Digitalni sat pomoću 4026 i 4060: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ovog ljeta sam na fakultetu pohađala kurs pod nazivom "Digitalna elektronika". Naučio sam o japankama, šalterima i još mnogo toga. Pa sam mislio da bi bilo sjajno ako napravim projekt vezan za digitalnu elektroniku i od tada je započeo projekt digitalni sat. Za završetak projekta trebalo je oko 2 sedmice. Počeo sam s TTL IC -ovima i napravio blok dijagram prikazan ispod, ali došao je problem s ovim dizajnom, kao što možete vidjeti na blok dijagramu koji koristi previše IC -a zbog čega je projekt jako skup i trebalo bi puno energije, a baterija bi se prilično ispraznila rano. Korištenjem ovog dizajna potrebne su vam najmanje 3 ili 4 matične ploče što vam jamči da zauzimate puno prostora.

Ako netko još želi raditi ovaj projekt koristeći TTL IC -ove, učitao sam sheme minuta i sekunde sata koristeći 7490 i 7492 IC -ove.

Sada sam morao upotrijebiti neku drugu opciju pa sam napravio sat koristeći CMOS vrlo poznatu 4026 IC.

Korak 1: Specifikacije

1. Sat bi trebao imati prikaz sati, minuta i sekundi.
2. Sat bi trebao raditi na baterije.
3. Trebao bi biti energetski efikasan.
4. Trebao bi imati način postavljanja vremena.
5. Dijelovi bi trebali biti lako dostupni.
6. Trebalo bi zauzeti manje prostora.

Korak 2: Potrebni dijelovi

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. LED dioda sa zajedničkom katodom 7 *6
6. kristalni oscilator frekvencije 32, 768 Hz
7. Otpornik - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondenzator - 0.01uf, 22pf*2
9. taster *2
10. baterija 9v
11. MOSFET 2N7000

Korak 3: Opis kola

Učitao sam shemu sata i sada ću objasniti šta svaki dio sata radi.

1. 4060 IC - Ova IC se sastoji od 14 master -slave japanki i oscilatora s frekvencijom kojom upravlja ili kristal ili RC kolo spojeno spolja. Izlaz svakog flip -flopa hrani sljedeći, a frekvencija na svakom izlazu je polovica one prethodne. Stanje brojača napreduje na negativnoj ivici Osc In -a. Aktivno -visoko resetiranje je asinhrono i onemogućuje oscilator kako bi omogućio vrlo nisku potrošnju energije tokom rada u stanju pripravnosti. Krug mjerača vremena izgrađen je oko CD4060 koji je 14 -stepeni talasasti binarni brojač, razdjelnik i oscilator. Ugrađeni oscilator glavna je značajka ovog IC -a, pa se zato može koristiti u brojnim aplikacijama, poput bljeskalica, generatora takta u vremenskim krugovima. Slika ispod prikazuje raspored pinova IC -a:

4060 krug (IO1) dijeli kristalnu frekvenciju 32 768 Hz pomoću 14-stepenog binarnog predskalera do frekvencije 2 Hz. Ova frekvencija od 2Hz se napaja na sat 1 pin 4026 IC.

Dva prekidača se koriste za podešavanje vremena i postižu se pomoću 4060 pina povećanjem frekvencije koja se napaja na 4026 IC.

Prvi prekidač koji ima nižu frekvenciju od ova dva koristi se za postavljanje minuta u satu.

Drugi prekidač koji ima veću frekvenciju koristi se za postavljanje sati u satu.

2. CD4026B - Ovaj IC ima četiri namjene u krugu

I) Koristi se za davanje takta krugu.

2) Koristi se kao dekoder, imaju direktne izlaze za 7-segmentni ekran. Za razliku od konvencionalnih BCD brojača, njima nije potreban dekoder od BCD do 7 segmenata

3) Koristi se kao razdjelnik frekvencije.

4) Oni također imaju dodatni izlaz poput "Ungated C segment" i "Carry Out" koji je vrlo koristan za izradu satova

NAPOMENA - Ovaj IC ima aktivne visoke izlaze pa može pokretati samo LED diode sa zajedničkom katodom sa sedam segmenata, stoga se pobrinite da ih koristite.

Signal od 2Hz ulazi u svoj CLK ulaz (pin 1) preko R3, R4, R5. Brojanje 10 se skraćuje na 2 pomoću ulaza za resetiranje (pin 15). Budući da nema BCD izlaze, povezujemo reset reset ulaz sa segmentnim g izlazom. Segment g nije aktivan za znamenke 0 i 1, ali je aktivan (visoko) za znamenku 2. Stoga, kada brojač dosegne stanje 2, gotovo se odmah resetira i prelazi u stanje 0. Dakle, samo znamenke 0 i 1 naizmjenično sa frekvencijom.

NEZADATI C SEGMENT - Ovaj pin kada je dat kao sat deli unutrašnju frekvenciju sa 10.

CARRY OUT - I ovaj pin radi isto.

Jedina razlika među njima može se napraviti vizualizacijom njihovog vremenskog dijagrama koji sam postavio.

4013 IC - Ovaj IC se koristi za resetiranje gotovo identičnih krugova sekundi i minuta. Oboje koriste 1/2 od 4013 za stvaranje impulsa za resetiranje kada desetine jedinica dosegnu šest. Ovo se postiže kada pin "Carry Out" na brojaču desetina jedinica (4026) pređe visoko sa brojem "5", nakon čega slijedi "Clock In", visoko na broju "6". Ovim se prebacuje izlaz "Q not" 4013 koji zatim resetira 4026. Zatim se broji od 0 do 5. Brojači jedinica su ravni podijeljeni sa deset ili desetljetnim brojačima.

Korak 4: Ovaj korak je nastavak prethodnog

4013 - Ovaj se IC koristi dva puta u krugu -

1) Ova IC se koristi sa sekundama i minutama kazaljke na satu koje su prilično identične. oboje koriste 1/2 od 4013 za stvaranje impulsa za resetiranje kada desetine jedinica dosegnu šest. Ovo se postiže kada pin "Carry Out" na brojaču desetina jedinica (4026) pređe visoko sa brojem "5", nakon čega slijedi "Clock In", visoko na broju "6". Ovim se prebacuje izlaz "Q not" 4013 koji zatim resetira 4026. Zatim se broji od 0 do 5. Brojači jedinica su ravni podijeljeni sa deset ili desetljetnim brojačima.

2) Da bi se obezbedio 12 -časovni format, 4013 broji desetke sati plus radi sa 4001 za poništavanje, a zatim ubaci dodatno brojanje u jedinice sati kada se dostigne 13 sati. Zbog toga se računa od 1 do 12 sati. Dio toga je postignut korištenjem posebnog izlaza na 4026, "c" segmenta, koji je dostupan neovisno o ED stanju. Ovaj izlaz "c" je nizak samo kada je broj na "2" i ide visoko na broj "3". Na ovaj način se detektuje broj sati "13".

4001 - Ova IC se koristi zajedno sa 4026 i 4013 za desetljetno brojanje sati kazaljke sata i za poništavanje brojača satova sata na 1 umjesto 0.

MOSFET 2N7000- Ovaj MOSFET se koristi kao prekidač za uključivanje posljednjih sedam segmentnih dioda kada sat dosegne vrijeme 9:59:59

Korak 5: Neke slike iz projekta

Nadam se da vam se svidio projekt. Također sam postavio video ako imate bilo kakvih pitanja vezanih za ovaj projekt, molimo vas da ih napišete u komentarima ispod. Vrlo rado ću vam odgovoriti.