Digitālais pulkstenis, izmantojot 4026 un 4060: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šovasar savā koledžā apguvu kursu ar nosaukumu “Digitālā elektronika”. Es uzzināju par flip-flops, skaitītājiem un daudz ko citu. Tāpēc es domāju, ka būtu lieliski, ja es īstenotu projektu, kas saistīts ar digitālo elektroniku, un no turienes sākās digitālais pulkstenis. Projekta pabeigšana prasīja apmēram 2 nedēļas. Es sāku ar TTL IC un izveidoju zemāk redzamo blokshēmu, taču radās problēma ar šo dizainu, kā redzat blokshēmā, kurā tiek izmantots pārāk daudz IC, padarot projektu ļoti dārgu, un tas būtu patērējis daudz enerģijas un akumulators izlādētos diezgan agri. Izmantojot šo dizainu, jums ir nepieciešami vismaz 3 vai 4 maizes dēļi, kas nodrošina daudz vietas patēriņu.

Ja kāds joprojām vēlas veikt šo projektu, izmantojot TTL IC, esmu augšupielādējis pulksteņa minūšu un lietotās rokas shēmas, izmantojot 7490 un 7492 IC.

Tagad man vajadzēja izmantot kādu citu iespēju, tāpēc es izveidoju pulksteni, izmantojot CMOS ļoti slaveno 4026 IC.

1. darbība: specifikācijas

1. Pulkstenim vajadzētu parādīt stundas, minūtes un sekundes.
2. Pulkstenim jābūt darbināmam ar baterijām.
3. Tam vajadzētu būt energoefektīvam.
4. Tam vajadzētu būt laika iestatīšanas režīmam.
5. Daļām jābūt viegli pieejamām.
6. Vajadzētu patērēt mazāk vietas.

2. darbība. Nepieciešamās detaļas

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Kopējā katoda 7 segmenta LED *6
6. kristāla oscilators ar frekvenci 32, 768 Hz
7. Rezistors - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensators - 0,01uf, 22pf*2
9. spiedpoga *2
10. akumulators 9v
11. MOSFET 2N7000

3. darbība: shēmas apraksts

Esmu augšupielādējis pulksteņa shēmu, un tagad es paskaidrošu, ko dara katra šī pulksteņa daļa.

1. 4060 IC - Šī IC sastāv no 14 galvenajiem vergu apmetņiem un oscilatora ar frekvenci, kuru kontrolē kristāls vai ārēji savienota RC shēma. Katra flip -flop izvade baro nākamo, un frekvence katrā izejā ir puse no iepriekšējās frekvences. Skaitītāja stāvoklis virzās uz Osc In negatīvo robežu. Aktīvā augstā atiestatīšana ir asinhrona un izslēdz oscilatoru, lai gaidīšanas režīmā nodrošinātu ļoti mazu enerģijas patēriņu. Taimera ķēde ir veidota ap CD4060, kas ir 14 pakāpju pulsācijas pārneses binārais skaitītājs, dalītājs un oscilators. Tā iebūvētais oscilators ir šīs IC galvenā iezīme, tāpēc to var izmantot daudzās lietojumprogrammās, piemēram, zibspuldzes, pulksteņu ģeneratora taimera ķēdēs. Zemāk redzamajā attēlā parādīts IC tapas izkārtojums:

4060 ķēde (IO1) sadala kristāla frekvenci 32 768 Hz, izmantojot 14 pakāpju bināro prescaler līdz 2 Hz frekvencei. Šī 2 Hz frekvence tiek ievadīta 4026 IC pulksteņa tapā 1.

Abi slēdži tiek izmantoti laika iestatīšanai, un tie tiek sasniegti, izmantojot 4060 tapu, palielinot frekvenci, kas tiek padota līdz 4026 IC.

Pirmais slēdzis, kuram ir zemāka frekvence no abiem, tiek izmantots, lai iestatītu minūtes pulkstenī.

Otru slēdzi ar augstāku frekvenci izmanto, lai iestatītu stundas pulkstenī.

2. CD4026B - šim IC ir četri pielietojumi ķēdē

I) To izmanto pulksteņa nodrošināšanai ķēdei.

2) To izmanto kā dekodētāju, un tiem ir tiešas izejas 7 segmentu displejam. Atšķirībā no parastajiem BCD skaitītājiem tiem nav nepieciešams dekodētājs no BCD līdz 7 segmentiem

3) To izmanto kā frekvences dalītāju.

