Skaitmeninis laikrodis naudojant 4026 ir 4060: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Šią vasarą savo kolegijoje išklausiau kursą „Skaitmeninė elektronika“. Sužinojau apie šlepetes, skaitiklius ir daug daugiau. Taigi maniau, kad būtų puiku, jei atlikčiau projektą, susijusį su skaitmenine elektronika, ir nuo to prasidėjo skaitmeninio laikrodžio projektas. Projektui įgyvendinti prireikė apie 2 savaičių. Aš pradėjau nuo TTL IC ir sukūriau toliau pateiktą blokinę schemą, tačiau iškilo šio dizaino problema, kaip matote blokinėje diagramoje, kurioje naudojamas per daug IC, todėl projektas yra labai brangus ir būtų sunaudojęs daug energijos, o akumuliatorius visiškai išsikrautų anksti. Naudojant šį dizainą, jums reikia mažiausiai 3 ar 4 duonos lentų, kurios užtikrina, kad sunaudosite daug vietos.

Jei kas nors vis dar nori atlikti šį projektą naudodamas TTL IC, aš įkėliau laikrodžio minučių ir antrosios pusės schemas, naudodamas 7490 ir 7492 IC.

Dabar turėjau naudoti kitą parinktį, todėl laikrodį sukūriau naudodamas labai garsų 4026 IC.

1 žingsnis: specifikacijos

1. Laikrodis turi rodyti valandas, minutes ir sekundes.
2. Laikrodis turi būti maitinamas baterijomis.
3. Jis turėtų būti taupus energijai.
4. Jis turėtų turėti laiko nustatymo režimą.
5. Dalys turi būti lengvai prieinamos.
6. Turėtų suvartoti mažiau vietos.

2 žingsnis: reikalingos dalys

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Įprasta 7 katodo segmento lemputė *6
6. kristalų osciliatorius, kurio dažnis 32, 768 Hz
7. Rezistorius - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensatorius - 0,01uf, 22pf*2
9. mygtukas *2
10. baterija 9v
11. MOSFET 2N7000

3 žingsnis: grandinės aprašymas

Įkėliau laikrodžio schemą ir dabar paaiškinsiu, ką daro kiekviena šio laikrodžio dalis.

1. 4060 IC - Šis IC susideda iš 14 pagrindinių -verginių šleifų ir osciliatoriaus, kurio dažnis yra valdomas kristalu arba išoriškai prijungta RC grandine. Kiekvieno „flip -flop“išvestis maitina kitą, o kiekvieno išėjimo dažnis yra pusė ankstesnio dažnio. Skaitiklio būsena pakyla ant neigiamo „Osc In“krašto. Aktyvus aukšto atstatymo režimas yra asinchroninis ir išjungia osciliatorių, kad budėjimo režimu būtų galima suvartoti labai mažai energijos. Laikmačio grandinė yra pastatyta aplink CD4060, kuris yra 14 pakopų banginis nešiklis, daliklis ir osciliatorius. Jo įmontuotas osciliatorius yra pagrindinė šio IC savybė, todėl jis gali būti naudojamas daugelyje programų, tokių kaip blykstė, laikrodžio generatorius laikmačio grandinėse. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas IC kaiščio išdėstymas:

4060 grandinė (IO1) padalija kristalų dažnį 32 768 Hz, naudojant 14 pakopų dvejetainį prescaler iki 2 Hz dažnio. Šis 2 Hz dažnis tiekiamas į 4026 IC laikrodžio 1 kaištį.

Du jungikliai naudojami laikui nustatyti ir pasiekiami naudojant 4060 kaištį, padidinant dažnį, kuris tiekiamas iki 4026 IC.

Pirmasis jungiklis, kurio dažnis yra mažesnis, naudojamas laikrodžio minutėms nustatyti.

Antrasis aukštesnio dažnio jungiklis naudojamas nustatyti laikrodžio valandas.

2. CD4026B - Ši IC grandinėje naudojama keturis kartus

I) Jis naudojamas grandinei pateikti laikrodį.

2) Jis naudojamas kaip dekoderis, jie turi tiesioginius išėjimus 7 segmentų ekranui. Skirtingai nuo įprastų BCD skaitiklių, jiems nereikia dekoderio iš BCD į 7 segmentus

3) Jis naudojamas kaip dažnio daliklis.

