Digitalt ur ved hjælp af 4026 og 4060: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Denne sommer tog jeg et kursus kaldet "Digital Electronics" på mit college. Jeg lærte om flip-flops, tællere og meget mere. Så jeg tænkte, at det ville være fantastisk, hvis jeg laver et projekt relateret til digital elektronik og derfra startede projektets digitale ur. Projektet tog cirka 2 uger at få afsluttet. Jeg startede med TTL IC'er og lavede et blokdiagram vist nedenfor, men der kom problemet med dette design, som du kan se i blokdiagrammet, det bruger for mange IC'er, der gør projektet meget dyrt og ville have taget masser af strøm, og batteriet ville tømme ganske tidlig. Ved brug af dette design kræver du mindst 3 eller 4 brødbrætter, som sikrer dig at forbruge meget plads.

Hvis nogen stadig ønsker at udføre dette projekt ved hjælp af TTL IC'er, har jeg uploadet skemaerne for minutter og sekundviseren af uret ved hjælp af 7490 og 7492 IC'er.

Nu skulle jeg bruge en anden mulighed, så jeg lavede uret ved hjælp af CMOS meget berømt 4026 IC.

Trin 1: Specifikationer

1. Uret skal have timer, minutter og sekunder vist.
2. Uret skal være batteridrevet.
3. Det skal være strømeffektivt.
4. Det skal have tidsindstillingstilstand.
5. Dele skal være let tilgængelige.
6. Burde forbruge mindre plads.

Trin 2: Nødvendige dele

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Fælles katode 7 segment LED *6
6. krystaloscillator med frekvens 32, 768 Hz
7. Modstand - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensator - 0,01uf, 22pf*2
9. trykknap *2
10. batteri 9v
11. MOSFET 2N7000

Trin 3: Kredsløbsbeskrivelse

Jeg har uploadet skematisk af uret, og nu vil jeg forklare, hvad hver del af dette ur gør.

1. 4060 IC - Denne IC består af 14 master -slave flip -flops og en oscillator med en frekvens, der styres enten af en krystal eller af et RC -kredsløb, der er forbundet eksternt. Outputtet fra hver flip -flop føder den næste, og frekvensen ved hver output er halvdelen af den for den foregående. Tællerens tilstand går fremad på den negativtgående kant af Osc In. Den aktive høj Reset er asynkron og deaktiverer oscillatoren for at tillade meget lavt strømforbrug under standby -drift. Timerkredsløbet er bygget op omkring CD4060, som er en 14 -trins bølgebæret binær tæller, divider og en oscillator. Den indbyggede oscillator er hovedtræk ved denne IC, derfor kan den bruges i mange applikationer som blinker, urgenerator i timer kredsløb. Billedet herunder viser pinlayoutet af IC:

4060 kredsløb (IO1) deler krystalfrekvensen 32 768 Hz ved hjælp af en 14-trins binær prescaler ned til 2 Hz frekvens. Denne 2Hz -frekvens føres til urpinden 1 på 4026 IC.

De to switch bruges til at indstille tiden og opnås ved hjælp af 4060 pin ved at øge den frekvens, der fødes til 4026 IC.

Den første switch, der har en lavere frekvens af de to, bruges til at indstille minutterne i uret.

Den anden switch, der har højere frekvens, bruges til at indstille timerne i uret.

2. CD4026B - Denne IC har fire anvendelser i kredsløbet

I) Det bruges til at levere ur til kredsløbet.

2) Det bruges som dekoder, de har direkte udgange til 7-segment displayet. I modsætning til konventionelle BCD -tællere har de ikke brug for en dekoder fra BCD til 7 segmenter

3) Det bruges som frekvensdeler.

4) De har også en ekstra output som "Ungated C segment" og "Carry Out", der er meget nyttig til fremstilling af ure

BEMÆRK - Denne IC har aktive høje udgange, så den kun kan drive almindelige katode syv segment -LED'er, så sørg for at bruge den samme.

2Hz -signalet går ind i dets CLK -indgang (pin 1) gennem R3, R4, R5. Tælcyklus 10 forkortes til 2 ved hjælp af nulstillingsindgang (pin 15). Da den ikke har nogen BCD -udgange, forbinder vi nulstillingsindgangen til segment g -udgangen. Segment g er ikke aktivt for cifrene 0 og 1, men det er aktivt (højt) for cifret 2. Derfor, når tælleren når tilstand 2, nulstilles den næsten øjeblikkeligt og kommer i tilstand 0. Således er det kun cifrene 0 og 1 skiftevis med en frekvens.

UNGATED C SEGMENT - Denne pin, når den gives som uret, deler den interne frekvens med 10.

CARRY OUT - Denne pin gør også det samme.

Den eneste forskel mellem dem kan gøres ved at visualisere deres timediagram, som jeg har uploadet.

4013 IC - Denne IC bruges til at nulstille de næsten identiske sekunder og minutter kredsløb. De bruger begge 1/2 af en 4013 til at oprette en nulstillingspuls, når snesevis af enheder når seks. Dette opnås, når "Udfør" -pinden på tællerenhedernes tæller (4026) går højt, mens "5" -tællingen følger med "Clock In", der går højt på "6" -tællingen. Dette skifter 4013's "Q not" -output, som derefter nulstiller 4026. Det tæller derefter fra 0 til 5. Enhedstællerne divideres lige med ti eller tiårstællere.

Trin 4: Dette trin fortsætter med det forrige

4013 - Denne IC bruges to gange i kredsløbet -

1) Denne IC bruges med sekunder og minutter på uret, som er stort set identiske. begge bruger 1/2 af en 4013 til at oprette en nulstillingspuls, når snesevis af enheder når seks. Dette opnås, når "Udfør" -pinden på tællerenhedernes tæller (4026) går højt, mens "5" -tællingen følger med "Clock In", der går højt på "6" -tællingen. Dette skifter 4013's "Q not" -output, som derefter nulstiller 4026. Det tæller derefter fra 0 til 5. Enhedstællerne divideres lige med ti eller tiårstællere.

2) For at levere 12 timers format, tæller en 4013 snesevis af timer plus arbejder med 4001 for at nulstille og derefter indsætte en ekstra tælling i timenhederne, når 13 timer er nået. Dette får det til at tælle fra 1 til 12 timer. En del af dette opnås ved at anvende en særlig output på 4026, "c" -segmentet, der er tilgængelig uafhængigt af ED -tilstanden. Denne "c" -udgang er kun lav, når tællingen er på "2" og går højt på tælling "3". Sådan registreres timetallet "13".

4001 - Denne IC bruges sammen med 4026 og 4013 til at tællere timerne tæller i timen og til at nulstille dem, der tæller timernes visning til 1 i stedet for 0.

MOSFET 2N7000- Denne mosfet bruges som en switch til at tænde for de sidste syv segment LED, når uret når en tid på 9:59:59

Trin 5: Nogle billeder fra projektet

Håber du kan lide projektet. Jeg har også uploadet videoen, hvis du har nogen vedrørende dette projekt, bedes du skrive det i kommentarerne herunder. Jeg vil meget gerne svare på det.