Du mikroschemų dažnio matuokliai su dvejetainiu rodmeniu: 16 žingsnių

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

naudojant dvylika šviesos diodų. Prototipas turi skaitiklį CD4040 ir laiko bazės generatorių - CD4060. Signalas perduodamas per rezistorių - diodų vartus. Čia naudojamos CMOS technologijos leidžia prietaisą maitinti bet kokia 5–15 voltų įtampa, tačiau maksimalus dažnis yra apribotas iki maždaug 4 MHz.

4040 yra dvylikos pakopų dvejetainis skaitiklis 16 kontaktų pakuotėje. „4060“yra keturiolikos pakopų dvejetainis skaitiklis ir osciliatorius toje pačioje 16 kontaktų pakuotėje. Šių lustų 74HC arba 74HCT versijos gali būti naudojamos aukštesniam dažnių diapazonui, tačiau maitinimo įtampos diapazonas yra apribotas ne daugiau kaip 5,5 volto. Norint tai naudoti norint parodyti įprasto HAM siųstuvo dažnį, reikės tam tikro prescalerio ir išankstinio stiprintuvo. Tikimės, kad tai bus vėliau pamokoma tema.

1 žingsnis: Dvylika LED masyvo

Aš pradėjau šį projektą norėdamas turėti paprastą dažnio skaitiklį, kuris veiktų su minimaliomis problemomis, naudojant mažiausią komponentų skaičių ir NE programuojant. Aš apsisprendžiau prie šio „dviejų lustų dažnio skaitiklio“dizaino, nes jo paprastumas buvo patrauklus.

Pirmasis žingsnis buvo prijungti skaitiklį prie laido ir priversti jį veikti. Aš suapvalinau daugybę raudonų 3 mm šviesos diodų iš savo šiukšlių dėžės ir įvairių plokščių ir lituodavau juos eilėje ant plokštės šlako - rezultatas parodytas čia šalia skaitiklio lusto. Šis ypatingas ic buvo išgautas iš kito pusiau baigto projekto, su karšta viltimi, kad bent jau šis bus baigtas. 74HC4040 bus geresnis pasirinkimas, jei planuojate tai statyti. Jis gali suskaičiuoti iki didesnio dažnio.

2 žingsnis: „Žiurkių lizdo“paleidimas

Buvo nuspręsta jį pastatyti kuo mažesnį, todėl nėra plokštės. „4040“laidai buvo apkarpyti, o prie maitinimo laidų prijungtas 100n keraminis daugiasluoksnis kondensatorius. Taip siekiama geriau išgyventi ESD.

Tada laidai (iš CAT-5 kabelio) buvo lituojami prie laidų. Po to, kai viena pusė buvo taip apdorota, atėjo laikas išbandyti, ar lustas vis dar gyvas.

3 žingsnis: išbandykite 4040

Šviesos diodas ir lustas buvo pristatyti vienas kitam, o greitas patikrinimas, įjungus mikroschemos maitinimą ir įžeminant bendrą šviesos diodų lemputę, davė man mirksintį šviesos diodą, kai lusto laikrodžio įvestis buvo paliesta pirštu - tai buvo 50 Hz tinklo dūzgimas.

Vienas šviesos diodas buvo per šviesus, todėl kiti atrodė per silpni. Jis buvo negailestingai ištrauktas, tada švelniai atidėtas, kad būtų galima naudoti atskirai. Šviesos diodai yra trapūs prietaisai ir lengvai sugenda, jei perkaista, kai įtempiami laidai. Savo masyve turėjau pakeisti apie tris. Jei juos perkate, būtinai gaukite keletą papildomų. Jei juos šveičiate, būtinai gaukite daug papildomo, nes jums reikia šiek tiek panašaus ryškumo.

4 žingsnis: Skaitliukas - užpildykite

Paveikslėlyje parodytas baigtas skaitiklis ir ekranas. Yra dvylika šviesos diodų, skaitiklis, tiekimo apėjimo kondensatorius ir du rezistoriai. 1K rezistorius nustato ekrano ryškumą. 4,7 K rezistorius prijungia atstatymo įvestį prie žemės. Šalia esantis nesujungtas kaištis yra laikrodžio įvestis.

5 žingsnis: skaitiklis

Metalo danga iš D elemento buvo išvyniota ir suformuota aplink šį mazgą. Siekiant išvengti trumpojo jungimo, buvo naudojama plastikinė plėvelė.

