Zegar LED przy użyciu 555 i 4017 (bez programowania): 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Tutaj przedstawię projekt, który zaprojektowałem i wykonałem około 7 lat temu.

Ideą projektu jest wykorzystanie układów scalonych licznika, takich jak 4017, do generowania sygnałów sterujących miganiem diod LED ułożonych jako wskazówki zegara analogowego.

Krok 1: Etap 1: Generowanie sygnału zegarowego

Najpierw wykonałem generator zegarowy używając 555 IC w trybie astabilnym. Korzystając ze strony internetowej (https://www.ohmslawcalculator.com/555-astable-calcu…) mogę wygenerować sygnał 1 Hz z kondensatorem 100 uF i dwoma rezystorami 4,81 kΩ.

Aby ustawić czas, mogę dodać przełącznik, który przełącza się między kondensatorem 100 uF, aby utworzyć sygnał zegarowy 1 Hz, a kondensatorem 1 uF, aby utworzyć sygnał zegarowy 100 Hz.

Sygnał zegarowy z pinu 3 (wyjście) zostanie podany na kolejny stopień (Seconds Generation).

Krok 2: Etap 2: Obwód generowania sygnałów sekundowych

Tutaj połączyłem dwa układy scalone 4017, aby wygenerować zliczanie od 00 do 59. Pierwszy układ scalony nazywa się UNITS IC i może generować zliczanie od 0 do 9. Układ scalony jest taktowany sygnałem zegarowym z timera 555 (krok 1).

Ten układ scalony nie musi być resetowany, ponieważ zliczanie jednostek powinno osiągnąć 9.

Drugi układ scalony 4017 nazywa się TENS IC i może generować zliczanie od 0 do 5. Układ scalony jest taktowany sygnałem zegarowym z układu 4017 UNITS IC, ponieważ wykonanie (pin 12) wygeneruje sygnał po zresetowaniu licznika UNITS z 9 do 0.

Układ scalony musi zostać zresetowany, gdy zliczenie osiągnie 6. Tak więc wyjście Q6 układu scalonego jest podłączone do resetowania (pin 12) i przechodzi również do następnego etapu (minuty).

Krok 3: Etap 3: Obwód generowania sygnałów minutowych

Tutaj połączyłem dwa układy scalone 4017, aby wygenerować zliczanie od 00 do 59. Pierwszy układ scalony nazywa się UNITS IC i może generować zliczanie od 0 do 9. Układ scalony jest taktowany sygnałem zegarowym z licznika 4017 TENS IC (etap 2) etap generowania sekund.

Ten układ scalony nie musi być resetowany, ponieważ zliczanie jednostek powinno osiągnąć 9.

Drugi układ scalony 4017 nazywa się TENS IC i może generować zliczanie od 0 do 5. Układ scalony jest taktowany sygnałem zegarowym z układu 4017 UNITS IC, ponieważ wykonanie (pin 12) wygeneruje sygnał po zresetowaniu licznika UNITS z 9 do 0.

Układ scalony należy zresetować, gdy zliczanie osiągnie 6. Tak więc wyjście Q6 układu scalonego jest podłączone do resetowania (pin 15) i przechodzi również do następnego etapu (godziny).

Krok 4: Etap 4: Obwód generowania sygnałów godzinowych

Tutaj połączyłem dwa układy scalone 4017, aby wygenerować zliczanie od 00 do 11. Pierwszy układ scalony nazywa się UNITS IC i może generować zliczanie od 0 do 9. Układ scalony jest taktowany sygnałem zegarowym z licznika 4017 TENS IC (etap 3) etap generowania minut.

Ten układ scalony musi zostać zresetowany, ponieważ zliczanie JEDNOSTEK osiągnie 2, a zliczenie TENS osiągnie 1.

Drugi układ scalony 4017 nazywa się TENS IC i może generować zliczanie od 0 do 1. Układ scalony jest taktowany sygnałem zegarowym z układu 4017 UNITS IC, ponieważ wykonanie (pin 12) wygeneruje sygnał, gdy licznik JEDNOSTEK zostanie zresetowany z 9 na 0.

Ten układ scalony musi zostać zresetowany, ponieważ zliczanie JEDNOSTEK osiągnie 2, a zliczenie TENS osiągnie 1.

Ponieważ musimy zresetować oba liczniki przy zliczeniu 12 (liczba 2 w układzie UNITS IC i liczba 1 w układzie TENS), możemy użyć bramki AND, łącząc szeregowo dwa tranzystory NPN. pierwszy tranzystor NPN zostanie podłączony do Vcc przez kolektor. Baza jest podłączona do Q2 licznika UNITS, a na końcu emiter jest podłączony do drugiego tranzystora NPN. Baza drugiego tranzystora NPN jest podłączona do Q1 licznika TENS, a na końcu emiter zostanie podłączony do RESET (pin 12) obu układów scalonych.

Krok 5: Etap 5: Sekundy LED (00-59)

Na tym etapie połączyłem 6 grup diod LED. Każda grupa składa się z 10 diod LED reprezentujących zliczenia od 0 do 9.

