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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ovog ljeta sam na fakultetu pohađala tečaj pod nazivom "Digitalna elektronika". Naučio sam o japankama, pultovima i još mnogo toga. Pa sam mislio da bi bilo sjajno ako napravim projekt vezan uz digitalnu elektroniku i od tada je započeo projekt digitalni sat. Za završetak projekta trebalo je oko 2 tjedna. Počeo sam s TTL IC -ovima i napravio blok dijagram prikazan u nastavku, 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 -a.

Sada sam trebao 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 učinkovit.
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. Uobičajena katoda 7 segment LED *6
6. kristalni oscilator frekvencije 32, 768 Hz
7. Otpornik - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondenzator - 0,01 uf, 22 pf*2
9. pritisni gumb *2
10. baterija 9v
11. MOSFET 2N7000

Korak 3: Opis kruga

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

1. 4060 IC - Ovaj IC sastoji se od 14 jakih japanki (master -slave) i oscilatora s frekvencijom kojom upravlja ili kristal ili RC sklop spojen vanjski. Izlaz svakog flip -flopa hrani sljedeći, a frekvencija na svakom izlazu je polovica one prethodne. Stanje brojača napreduje na negativnom rubu Osc In -a. Aktivno -visoko resetiranje je asinkrono i onemogućuje oscilator kako bi omogućio vrlo nisku potrošnju energije tijekom rada u stanju pripravnosti. Krug mjerača vremena izgrađen je oko CD4060 koji je 14 -stupanjski talasasti binarni brojač, razdjelnik i oscilator. Ugrađeni oscilator glavna je značajka ovog IC -a pa se 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 napaja se na sat 1 pin 4026 IC -a.

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

Prvi prekidač koji ima nižu frekvenciju od 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 osiguravanje takta u krugu.

2) Koristi se kao dekoder, imaju izravne izlaze za 7-segmentni zaslon. Za razliku od konvencionalnih BCD brojača, ne trebaju 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 provjerite koristite li iste.

Signal od 2Hz ulazi u svoj CLK ulaz (pin 1) preko R3, R4, R5. Ciklus brojanja 10 skraćuje se na 2 pomoću ulaza za resetiranje (pin 15). Budući da nema BCD izlaze, ulaz za resetiranje povezujemo 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 izmjenično s frekvencijom.

NEPRIJATELJNI SEGMENT C - Ovaj pin kada se daje kao sat dijeli unutarnju frekvenciju s 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 se IC koristi za poništavanje gotovo identičnih krugova sekundi i minuta. Oboje koriste 1/2 od 4013 za stvaranje impulsa za resetiranje kada desetke jedinica dosegnu šest. To je postignuto kada pin "Carry Out" na brojaču desetaka jedinica (4026) ide visoko s brojem "5", a zatim "Clock In" ide visoko na "6". Time se prebacuje izlaz "Q not" 4013 koji zatim resetira 4026. Zatim se broji od 0 do 5. Brojači jedinica izravno su podijeljeni s deset ili desetljetnim brojačima.

Korak 4: Ovaj korak je nastavak prethodnog

4013 - Ovaj se IC koristi dva puta u krugu -

1) Ovaj se IC koristi sa sekundama i minutama kazaljke na satu koje su prilično identične. oboje koriste 1/2 od 4013 za stvaranje impulsa za resetiranje kada desetke jedinica dosegnu šest. To je postignuto kada pin "Carry Out" na brojaču desetaka jedinica (4026) ide visoko s brojem "5", a zatim "Clock In" ide visoko na "6". Time se prebacuje izlaz "Q not" 4013 koji zatim resetira 4026. Zatim se broji od 0 do 5. Brojači jedinica izravno su podijeljeni s deset ili desetljetnim brojačima.

2) Da bi se osigurao 12 -satni format, 4013 broji desetke sati plus radi s 4001 za poništavanje, a zatim unesite dodatno brojanje u jedinice sata kada se dosegne 13 sati. Time se računa od 1 do 12 sati. Dio toga postiže se upotrebom 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". Tako se detektira broj sati "13".

4001 - Ovaj se IC koristi zajedno s 4026 i 4013 za brojanje desetki kazaljki sata i za poništavanje brojača sati 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. Učitao sam i video ako imate bilo kakvo mišljenje o ovom projektu, molimo vas da ga unesete u komentare ispod. Vrlo rado ću vam odgovoriti.