Digitális óra 4026 és 4060 használatával: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ezen a nyáron elvégeztem egy tanfolyamot "Digitális elektronika" címmel az egyetemen. Megtanultam a papucsokat, a számlálókat és még sok mást. Ezért gondoltam, hogy nagyszerű lenne, ha csinálnék egy digitális elektronikához kapcsolódó projektet, és onnan kezdődne a projekt. A projekt befejezése körülbelül 2 hetet vett igénybe. Kezdtem a TTL IC -kkel, és készítettem az alábbi blokkdiagramot, de jött a probléma ezzel a kialakítással, amint a blokkdiagramon látható, hogy túl sok IC -t használ, ami nagyon drágává teszi a projektet, és sok energiát vett volna igénybe, és az akkumulátor lemerülne korai. Ennek a kialakításnak a használatához legalább 3 vagy 4 kenyérlapra van szüksége, ami biztosítja a sok hely elfogyasztását.

Ha valaki mégis TTL IC -k segítségével szeretné elvégezni ezt a projektet, akkor a 7490 és 7492 IC -k segítségével feltöltöttem az óra perceinek és másodpercmutatójának vázlatait.

Most más opciót kellett használnom, ezért az órát a CMOS segítségével készítettem, nagyon híres 4026 IC -vel.

1. lépés: Specifikációk

1. Az órának órát, percet és másodpercet kell megjelenítenie.
2. Az órát elemmel kell működtetni.
3. Energiatakarékosnak kell lennie.
4. Időbeállítási módnak kell lennie.
5. Az alkatrészeknek könnyen hozzáférhetőnek kell lenniük.
6. Kevesebb helyet kell fogyasztani.

2. lépés: Szükséges alkatrészek

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Közös katód 7 szegmens led *6
6. 32, 768 Hz frekvenciájú kristályoszcillátor
7. Ellenállás - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondenzátor - 0,01uf, 22pf*2
9. nyomógomb *2
10. akkumulátor 9v
11. MOSFET 2N7000

3. lépés: Az áramkör leírása

Feltöltöttem az óra sematikáját, és most elmagyarázom, hogy az óra egyes részei mit tesznek.

1. 4060 IC - Ez az IC 14 master -slave flip -flopból és egy oszcillátorból áll, amelynek frekvenciája vagy kristály, vagy külsőleg csatlakoztatott RC áramkör. Minden flip -flop kimenete táplálja a következőt, és a frekvencia minden kimeneten fele az előzőnek. A számláló állapota az Osc In negatív irányában halad előre. Az aktív magas visszaállítás aszinkron, és letiltja az oszcillátort, hogy készenléti üzemmódban nagyon alacsony energiafogyasztást biztosítson. Az időzítő áramkör a CD4060 köré épül, amely 14 fokozatú hullámzást hordozó bináris számláló, osztó és oszcillátor. Ennek az IC -nek a fő jellemzője a beépített oszcillátor, ezért számos alkalmazásban használható, például villogó, óra generátor időzítő áramkörökben. Az alábbi kép az IC tű elrendezését mutatja:

A 4060 áramkör (IO1) felosztja a kristályfrekvenciát 32 768 Hz-en egy 14 fokozatú bináris előskálázó segítségével 2 Hz-es frekvenciára. Ezt a 2 Hz -es frekvenciát a 4026 IC 1. órajelű érintkezője táplálja.

A két kapcsoló az idő beállítására szolgál, és 4060 érintkezővel érhető el a 4026 IC -re táplált frekvencia növelésével.

Az első kapcsoló, amelynek gyakorisága alacsonyabb, mindkettő az óra percének beállítására szolgál.

A második, magasabb frekvenciájú kapcsolóval állíthatók be az órák.

2. CD4026B - Ennek az IC -nek négy felhasználása van az áramkörben

I) Az áramkör órájának biztosítására szolgál.

2) Dekóderként használják, közvetlen kimenetük van a 7 szegmenses kijelzőhöz. A hagyományos BCD számlálókkal ellentétben nincs szükségük dekódolóra BCD -ből 7 szegmensbe

3) Frekvenciaelosztóként használják.

