CMOS FREKVENCNI ŠTEVILEC: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta priročnik z vključenimi PDF -ji in fotografijami, kako sem oblikoval svoj števec frekvenc za zabavo iz diskretne logike. Ne bom se spuščal v vse podrobnosti o tem, kako sem izdelal vezje ali kako ga povezati, vendar so sheme izdelane v KICAD -u, ki je brezplačna programska oprema, ki vam omogoča, da svoje projekte izdelate na tiskanem vezju profesionalne kakovosti. kopirajte ali uporabite te informacije kot referenčni priročnik. to je dobra učna vaja. Zdelo se mi je, da je to vznemirljivo potovanje in da me hkrati boli glava, vendar ta projekt uporablja veliko spretnosti, naučenih na osnovnem tečaju digitalnega oblikovanja. to bi verjetno lahko naredili z enim mikro krmilnikom in nekaj zunanjim delom. ampak kaj je zabavno v tem haha!

1. korak: Oblikovanje števca frekvenc z uporabo diskretnih logičnih čipov CMOS

Kot uvod sem oblikoval, ožičil in preizkusil to vezje. Večino dela sem opravil v NI multisim in s simulacijami oblikoval večino modulov. po testiranju v multisimu sem nato testno vezje v kosih sestavil na ploščo za kruh, to je bilo prepričanje, da vsak del deluje pravilno, to je bil pravi glavobol in potreboval sem skoraj teden dni, da sem zagnala prvo celotno različico. V naslednjem koraku bom vključil BOM (materialni material) in blok diagram zasnove, nato pa bom podrobno opisal, kako je bil sestavljen. Za to nisem uporabil nobene sheme, preprosto sem prebral podatkovne liste za nabore čipov in zagnal simulacije ter preizkusil vsak čip za pravilno delovanje. Ta projekt vsebuje 4 glavne koncepte, ki so vsi povezani v končni sestavi, ki bo opisana v blokovnih diagramih. S temi bloki sem opisal, kako bo vse organizirano in oblikovano.

1. Časovni modul Pierce oscilatorno vezje z xtalom (kristal), ki niha pri 37,788 kHz, se napaja v CD4060B (14-stopenjski valovit prenosni binarni števec in frekvenčni delilnik), kar povzroči 2Hz signal. Ta signal se nato pošlje v japonko JK, konfigurirano za preklopni način. To se bo zmanjšalo za polovico na kvadratni val 1Hz. signal se nato pošlje na drugo JK japonko in razdeli na 0,5 Hz (1 sekunda pri 1 sekundi izklopa). to bo natančna časovna osnova za nastavitev naše ure omogočanja, da se "razreže" en sekundni vzorec dohodne frekvence. To je v bistvu rezina impulzov, ki jo je treba šteti za eno sekundo.
2. Sinhroni števec desetletij To sta dva glavna koncepta za razumevanje, kako se šteje dohodna frekvenca. Vhodni signal mora biti kvadratnega vala in tudi združljiv z logično stopnjo čipov. Na laboratorijski mizi sem uporabil generator funkcij, vendar ga je mogoče izdelati s časovnikom 555 in japonko JK ali D, ki je konfigurirana kot frekvenčni delilec. drugi koncept uporablja signal 0,5 Hz, da izmerjenemu impulzu omogoči izhod iz vrat AND za eno sekundne intervale. in blokiranje, ko gre logično NIZKO. ta impulz zapusti vrata AND in vstopi v števce desetletij pri vzporedni uri. števci delujejo kot sinhroni števci in uporabljajo funkcije izvajanja in funkcije, opisane v podatkovnem listu za CD4029.
3. Ponastavitev Vezje se mora ponastaviti vsake 2 sekundi, da vzorči frekvenco in ne prikaže sestavljenih odčitkov na zaslonu. želimo, da se števci ponastavijo na nič, preden pride naslednja rezina, ali pa bo dodala prejšnjo vrednost. kar ni tako zanimivo! to naredimo z uporabo flip flopa D, ožičenega za povratno povezavo, in uravnavamo signal 0,5 Hz v uro, ki je vstavljena v že nastavljene zatiče za omogočanje števcev desetletij. to za dve sekundi nastavi vse števce in nato 2 sekundi visoko. preprosto, a učinkovito ne, to bi lahko naredili tudi z japonko JK, rad pa pokažem dva načina, kako narediti isto stvar. Vse to je za zabavo in samoučenje, zato vas prosimo, da odstopite!
4. LED SEGMENTI Najboljši del je shranjen za konec! klasične 7 -segmentne zaslone in gonilnike, zelo priporočam, da jih oblikujete okoli podatkovnega lista 7 -segmentnega zaslona in gonilnika. Morate biti pozorni na razliko med skupno katodo ali anodo. čip, ki sem ga uporabil, bo moral biti visok ali nizek, odvisno od LED, ki jih boste uporabili, in kot dobra praksa se uporabljajo 220 ohmski upori za omejevanje toka. Obstaja nekaj fleksibilnosti, vedno je najbolje, da se sklicujete na podatkovni list. pametni odgovori so v podatkovnem listu. Ko ste v dvomih, preberite, kolikor lahko.

2. korak: Blokovni diagram

Ta naslednji del je le prikaz blokovnega diagrama. To je dobro pogledati, ko načrtujete nekaj, da bi težavo razrezali na koščke.

Korak: Časovna osnova in sheme

o-obseg prikazuje, kako naj bi bil rezultat videti v primerjavi s časovno osnovo.

To vezje uporablja ožičen CD 4060, kot je prikazano na sliki, za celotno sliko pa si oglejte PDF

čipi, ki se uporabljajo v tem vezju, so

• 3X CD4029
• 1X CD4081
• 1X CD4013
• 1X CD4060
• 1X CD4027
• 3X CD4543
• 21 X 220 ohmski upori
• 3 X 7 ZASLONSKI LED ZASLONI
• 37,788 KHZ KRISTAL
• Upor upora 330K OHM
• 15M OHM Upor
• 18x 10K 8 PIN PIN RESITOR MREŽA (PRIPOROČLJIVO)
• Veliko priključnih žic, če uporabljate krušno desko
• MNOGO KRUHNIH DASK

PRIPOROČENA OPREMA

• KLUPNA NAPAJANJE
• O-PODROČJE UPORABE
• GENERATOR FUNKCIJE
• VEČMETER
• KLEŠČE

PRIPOROČENA PROGRAMSKA OPREMA ZA OBLIKOVANJE

• KICAD
• NImultisim