Digitalna ura z uporabo 4026 in 4060: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

To poletje sem na fakulteti opravil tečaj z naslovom "Digitalna elektronika". Spoznal sem japonke, pulte in še veliko več. Zato sem mislil, da bi bilo super, če bi naredil projekt, povezan z digitalno elektroniko, in od tam se je začela projektna digitalna ura. Dokončanje projekta je trajalo približno 2 tedna. Začel sem z IC -ji TTL in naredil blokovni diagram, prikazan spodaj, vendar je prišlo do težave s to zasnovo, kot lahko vidite na blok diagramu, ki uporablja preveč IC -jev, zaradi česar je projekt zelo drag in bi porabil veliko energije, baterija pa bi se precej izpraznila zgodaj. Če uporabljate to zasnovo, potrebujete vsaj 3 ali 4 plošče, kar vam omogoča, da porabite veliko prostora.

Če kdo še želi izvesti ta projekt z uporabo TTL IC, sem naložil sheme minut in sekunde ure z uporabo IC90 7490 in 7492.

Zdaj sem moral uporabiti drugo možnost, zato sem naredil uro s CMOS zelo znano 4026 IC.

1. korak: Specifikacije

1. Ura mora imeti prikazane ure, minute in sekunde.
2. Ura mora delovati na baterije.
3. Moral bi biti energetsko učinkovit.
4. Imeti mora način nastavitve časa.
5. Deli morajo biti lahko dostopni.
6. Morala bi porabiti manj prostora.

Korak: Potrebni deli

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Skupna katodna 7 segmentna led *6
6. kristalni oscilator s frekvenco 32, 768 Hz
7. Upor - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondenzator - 0,01 uf, 22 pf*2
9. gumb *2
10. baterija 9v
11. MOSFET 2N7000

3. korak: Opis vezja

Naložil sem shemo ure in zdaj bom razložil, kaj vsak del te ure počne.

1. 4060 IC - Ta IC je sestavljen iz 14 naglavnih -podrejenih japonk in oscilatorja s frekvenco, ki jo nadzira bodisi kristal bodisi RC vezje, povezano od zunaj. Izhod vsakega flip -flopa napaja naslednjega in frekvenca na vsakem izhodu je polovica frekvence prejšnjega. Stanje števca napreduje na negativnem robu Osc In. Aktivno -visoka ponastavitev je asinhrona in onemogoči oscilator, da omogoči zelo nizko porabo energije med delovanjem v stanju pripravljenosti. Časovno vezje je zgrajeno okoli CD4060, ki je 14 -stopenjski valovit nosilec binarnega števca, delilnika in oscilatorja. Vgrajen oscilator je glavna značilnost tega IC -ja, zato ga je mogoče uporabiti v številnih aplikacijah, kot so bliskavica, generator ur v časovnikih. Spodnja slika prikazuje razporeditev zatiča IC:

4060 vezje (IO1) deli kristalno frekvenco 32 768 Hz s 14-stopenjskim binarnim predrazdeljevalnikom na frekvenco 2 Hz. Ta frekvenca 2Hz se napaja na uro 1 pin 4026 IC.

Dve stikali se uporabljata za nastavitev časa in se dosežeta z uporabo pin 4060 s povečanjem frekvence, ki se napaja, na 4026 IC.

Prvo stikalo, ki ima nižjo frekvenco od obeh, se uporablja za nastavitev minut v uri.

Drugo stikalo z višjo frekvenco se uporablja za nastavitev ur v uri.

2. CD4026B - Ta vezje ima v vezju štiri uporabe

I) Uporablja se za zagotavljanje ure vezju.

2) Uporablja se kot dekoder, saj imajo neposredne izhode za 7-segmentni zaslon. Za razliko od običajnih števcev BCD ne potrebujejo dekoderja od BCD do 7 segmentov

3) Uporablja se kot delilec frekvenc.

4) Imajo tudi dodaten izhod, kot sta "Ungated C segment" in "Carry Out", ki je zelo uporaben za izdelavo ur

OPOMBA - Ta IC ima aktivne visoke izhode, zato lahko poganja samo skupne katodne sedem segmentne LED diode, zato se prepričajte, da uporabljate iste.

2Hz signal vstopi v svoj vhod CLK (pin 1) skozi R3, R4, R5. Števalni cikel 10 se skrajša na 2 z vhodom za ponastavitev (pin 15). Ker nima izhodov BCD, vhod za ponastavitev priključimo na izhod segment g. Odsek g ni aktiven za števki 0 in 1, vendar je aktiven (visok) za števko 2. Zato se števec, ko doseže stanje 2, skoraj takoj ponastavi in pride v stanje 0. Tako so samo števke 0 in 1 izmenično s frekvenco.

NEDOVOLJEN SEGMENT C - Ta pin, ko je dan kot ura, deli notranjo frekvenco za 10.

CARRY OUT - Tudi ta pin deluje enako.

Edino razliko med njimi lahko naredite z vizualizacijo njihovega časovnega diagrama, ki sem ga naložil.

4013 IC - Ta IC se ponastavi za skoraj enake kroge sekund in minut. Oba uporabljata 1/2 od 4013 za ustvarjanje ponastavitvenega impulza, ko desetine enot dosežejo šest. To je doseženo, ko se nožica "Carry Out" na števcu več deset enot (4026) dvigne visoko, pri čemer število "5" sledi, "Clock In" pa visoko pri številki "6". S tem preklopite izhod 4013's "Q not", ki nato ponastavi 4026. Nato šteje od 0 do 5. Števci enot so naravnost deljeni z desetimi ali desetletnimi števci.

4. korak: Ta korak se nadaljuje s prejšnjim

4013 - Ta vezje se dvakrat uporablja v vezju -

1) Ta IC se uporablja s sekundami in minutami, ki so precej enake. oba uporabljata 1/2 od 4013 za ustvarjanje ponastavitvenega impulza, ko desetine enot dosežejo šest. To je doseženo, ko se nožica "Carry Out" na števcu več deset enot (4026) dvigne visoko, pri čemer število "5" sledi, "Clock In" pa visoko pri številki "6". S tem preklopite izhod 4013's "Q not", ki nato ponastavi 4026. Nato šteje od 0 do 5. Števci enot so naravnost deljeni z desetimi ali desetletnimi števci.

2) Za zagotovitev 12 -urnega formata 4013 šteje več deset ur in deluje s 4001 za ponastavitev, nato pa v enote ur vstavi dodatno štetje, ko je doseženo 13 ur. Tako šteje od 1 do 12 ur. Del tega se doseže z uporabo posebnega izhoda na 4026, segmenta "c", ki je na voljo neodvisno od stanja ED. Ta izhod "c" je nizek le, če je število pri "2" in je visoko pri štetju "3". Tako se zazna število ur "13".

4001 - Ta IC se uporablja v povezavi s 4026 in 4013 za štetje ur na desetine ur in za ponastavitev števila ur kazalca ure na 1 namesto 0.

MOSFET 2N7000- Ta MOSFET se uporablja kot stikalo za vklop zadnjih sedmih segmentov, ko ura doseže čas 9:59:59

5. korak: Nekaj slik iz projekta

Upam, da vam je bil projekt všeč. Naložil sem tudi video, če imate kaj v zvezi s tem projektom, ga napišite v komentarje spodaj, z veseljem vam bom odgovoril.