4) Van egy további kimenetük is, mint például a „Ungated C segment” és a „Carry Out”, amelyek nagyon hasznosak az órák készítéséhez

MEGJEGYZÉS - Ennek az IC -nek aktív, magas kimenetei vannak, így csak a hétköznapi katódos LED -eket képes meghajtani, ezért győződjön meg arról, hogy ugyanazt használja.

A 2 Hz -es jel az R3, R4, R5 -n keresztül belép a CLK bemenetébe (1. tű). A 10. számlálási ciklus 2 -re rövidül a reset bemenet segítségével (15. tű). Mivel nem rendelkezik BCD kimenettel, a reset bemenetet a g szegmens kimenetéhez kapcsoljuk. A g szegmens nem aktív a 0 és 1 számjegyekhez, de aktív (magas) a 2 számjegyhez. Ezért, amikor a számláló eléri a 2 állapotot, szinte azonnal visszaáll és 0 állapotba kerül. Így csak a 0 és 1 váltakozik frekvenciával.

GATED C SEGMENT - Ez az érintkező, amikor az óra megadja, osztja a belső frekvenciát 10 -gyel.

CARRY OUT - Ez a csap is ugyanezt teszi.

Az egyetlen különbség köztük az általuk feltöltött időzítési diagram ábrázolásával tehető meg.

4013 IC - Ez az IC a gyakorlatilag azonos másodperc és perc áramkörök visszaállítására szolgál. Mindketten a 4013 -ból 1/2 -et használnak visszaállítási impulzus létrehozásához, amikor a tíz egység eléri a hatot. Ez akkor érhető el, ha a tízegységek számlálóján (4026) lévő "Carry Out" gomb magasra emelkedik, és az "5" szám, majd az "Clock In" magasra emelkedik a "6" számnál. Ez átkapcsolja a 4013 "Q not" kimenetét, majd visszaállítja a 4026 -ot. Ezután 0 -ról 5 -re számít. Az egységek számlálóit egyenesen osztjuk tíz vagy évtizedes számlálókkal.

4. lépés: Ez a lépés az előző folytatása

4013 - Ezt az IC -t kétszer használják az áramkörben -

1) Ezt az IC -t az óra másodperc- és percmutatójával használják, amelyek nagyjából azonosak. mindkettő a 4013 -ból 1/2 -t használ visszaállítási impulzus létrehozásához, amikor a tíz egység eléri a hatot. Ez akkor érhető el, ha a tízegységek számlálóján (4026) lévő "Carry Out" gomb magasra emelkedik, és az "5" szám, majd az "Clock In" magasra emelkedik a "6" számnál. Ez átkapcsolja a 4013 "Q not" kimenetét, majd visszaállítja a 4026 -ot. Ezután 0 -ról 5 -re számít. Az egységek számlálóit egyenesen osztjuk tíz vagy évtizedes számlálókkal.

2) A 12 órás formátum biztosításához a 4013 több tíz órát számol plusz a 4001 -gyel alaphelyzetbe áll, majd a 13 óra elérésekor egy extra számot helyez be az óraegységekbe. Ez 1 és 12 óra között számol. Ennek egy része a 4026 -os speciális kimenet, a "c" szegmens használatával érhető el, amely az ED állapottól függetlenül elérhető. Ez a "c" kimenet csak akkor alacsony, ha a szám "2", és magas lesz a "3" számnál. Így érzékeli a "13" óraszámot.

4001 - Ezt az IC -t a 4026 -tal és a 4013 -mal együtt használják az óra tizedes óraszámának beállítására, és az óra óramutatóinak egy számának visszaállítására 0 helyett 1 -re.

MOSFET 2N7000- Ezt a mosfet kapcsolóként használják az utolsó hét szegmens led bekapcsolására, amikor az óra eléri a 9:59:59 időt

5. lépés: Néhány kép a projektből

Remélem, tetszett a projekt. Feltöltöttem a videót is, ha van valami ezzel kapcsolatban, kérjük, tegye meg az alábbi megjegyzésekben. Nagyon szívesen válaszolok rá.