Digitaalkell 4026 ja 4060: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Sel suvel läbisin oma kolledžis kursuse "Digitaalne elektroonika". Õppisin plätusid, loendureid ja palju muud. Nii et ma arvasin, et oleks tore, kui ma teeksin digitaalse elektroonikaga seotud projekti ja sealt algaks projekt digikell. Projekti valmimiseks kulus umbes 2 nädalat. Alustasin TTL -i IC -dega ja koostasin allpool näidatud plokkskeemi, kuid selle disainiga tekkis probleem, nagu näete plokkskeemil, kuna see kasutab liiga palju IC -sid, muutes projekti väga kulukaks ja oleks võtnud palju energiat ja aku tühjeneks üsna tühjaks vara. Selle disaini kasutamiseks on vaja vähemalt 3 või 4 leivaplaati, mis tagab teile palju ruumi.

Kui keegi soovib seda projekti veel TTL -i IC -de abil teha, olen laadinud üles minutite ja kasutatud kella skeemid, kasutades 7490 ja 7492 IC -sid.

Nüüd pidin kasutama mõnda muud võimalust, nii et tegin kella CMOS -i abil väga kuulsa 4026 IC abil.

Samm: spetsifikatsioonid

1. Kell peaks näitama tunde, minuteid ja sekundeid.
2. Kell peaks töötama patareidega.
3. See peaks olema energiatõhus.
4. Sellel peaks olema aja seadistamise režiim.
5. Osad peaksid olema kergesti kättesaadavad.
6. Peaks vähem ruumi tarbima.

2. samm: vajalikud osad

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Tavalise katood 7 segmendi LED *6
6. kristallostsillaator sagedusega 32, 768 Hz
7. Takisti - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensaator - 0,01uf, 22pf*2
9. vajutage nuppu *2
10. aku 9v
11. MOSFET 2N7000

3. samm: ahela kirjeldus

Olen laadinud üles kella skemaatika ja nüüd selgitan, mida selle kella iga osa teeb.

1. 4060 IC - see IC koosneb 14 master -slave flip -flopist ja ostsillaatorist sagedusega, mida juhib kas kristall või väliselt ühendatud RC -ahel. Iga flip -flop väljund toidab järgmist ja sagedus on igal väljundil pool eelmisest. Loenduri olek liigub Osc In -i negatiivse serva suunas. Aktiivne kõrge lähtestamine on asünkroonne ja lülitab ostsillaatori välja, et võimaldada ooterežiimi ajal väga madalat energiatarbimist. Taimeriahel on ehitatud ümber CD4060, mis on 14 -astmeline pulsatsioonikanduri binaarloendur, jagaja ja ostsillaator. Selle sisseehitatud ostsillaator on selle IC peamine omadus, mistõttu saab seda kasutada paljudes rakendustes, nagu välklamp, kellageneraator taimeriahelates. Alloleval pildil on näha IC -i tihvtide paigutus:

4060 vooluahel (IO1) jagab kristallide sageduse 32 768 Hz, kasutades 14-astmelist binaarset skalerit kuni 2 Hz sageduseni. See 2Hz sagedus suunatakse 4026 IC kellatappi 1.

Neid kahte lülitit kasutatakse aja seadmiseks ja see saavutatakse 4060 tihvti abil, suurendades sagedust, mis on etteantud 4026 IC -le.

Kella minutite seadmiseks kasutatakse esimest lülitit, mille sagedus on madalam.

Teist suurema sagedusega lülitit kasutatakse kella tundide seadmiseks.

2. CD4026B - sellel IC -l on vooluahelas neli kasutust

I) Seda kasutatakse vooluringi kella varustamiseks.

2) Seda kasutatakse dekoodrina, neil on 7-segmendilise ekraani jaoks otsesed väljundid. Erinevalt tavalistest BCD loenduritest ei vaja nad BCD -st kuni 7 segmenti dekoodrit

3) Seda kasutatakse sagedusjaoturina.

