Digitale klok met 4026 en 4060: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie somer het ek 'n kursus genaamd "Digital Electronics" by my kollege gevolg. Ek het geleer oor flip-flops, tellers en nog baie meer. Daarom het ek gedink dit sal wonderlik wees as ek 'n projek doen wat verband hou met digitale elektronika, en van daar af begin die digitale klok. Die projek het ongeveer 2 weke geneem om voltooi te word. Ek het begin met TTL IC's en 'n blokdiagram gemaak wat hieronder getoon word, maar daar is die probleem met hierdie ontwerp, soos u in die blokdiagram kan sien, dit gebruik te veel IC's om die projek baie duur te maak en sou baie krag geneem het en die battery sou baie leeg raak vroeg. Om hierdie ontwerp te gebruik, benodig u ten minste 3 of 4 broodborde wat u verseker dat u baie ruimte inneem.

As iemand nog steeds hierdie projek wil doen met behulp van TTL IC's, het ek die skema's van die minute en die tweede hand van die klok opgelaai met 7490 en 7492 IC's.

Nou moes ek 'n ander opsie gebruik, so ek het die horlosie met behulp van CMOS baie beroemde 4026 IC gemaak.

Stap 1: Spesifikasies

1. Die horlosie moet ure, minute en sekondes vertoon word.
2. Die horlosie moet op batterye werk.
3. Dit moet energiedoeltreffend wees.
4. Dit moet 'n tydinstellingsmodus hê.
5. Onderdele moet maklik beskikbaar wees.
6. Moet minder ruimte inneem.

Stap 2: Onderdele benodig

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Algemene katode 7 segment gelei *6
6. kristal ossillator met frekwensie 32, 768 Hz
7. Weerstand - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kapasitor - 0.01uf, 22pf*2
9. drukknop *2
10. battery 9v
11. MOSFET 2N7000

Stap 3: Kringbeskrywing

Ek het die skema van die horlosie opgelaai en nou sal ek verduidelik wat elke deel van hierdie klok doen.

1. 4060 IC - Hierdie IC bestaan uit 14 meester -slawe -flip -flops en 'n ossillator met 'n frekwensie wat óf deur 'n kristal óf deur 'n RC -stroombaan wat eksterne verbind is, beheer word. Die uitset van elke flip -flop voed die volgende en die frekwensie by elke uitset is die helfte van die van die vorige. Die toestand van die toonbank vorder op die negatiewe kant van die Osc In. Die aktiewe hoë reset is asynchroon en skakel die ossillator uit om 'n baie lae kragverbruik tydens stand -by -werking moontlik te maak. Die timer -kring is gebou rondom die CD4060, wat 'n 14 -fase rimpeldraer is, 'n binêre teller, 'n verdeler en 'n ossillator. Die ingeboude ossillator is die belangrikste kenmerk van hierdie IC, daarom kan dit in talle toepassings gebruik word, soos flitsers, klokgenerators in tydkringe. Die onderstaande prent toon die penuitleg van die IC:

4060-stroombaan (IO1) verdeel kristalfrekwensie 32 768 Hz met behulp van 'n 14-traps binêre prescaler tot 2 Hz frekwensie. Hierdie 2Hz -frekwensie word aan die klokpen 1 van die 4026 IC gevoer.

Die twee skakelaars word gebruik om die tyd in te stel en word met 4060 -pen bereik deur die frekwensie wat na 4026 IC gevoer word, te verhoog.

Die eerste skakelaar met 'n laer frekwensie van die twee word gebruik om die minute in die klok in te stel.

Die tweede skakelaar met 'n hoër frekwensie word gebruik om die ure in die klok in te stel.

2. CD4026B - Hierdie IC het vier gebruike in die stroombaan

I) Dit word gebruik om klok aan die kring te verskaf.

2) Dit word as dekodeerder gebruik; dit het direkte uitsette vir die 7-segment vertoning. Anders as met gewone BCD -tellers, benodig hulle nie 'n dekodeerder van BCD tot 7 segmente nie

3) Dit word gebruik as frekwensie -verdeler.