4) Viņiem ir arī papildu izeja, piemēram, "Ungated C segment" un "Carry Out", kas ir ļoti noderīgi pulksteņu izgatavošanai

PIEZĪME. Šim IC ir augstas izejas, tāpēc tas var vadīt tikai parastās septiņu segmentu gaismas diodes, tāpēc pārliecinieties, ka izmantojat to pašu.

2 Hz signāls iekļūst CLK ieejā (1. tapa) caur R3, R4, R5. Skaitīšanas cikls 10 tiek saīsināts līdz 2, izmantojot atiestatīšanas ievadi (15. tapa). Tā kā tam nav nekādu BCD izeju, mēs pievienojam atiestatīšanas ieeju segmenta g izejai. Segments g nav aktīvs cipariem 0 un 1, bet ir aktīvs (augsts) ciparam 2. Tāpēc, kad skaitītājs sasniedz 2. stāvokli, tas gandrīz uzreiz atiestatās un nonāk stāvoklī 0. Tādējādi tikai cipari 0 un 1 mainās ar frekvenci.

UNGATED C SEGMENT - Šī tapa, ja to norāda kā pulksteni, sadala iekšējo frekvenci ar 10.

CARRY OUT - arī šī tapa dara to pašu.

Vienīgo atšķirību starp tiem var izdarīt, vizualizējot to augšupielādēto laika diagrammu.

4013 IC - šo IC izmanto, lai atiestatītu praktiski identiskas sekundes un minūtes. Abi izmanto 1/2 no 4013, lai izveidotu atiestatīšanas impulsu, kad desmitiem vienību sasniedz sešus. Tas tiek panākts, kad taustiņš "Izpildīt" uz desmitiem vienību skaitītāja (4026) ir augsts, skaitlim "5" seko "Clock In", kas ir augsts, skaitlim "6". Tas pārslēdz 4013 “Q not” izvadi, kas pēc tam atiestata 4026. Pēc tam tiek skaitīts no 0 līdz 5. Vienību skaitītāji tiek taisni sadalīti ar desmit vai desmitgades skaitītājiem.

4. darbība. Šis solis turpinās iepriekšējo

4013 - Šī IC tiek izmantota divreiz ķēdē -

1) Šo IC izmanto ar pulksteņa sekundēm un minūšu rādītājiem, kas ir gandrīz identiski. abi izmanto 1/2 no 4013, lai izveidotu atiestatīšanas impulsu, kad desmitiem vienību sasniedz sešus. Tas tiek paveikts, kad taustiņš "Izpildīt" uz desmitiem vienību skaitītāja (4026) paceļas augstu, skaitlim "5" seko "Clock In", sasniedzot augstu skaitli "6". Tas pārslēdz 4013 “Q not” izvadi, kas pēc tam atiestata 4026. Pēc tam tiek skaitīts no 0 līdz 5. Vienību skaitītāji tiek taisni sadalīti ar desmit vai desmitgades skaitītājiem.

2) Lai nodrošinātu 12 stundu formātu, 4013 skaita desmitiem stundu, kā arī darbojas ar 4001, lai atiestatītu, un pēc tam ievietojiet papildu skaitli stundu vienībās, kad ir sasniegtas 13 stundas. Tas ļauj to skaitīt no 1 līdz 12 stundām. Daļa no tā tiek panākta, izmantojot īpašu izvadi 4026, "c" segmentā, kas ir pieejams neatkarīgi no ED stāvokļa. Šī "c" izvade ir zema tikai tad, ja skaitlis ir "2" un sasniedz augstu skaitli "3". Tādā veidā tiek noteikts stundu skaits "13".

4001 - šo IC izmanto kopā ar 4026 un 4013, lai desmitos stundu skaitītāja rādītājā un atiestatītu pulksteņa stundu rādītāja skaitļus uz 1, nevis 0.

MOSFET 2N7000- Šo MOSFET izmanto kā slēdzi, lai ieslēgtu pēdējos septiņus segmenta ledus, kad pulkstenis sasniedz laiku 9:59:59

5. solis: daži attēli no projekta

Ceru, ka jums patika projekts, es arī augšupielādēju videoklipu, ja jums ir kādi jautājumi par šo projektu, lūdzu, ievietojiet to komentāros zemāk, es ar prieku atbildēšu uz to.