD4013
• 1x CD4060
• 1x CD4027
• 3x CD4543
• 21 X 220 oomi TAKISTID
• 3 X 7 SEGEMNT LED -NÄIDIKUD
• 37,788 kHz kristall
• 330K OHM TAKIST
• 15M OHM TAKISTUS
• 18x 10K 8 PIN -ga RESITORI VÕRGUST (SOOVITATUD)
• LEIVAHVA KASUTAMISEL PALJU HOOKUP TRAATI
• PALJU LEIVAHVI

SOOVITATUD SEADMED

• PINGI TOITEVARUSTUS
• O-KOHALDAMISALA
• FUNKTSIOONI GENERAATOR
• MITMEETER
• PLIERS

SOOVITATUD DISAINITARKVARA

• KICAD
• NImultisim