Filme parodytas mano skaitiklio testas. Tai skaičiuoja 50 Hz signalą, kurį teikia mano pirštas.

6 žingsnis: laiko bazė - dalys

Dažnio skaitiklis veikia skaičiuodamas signalo impulsus žinomą laiką ir rodydamas šį skaičių. Skaitiklis sudaro pusę dažnio skaitiklio. Kita dalis yra grandinė, skirta tiksliai žinomam intervalui pristatyti - laiko bazei.

Šią funkciją atlieka CD4040, osciliatorius ir 14 pakopų dvejetainis skirstytuvas 18 kontaktų pakuotėje. Kad jis būtų tinkamas, ne visi skirstytuvo išėjimai buvo pateikti. Aš nusprendžiau pasirinkti 4 MHz osciliatoriaus dažnį - tai buvo tinkamiausias, kurį turėjau savo šiukšlių dėžėje. Šis kristalų pasirinkimas reiškia, kad dažnio rodmenys bus megahercų kartotiniai.

7 žingsnis: kristalų osciliatorius

Formuojasi 4 MHz kristalų osciliatorius, skirtas laiko bazei. 10 Meg lustų rezistorius yra ant dviejų osciliatoriaus kaiščių, o du 10 pf kondensatoriai yra pritvirtinti prie plokštės laužo kartu su kristalu.

8 žingsnis: Osciliatorius - daliklis

Tai baigta laiko bazė. Raudona viela jungia reikšmingiausią išvestį (Q13) prie atstatymo įvesties. Dėl to kas 8192 kristalo virpesių šiame kaištyje atsiranda trumpas atstatymo impulsas. Kitoje išvestyje (Q12) bus kvadratinė banga, kuri naudojama norint įjungti skaitiklį esant žemam ir parodyti tą skaičių esant aukštam.

Kol kas neturiu jokių schemų. Tai yra apytikslė idėja, kaip turėtų veikti dažnio skaitiklis, o vartai ir rodymo būdai keitėsi, kai bandžiau rasti minimalų komponentų sprendimą.

9 veiksmas: laiko bazės tikrinimas

Dabar jo testavimas yra labai susijęs procesas. Turėsiu pasiimti į darbą. Tada pažadėk tam vaikinui, dirbančiam (taip jis teigia) dirbantis su osciloskopu, dangumi, žeme ir alumi, kad galėtum jį panaudoti. Tačiau trečiasis yra gana saugus, nes retai iš jo išeina tiek laiko, kiek mes visi.

Tada būkite greiti, įsitraukite, kol jis išeina pietauti, išbandykite grandinę ir greitai grįžkite. Priešingu atveju man gali tekti jam padėti bet kokioje skylėje, į kurią jis pateko, ir galbūt praleisti pietus. Naudoti radiją yra daug paprasčiau. Pigus, vidutinės bangos kišeninis radijas, kuris buvo labai populiarus prieš atsirandant naujoms mp3 programėlėms. Ši maža laiko bazė sukurs maišą visame ratuke, kai ji veikia. Naudodamas jį ir keletą elementų galėjau įsitikinti, kad laiko bazė veikė su trimis ląstelėmis ir kad ji neveikia dviejose ląstelėse, taip nustatydama, kad mano dažnio skaitikliui įjungti reikės mažiausiai 4,5 voltų.

10 žingsnis: erdvė laiko bazei

Tai rodo laiko bazės grandinei skirtą vietą skaitiklio viduje.

11 žingsnis: integracija

Tai rodo du integruotus grandynus. „Klijų“logiką, reikalingą tarp jų, kad jie veiktų kaip dažnio skaitiklis, realizuos diodai ir rezistoriai.

Prie laiko bazės lusto buvo pridėtas dar vienas atsiejamasis kondensatorius. Jūs negalite turėti per daug atsiejimo. Aš ketinu priprasti prie jautrių imtuvų, todėl bet koks triukšmas turi būti slopinamas arti šaltinio ir neleisti jam išeiti. Taigi perdirbta skardos spintelė.

12 žingsnis: Antrasis integracijos etapas

Aš vėl persigalvojau, o šio paveikslo išdėstymas yra šiek tiek kitoks. Jis yra kompaktiškesnis, todėl pirmenybė teikiama.

13 žingsnis: grandinės schema

Dabar, kai statyba beveik baigta, čia yra schema. Kai pagaliau nusprendžiau, kaip tai bus padaryta, ir nubraižiau ant popieriaus, ėmė šliaužti featurizmas. Galėčiau priversti jį veikti ir kaip skaitiklį su jungikliu ir dviem papildomais komponentais. Taigi dabar tai yra skaitiklis / dažnio skaitiklis.