4) Hulle het ook 'n bykomende uitset, soos 'Ungated C segment' en 'Carry Out' wat baie handig is om horlosies te maak

OPMERKING - hierdie IC het aktiewe hoë uitsette, sodat dit slegs gewone LED's met sewe segmente kan gebruik, dus maak seker dat u dieselfde gebruik.

Die 2Hz -sein betree sy CLK -invoer (pen 1) deur R3, R4, R5. Tel siklus 10 word tot 2 verkort met behulp van reset -invoer (pen 15). Aangesien dit geen BCD -uitsette het nie, verbind ons die reset -invoer met segment g -uitvoer. Segment g is nie aktief vir die syfers 0 en 1 nie, maar dit is aktief (hoog) vir die syfer 2. Daarom, wanneer die teller toestand 2 bereik, word dit byna onmiddellik teruggestel en kom dit in toestand 0. Dus slegs die syfers 0 en 1 afwisselend met 'n frekwensie.

UNGATED C SEGMENT - Hierdie pen wanneer dit as die klok gegee word, deel die interne frekwensie met 10.

UITVOER - Hierdie pen maak ook dieselfde.

Die enigste verskil tussen hulle kan gemaak word deur hul tydsdiagram wat ek opgelaai het, te visualiseer.

4013 IC - Hierdie IC word gebruik om die feitlik identiese sekondes en minute stroombane terug te stel. Hulle gebruik beide 1/2 van 'n 4013 om 'n resetpuls te skep wanneer die tiene eenhede ses bereik. Dit word bereik wanneer die "Uitvoering" -pen op die teller van eenhede (4026) hoog word, terwyl die "5" -telling gevolg word deur "Klok in" hoog op die "6" -telling. Dit skakel die 4013 se "Q not" -uitset uit, wat dan die 4026 herstel. Dit tel dan van 0 tot 5. Die eenhede se tellers word reguit gedeel deur tien of dekade tellers.

Stap 4: Hierdie stap is in voortsetting van die vorige

4013 - Hierdie IC word twee keer in die stroombaan gebruik -

1) Hierdie IC word gebruik met die sekondes en die minuutwyser wat amper identies is. beide gebruik 1/2 van 'n 4013 om 'n resetpuls te skep wanneer die tiene eenhede ses bereik. Dit word bereik wanneer die "Uitvoering" -pen op die teller van eenhede (4026) hoog word, terwyl die "5" -telling gevolg word deur "Klok in" hoog op die "6" -telling. Dit skakel die 4013 se "Q not" -uitset uit, wat dan die 4026 herstel. Dit tel dan van 0 tot 5. Die tellers van eenhede word reguit gedeel deur tien of dekade tellers.

2) Om die 12 -uur -formaat te verskaf, tel 'n 4013 tientalle ure plus werk met die 4001 om terug te stel, en voeg dan 'n ekstra telling in die ure -eenhede in wanneer 13 ure bereik is. Dit laat dit van 1 tot 12 uur tel. 'N Deel hiervan word bewerkstellig deur gebruik te maak van 'n spesiale uitset op die 4026, die "c" -segment, wat onafhanklik van die ED -toestand beskikbaar is. Hierdie "c" -uitset is slegs laag as die telling op "2" is en hoog word op telling "3". So word die uretelling van "13" opgespoor.

4001 - Hierdie IC word gebruik in samewerking met 4026 en 4013 om die tientalle ure van die klok in te stel en om die telling van die ure van die klok op 1 in plaas van 0 te herstel.

MOSFET 2N7000- Hierdie mosfet word gebruik as 'n skakelaar om die laaste sewe segmente aan te skakel wanneer die klok 'n tyd van 9:59:59 bereik

Stap 5: 'n Paar foto's uit die projek

Ek hoop dat u van die projek gehou het. Ek het die video ook opgelaai, as u enige inligting oor hierdie projek het, plaas dit in die kommentaar hieronder. Ek reageer graag daarop.