Digitaalikello 4026 ja 4060: 5 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tänä kesänä kävin korkeakoulussani kurssin "Digitaalinen elektroniikka". Olen oppinut varvastossuista, laskureista ja paljon muusta. Joten ajattelin, että olisi hienoa, jos teen projektin, joka liittyy digitaaliseen elektroniikkaan ja josta se projekti digitaalinen kello alkoi. Projektin valmistuminen kesti noin 2 viikkoa. Aloitin TTL -piireillä ja tein alla olevan lohkokaavion, mutta tämän mallin kanssa tuli ongelma, kuten näet lohkokaaviosta, että se käyttää liikaa IC: tä, mikä tekee projektista erittäin kalliita ja olisi kuluttanut paljon virtaa ja akku tyhjentyy melkoisesti aikaisin. Tämän mallin käyttäminen vaatii vähintään 3 tai 4 leipälevyä, mikä varmistaa, että käytät paljon tilaa.

Jos joku haluaa silti tehdä tämän projektin käyttämällä TTL -IC: itä, olen ladannut kaaviot minuutista ja toisen käden käytöstä 7490- ja 7492 -IC: llä.

Nyt minun piti käyttää jotain muuta vaihtoehtoa, joten tein kellon käyttämällä CMOS -tekniikkaa, joka on hyvin kuuluisa 4026 IC.

Vaihe 1: Tekniset tiedot

1. Kellon pitäisi näyttää tunteja, minuutteja ja sekunteja.
2. Kellon tulee toimia paristolla.
3. Sen pitäisi olla energiatehokas.
4. Siinä pitäisi olla ajan asetustila.
5. Osien tulee olla helposti saatavilla.
6. Pitäisi kuluttaa vähemmän tilaa.

Vaihe 2: Tarvittavat osat

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Yhteinen katodi 7 -segmentin led *6
6. kideoskillaattori taajuudella 32, 768 Hz
7. Vastus - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensaattori - 0,01uf, 22pf*2
9. painike *2
10. akku 9v
11. MOSFET 2N7000

Vaihe 3: Piirin kuvaus

Olen ladannut kaavion kellosta ja nyt selitän, mitä tämän kellon jokainen osa tekee.

1. 4060 IC - Tämä IC koostuu 14 isäntä -orja -varvastossusta ja oskillaattorista, jonka taajuutta ohjataan joko kiteellä tai ulkoisesti kytketyllä RC -piirillä. Jokaisen flip -flopin ulostulo syöttää seuraavan ja taajuus kussakin lähdössä on puolet edellisen taajuudesta. Laskurin tila etenee Osc In: n negatiivisella kulmalla. Aktiivinen korkean nollaus on asynkroninen ja poistaa oskillaattorin käytöstä, mikä mahdollistaa erittäin pienen virrankulutuksen valmiustilassa. Ajastinpiiri on rakennettu CD4060: n ympärille, joka on 14 -portainen aaltoilun kantobinäärilaskuri, jakaja ja oskillaattori. Sen sisäänrakennettu oskillaattori on tämän IC: n pääominaisuus, minkä vuoksi sitä voidaan käyttää lukuisissa sovelluksissa, kuten välähdys, kelligeneraattori ajastinpiireissä. Alla olevassa kuvassa näkyy IC: n pin -asettelu:

4060-piiri (IO1) jakaa kristallitaajuuden 32 768 Hz käyttäen 14-portaista binaarista esiskaalainta taajuuteen 2 Hz asti. Tämä 2 Hz: n taajuus syötetään 4026 IC: n kellotapaan 1.

Näitä kahta kytkintä käytetään ajan asettamiseen, ja se saavutetaan käyttämällä 4060 -nastaista lisäämällä taajuutta, joka syötetään 4026 IC: hen.

Ensimmäistä kytkintä, jolla on alhaisempi taajuus molemmilla, käytetään asettamaan minuutit kellossa.

Toista kytkintä, jolla on korkeampi taajuus, käytetään kellon tuntien asettamiseen.

2. CD4026B - Tällä IC: llä on neljä käyttötapaa piirissä

I) Sitä käytetään kellon toimittamiseen piirille.

2) Sitä käytetään dekooderina, ja niissä on suora ulostulo 7-segmenttiselle näytölle. Toisin kuin perinteiset BCD -laskurit, ne eivät tarvitse dekooderia BCD: stä 7 segmenttiin

3) Sitä käytetään taajuusjakajana.