Trumpas Q13 impulsas iš naujo nustato abu skaitiklius. Tada Q12 tam tikrą laiką (2048 xtal ciklai) bus žemas ir per tą laiką gaunamas signalas fiksuoja 4040. Tranzistorius yra išjungtas, todėl šviesos diodai neužsidega. Tada Q12 pakyla aukštai, o signalas nepasiekia 4040 įvesties. Tranzistorius įsijungia ir 4040 skaičius rodomas šviesos dioduose, kad būtų matomas visas pasaulis. Vėlgi, po 2048 metų laikrodžių Q12 nusileidžia žemyn, Q13 pakyla aukštai ir liktų ten, išskyrus tai, kad jis yra prijungtas prie abiejų skaitiklių įvesties įėjimų, todėl abu skaičiai išvalomi, o tai išvalo Q13 būseną, todėl ciklas prasideda iš naujo. Jei jis nustatytas kaip skaitiklis, 4060 yra nuolat laikomas iš naujo ir tranzistorius įjungiamas visą laiką. Visos įvestys suskaičiuojamos ir iškart rodomos. Maksimalus skaičius yra 4095, o tada skaitiklis vėl prasideda nuo nulio. Šis „Zener“diodas sąmoningai pagamintas iš aukštesnės įtampos nei įprasta maitinimo įtampa. Įprasto naudojimo metu jis nesisukinėja. Tačiau, jei bus naudojama didesnė nei įprasta įtampa, ji apribos dviejų lustų įtampą iki vertės, kurią jie gali valdyti. Dėl tikrai aukštos įtampos tas 470 omų rezistorius sudegs, vis tiek apsaugodamas elektroniką - na, dauguma jų vis tiek. Bent jau aš tikiuosi, kad taip atsitiks, jei šis dalykas bus tiesiogiai prijungtas prie elektros tinklo.

14 žingsnis: dažnio / skaičiavimo jungiklis

Įrengtas nedidelis jungiklis, leidžiantis pasirinkti vieną iš dviejų režimų: paprastas įeinančių impulsų skaičiavimas, palyginti su jų skaičiavimu tam tikrą laikotarpį ir dažnio nustatymas, taip pat buvo atliktas įvairus kitas tvarkymas.

Kai kurie laidai buvo uždengti plastiku, kad jie būtų trumpai atsparūs (tikiuosi). Lituodami kitą skardą iš kitos D kameros viršuje, dėžutė bus užpildyta ir apsaugo vidines dalis nuo paklydusių vielos gabalėlių ir litavimo rutuliukų, kurių abiejų gausu mano stalviršyje.

15 žingsnis: vaizdas iš galo

Šiame „Atgal“rodinyje galite pamatyti, kaip pasirinkti dažnio ir skaičiavimo režimus.

16 žingsnis: Užbaigta priemonė

Tai yra užbaigto instrumento vaizdas. Šviesos diodai rodo dažnį taip:

2 MHz 1 MHz 500 KHz 250 KHz 125 KHz 62,5 KHz 31,25 KHz 15,625 KHz 7,8125 KHz 3,90625 KHz 1,953125 KHz 0,9765625 KHz Kad galėtumėte perskaityti dažnį, turite sudėti apšviestų šviesos diodų svorius. Kai kurie duomenys apie srovės suvartojimą: esant šešių voltų (keturių AA elementų) maitinimo įtampai, srovė buvo 1 mA skaitiklio režimu ir 1,25 mA dažnio režimu, nieko nerodant. Kai rodomi skaičiai (kai kurie šviesos diodai šviečia), suvartojimas skaitiklio režimu šoktelėjo iki maždaug 5,5 mA, o dažnio režimu - 3,5 mA. Skaitiklis nustojo skaičiuoti, jei dažnis buvo padidintas iki maždaug 4 MHz. Tai šiek tiek priklauso nuo taikomo signalo amplitudės. Tam, kad būtų galima patikimai skaičiuoti, reikalingas visas su CMOS suderinamas įvestis. Todėl beveik visada reikalingas tam tikras signalo kondicionavimas. Įvestyje esantis išankstinis stiprintuvas ir prescaleris išplės dažnių diapazoną ir padidins jautrumą. Daugiau šia tema galima rasti ieškant žodžių „dviejų lustų dažnio skaitiklis“be kabučių.