4) Neil on ka lisaväljund, näiteks "Ungated C segment" ja "Carry Out", mis on kellade tegemisel väga kasulikud

MÄRKUS. Sellel IC -l on aktiivsed kõrged väljundid, nii et see saab juhtida ainult tavalisi katoodseitsme segmendi LED -e, nii et veenduge, et kasutate sama.

2 Hz signaal siseneb oma CLK sisendisse (tihvt 1) R3, R4, R5 kaudu. Loendustsükkel 10 lühendatakse lähtestussisendi (tihvt 15) abil 2 -ni. Kuna sellel pole ühtegi BCD väljundit, ühendame lähtestussisendi segmendi g väljundiga. Segment g ei ole aktiivne numbrite 0 ja 1 puhul, kuid on aktiivne (kõrge) numbri 2 puhul. Seega, kui loendur jõuab olekusse 2, lähtestab see peaaegu kohe ja jõuab olekusse 0. Seega ainult numbrid 0 ja 1 vaheldub sagedusega.

GATED C SEGMENT - see tihvt, kui see antakse kellana, jagab sisemise sageduse 10 -ga.

CARRY OUT - ka see tihvt teeb sama.

Ainus erinevus nende vahel saab teha, visualiseerides nende üleslaaditud ajakava.

4013 IC - seda IC -d kasutatakse praktiliselt identsete sekundite ja minutite ahelate lähtestamiseks. Mõlemad kasutavad 1/2 arvu 4013 -st, et luua lähtestusimpulss, kui kümned ühikud jõuavad kuuele. See saavutatakse siis, kui kümnete ühikute loenduri (4026) tihvt "Teosta" läheb kõrgele ja "5" loendusele järgneb "Kella sisselülitamine" kõrgele "6" arvule. See lülitab 4013 väljundi "Q not", mis seejärel lähtestab 4026. Seejärel loeb see vahemikku 0 kuni 5. Ühikute loendurid jagatakse sirgelt kümne või kümnendi loenduritega.

Samm: see samm jätkab eelmist

4013 - seda IC -d kasutatakse ahelas kaks korda -

1) Seda IC -d kasutatakse kella sekundite ja minutite käega, mis on üsna identsed. mõlemad kasutavad 1/2 arvu 4013 -st, et luua lähtestusimpulss, kui kümned ühikud jõuavad kuuele. See saavutatakse siis, kui kümnete ühikute loenduri (4026) tihvt "Teosta" läheb kõrgele ja "5" loendusele järgneb "Kella sisselülitamine" kõrgele "6" arvule. See lülitab 4013 väljundi "Q not", mis seejärel lähtestab 4026. Seejärel loeb see vahemikku 0 kuni 5. Ühikute loendurid jagatakse sirgelt kümne või kümnendi loenduritega.

2) 12 -tunnise formaadi pakkumiseks loeb 4013 kümneid tunde ja töötab koos 4001 -ga, et lähtestada, seejärel lisage tundide ühikutesse täiendav arv, kui 13 tundi on täis. See teeb selle arvestamiseks 1 kuni 12 tundi. Osa sellest saavutatakse, kasutades 4026, c -segmendi spetsiaalset väljundit, mis on saadaval sõltumata ED -olekust. See "c" väljund on madal ainult siis, kui arv on "2" ja läheb kõrgele loendile "3". Nii tuvastatakse tundide arv "13".

4001 - Seda IC -d kasutatakse koos funktsioonidega 4026 ja 4013 kella kümnete tundide loendamiseks ja kellaosuti tundide arvu loendamiseks 0 asemel 1.

MOSFET 2N7000- Seda mosfetit kasutatakse lülitina viimase seitsme segmendi LED-i sisselülitamiseks, kui kell jõuab kellaajani 9:59:59

Samm: mõned pildid projektist

Loodetavasti teile projekt meeldis. Olen ka selle video üles laadinud, kui teil on selle projekti kohta mingeid küsimusi, palun pange see alla kommentaaridesse. Ma vastan sellele hea meelega.