4) Niillä on myös lisätuotos, kuten "Ungated C segment" ja "Carry Out", joka on erittäin hyödyllinen kellojen valmistuksessa

HUOMAUTUS - Tällä IC: llä on aktiiviset korkeat lähdöt, joten se voi käyttää vain tavallisia seitsemän segmentin LED -valoja, joten varmista, että käytät samaa.

2 Hz: n signaali tulee CLK -tuloonsa (nasta 1) R3, R4, R5 kautta. Laskentasykli 10 lyhennetään 2: een käyttämällä nollaustuloa (nasta 15). Koska siinä ei ole BCD -lähtöjä, liitämme nollaustulon segmentin g lähtöön. Segmentti g ei ole aktiivinen numeroille 0 ja 1, mutta se on aktiivinen (korkea) numerolle 2. Siksi, kun laskuri saavuttaa tilan 2, se nollautuu lähes välittömästi ja siirtyy tilaan 0. Näin ollen vain numerot 0 ja 1 vuorottelee taajuuden kanssa.

PUKKAMATON C -SEGMENTTI - Tämä nasta, kun se annetaan kellona, jakaa sisäisen taajuuden 10: llä.

CARRY OUT - Tämäkin tappi tekee samoin.

Ainoa ero niiden välillä voidaan tehdä visualisoimalla lataamani ajoituskaavio.

4013 IC - Tätä IC: tä käytetään nollaamaan lähes identtiset sekunti- ja minuuttipiirit. Molemmat käyttävät 1/2: ta 4013: sta luodakseen nollauspulssin, kun kymmenet yksiköt saavuttavat kuuden. Tämä saavutetaan, kun "Suorita" -nappi kymmenien yksiköiden laskurissa (4026) nousee korkealle, kun "5" -luku ja "Clock In" nousevat korkealle "6" -luvulle. Tämä vaihtaa 4013: n "Q not" -lähdön, joka nollaa sitten 4026. Se laskee sitten 0: sta 5. Yksikkölaskurit jaetaan suoraan kymmenen tai vuosikymmenen laskurilla.

Vaihe 4: Tämä vaihe on jatkoa edelliselle

4013 - Tätä IC: tä käytetään kahdesti piirissä -

1) Tätä IC: tä käytetään kellon sekuntien ja minuuttiosoitimien kanssa, jotka ovat melko identtisiä. molemmat käyttävät puolta 4013: sta nollauspulssin luomiseen, kun kymmenet yksiköt saavuttavat kuuden. Tämä saavutetaan, kun "Suorita" -nappi kymmenien yksiköiden laskurissa (4026) nousee korkealle, kun "5" -luku ja "Clock In" nousevat korkealle "6" -luvulle. Tämä vaihtaa 4013: n "Q not" -lähdön, joka nollaa sitten 4026. Se laskee sitten 0: sta 5. Yksikkölaskurit jaetaan suoraan kymmenen tai vuosikymmenen laskurilla.

2) 12 tunnin muodon tarjoamiseksi 4013 laskee kymmeniä tunteja ja toimii 4001: n kanssa nollaamalla ja lisäämällä ylimääräisen laskun tuntiyksiköihin, kun 13 tuntia on saavutettu. Tämän vuoksi se laskee 1-12 tuntia. Osa tästä saavutetaan hyödyntämällä 4026: n erityistulostusta, "c" -segmenttiä, joka on käytettävissä ED -tilasta riippumatta. Tämä "c" -lähtö on alhainen vain silloin, kun lukema on "2" ja nousee korkealle laskuun "3". Näin tunnistetaan tuntimäärä "13".

4001 - Tätä IC: tä käytetään yhdessä 4026: n ja 4013: n kanssa kymmenien tuntien kellon osoittimessa ja nollataan kellon tuntimäärän lukema 1: ksi 0: n sijasta.

MOSFET 2N7000- Tätä MOSFET-kytkintä käytetään kytkemään päälle seitsemän viimeisen segmentin lediä, kun kello saavuttaa ajan 9:59:59

Vaihe 5: Muutamia kuvia projektista

Toivottavasti pidit projektista. Olen myös ladannut videon, jos sinulla on jotain tästä projektista, kirjoita se alla oleviin kommentteihin. Vastaan mielelläni siihen.