4) Jie taip pat turi papildomą išvestį, pvz., „Ungated C segment“ir „Carry Out“, kurie yra labai naudingi laikrodžiams gaminti

PASTABA - Šis IC turi aktyvius aukštus išėjimus, todėl gali valdyti tik įprastus septynių segmentų katodo šviesos diodus, todėl įsitikinkite, kad naudojate tuos pačius.

2 Hz signalas patenka į savo CLK įvestį (1 kaištis) per R3, R4, R5. Skaičiavimo ciklas 10 sutrumpinamas iki 2, naudojant atstatymo įvestį (15 kaištis). Kadangi jame nėra jokių BCD išėjimų, mes prijungiame atstatymo įvestį prie segmento g išvesties. Segmentas g nėra aktyvus skaitmenims 0 ir 1, bet yra aktyvus (aukštas) skaitmeniui 2. Todėl, kai skaitiklis pasiekia 2 būseną, jis beveik iš karto atstatomas ir pereina į būseną 0. Taigi, tik skaitmenys 0 ir 1 pakaitomis su dažniu.

NEGATUOTAS C SEGMENTAS - šis kaištis, nurodytas kaip laikrodis, padalija vidinį dažnį iš 10.

CARRY OUT - Šis smeigtukas taip pat daro tą patį.

Vienintelis skirtumas tarp jų gali būti vizualizuojant jų įkeltą laiko diagramą.

4013 IC - Šis IC naudojamas iš esmės identiškoms sekundžių ir minučių grandinėms atkurti. Abu jie naudoja 1/2 iš 4013, kad sukurtų atstatymo impulsą, kai dešimtys vienetų pasiekia šešis. Tai pasiekiama, kai dešimčių vienetų skaitiklio (4026) kaištis „Atlikti“pakyla aukštai, o „5“skaičius, o po to - „Laikrodis“pasiekia aukštą „6“skaičių. Tai perjungia 4013 „Q not“išvestį, kuri tada iš naujo nustato 4026. Tada jis skaičiuojamas nuo 0 iki 5. Vienetų skaitiklis yra padalintas iš dešimties ar dešimtmečių skaitiklių.

4 žingsnis: šis žingsnis tęsiamas ankstesniu

4013 - Ši IC naudojama du kartus grandinėje -

1) Šis IC naudojamas su sekundžių ir minučių rodyklėmis, kurios yra beveik identiškos. abu naudoja 1/2 iš 4013, kad sukurtų atstatymo impulsą, kai dešimtys vienetų pasiekia šešis. Tai pasiekiama, kai dešimčių vienetų skaitiklio (4026) kaištis „Atlikti“pakyla aukštai, o „5“skaičius, o po to - „Laikrodis“pasiekia aukštą „6“skaičių. Tai perjungia 4013 „Q not“išvestį, kuri tada iš naujo nustato 4026. Tada jis skaičiuojamas nuo 0 iki 5. Vienetų skaitiklis yra padalintas iš dešimties ar dešimtmečių skaitiklių.

2) Jei norite pateikti 12 valandų formatą, 4013 skaičiuoja dešimtis valandų ir veikia su 4001 iš naujo, tada įveskite papildomą skaičių į valandų vienetus, kai pasiekiama 13 valandų. Tai leidžia skaičiuoti nuo 1 iki 12 valandų. Dalis to pasiekiama naudojant specialią 4026 išvestį, „c“segmentą, kuris yra prieinamas nepriklausomai nuo ED būsenos. Ši „c“išvestis yra maža tik tada, kai skaičius yra „2“ir yra aukštas skaičiuojant „3“. Taip aptinkamas valandų skaičius „13“.

4001 - Šis IC naudojamas kartu su 4026 ir 4013 dešimties valandų laikrodžio rodyklėje ir iš naujo nustatyti laikrodžio rodyklių skaičių 1, o ne 0.

MOSFET 2N7000- Šis „MOSFET“naudojamas kaip jungiklis, skirtas įjungti paskutinius septynis segmentus, kai laikrodis pasiekia 9:59:59

5 žingsnis: keletas nuotraukų iš projekto

Tikiuosi, kad jums patiko projektas, aš taip pat įkėliau vaizdo įrašą, jei turite kokių nors su šiuo projektu susijusių klausimų, parašykite jį žemiau esančiuose komentaruose. Aš labai mielai atsakysiu į jį.