• grupa 0 (G0) reprezentuje liczbę sekund od 0-9
• grupa 1 (G1) reprezentuje liczbę sekund od 10-19
• grupa 2 (G2) reprezentuje liczbę sekund od 20-29
• grupa 3 (G3) reprezentuje liczbę sekund od 30-39
• grupa 4 (G4) reprezentuje liczbę sekund od 40-49
• grupa 5 (G5) reprezentuje liczbę sekund od 50-59

Anoda diody LED 0 każdej grupy jest podłączona do Q0 układu UNITS IC z obwodu generowania sygnałów sekundowych. Anoda LED 1 każdej grupy jest podłączona do Q1 układu UNITS IC z obwodu generowania sygnałów sekundowych. I tak dalej, aż anoda diody LED 9 każdej grupy jest podłączona do Q9 układu UNITS IC z drugiego obwodu generowania sygnałów.

Wszystkie katody diod LED każdej grupy są zalecane do jednego przewodu podłączonego do kołka kolektora tranzystora NPN. Baza tranzystora G0 jest połączona z Q0 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów sekundowych. Baza tranzystora G1 jest połączona z Q1 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów sekundowych. I tak dalej, aż dostanę Baza tranzystora G9 jest podłączona do Q5 układu TENS IC z drugiego obwodu generowania sygnałów. Wszystkie emitery tranzystorów należy połączyć z masą baterii.

Krok 6: Etap 6: Diody LED minut (00-59)

Na tym etapie połączyłem 6 grup diod LED. Każda grupa składa się z 10 diod LED reprezentujących liczbę od 0 do 9.

• grupa 0 (G0) reprezentuje liczbę sekund od 0-9
• grupa 1 (G1) reprezentuje liczbę sekund od 10-19
• grupa 2 (G2) reprezentuje liczbę sekund od 20-29
• grupa 3 (G3) reprezentuje liczbę sekund od 30-39
• grupa 4 (G4) reprezentuje liczbę sekund od 40-49
• grupa 5 (G5) reprezentuje liczbę sekund od 50-59

Anody LED 0 każdej grupy są podłączone do Q0 układu UNITS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. Anody LED 1 każdej grupy są podłączone do Q1 układu UNITS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. I tak dalej, aż anody LED 9 każdej grupy są podłączone do Q9 układu scalonego UNITS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych.

Wszystkie katody diod LED każdej grupy są zalecane do jednego przewodu podłączonego do kołka kolektora tranzystora NPN. Baza tranzystora G0 jest połączona z Q0 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. Baza tranzystora G1 jest połączona z Q1 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. I tak dalej, aż dostanę Baza tranzystora G9 jest podłączona do Q5 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. Wszystkie emitery tranzystorów należy połączyć z masą baterii.

Krok 7: Etap 7: Diody godzin (od 00 do 12)

Na tym etapie połączyłem 12 grup diod LED. Każda grupa składa się z 5 diod LED reprezentujących liczbę od 0 do 4.

• grupa 0 (G0) reprezentuje liczbę godzin od 00-01
• grupa 1 (G1) reprezentuje liczbę godzin od 01-02
• grupa 2 (G2) reprezentuje liczbę godzin od 02-03
• grupa 3 (G3) reprezentuje liczbę godzin od 03-04
• grupa 4 (G4) reprezentuje licznik godzin od 04-05
• grupa 5 (G5) reprezentuje liczbę godzin od 05-06
• grupa 6 (G6) reprezentuje liczbę godzin od 06-07
• grupa 7 (G7) reprezentuje liczbę godzin od 07-08
• grupa 8 (G8) reprezentuje liczbę godzin od 08-09
• grupa 9 (G9) reprezentuje liczbę godzin od 09-10
• grupa 10 (G10) reprezentuje liczbę godzin od 10 do 11
• grupa 11 (G11) reprezentuje liczbę godzin od 11-12

Diody są sterowane przez licznik TENS obwodu generowania sygnałów minutowych. Anody LED 0 każdej grupy są podłączone do Q0 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. Anody LED 1 każdej grupy są podłączone do Q1 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. I tak dalej, aż anody LED 4 każdej grupy są podłączone do Vcc.

Wszystkie katody diod LED każdej grupy od 0 do 3 są polecane do jednego przewodu trafiającego do obwodu sterującego jako G0. Poza katodami diod LED 4 połączone są z bramką OR wykonaną z dwóch tranzystorów NPN. Baza pierwszego tranzystora NPN jest podłączona do Q4 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych, podczas gdy baza drugiego tranzystora NPN jest podłączona do Q5 układu TENS IC z obwodu generowania sygnałów minutowych. Emitery są polecane na jednym przewodzie z katodami innych diod LED oznaczonych jako G0.

Krok 8: Etap 8: Obwód sterowania sygnałami godzin

W końcu wykonałem dwa obwody do sterowania sygnałami godzin. Pierwszy obwód zbudowany jest z bramki AND zbudowanej na tranzystorach NPN.

Pierwszy obwód sterujący służy do zarządzania sygnałami otrzymanymi od G0 do G9 diod LED godzin. Każdy z G0 do G9 jest podłączony do kolektorów 9 tranzystorów NPN. Bazy tranzystorów są podłączone do wyjść układu UNITS IC układu generowania sygnałów godzinowych zliczających od 0 do 9. Emitery są zalecone i podłączone do kolektora tranzystora NPN którego baza jest podłączona do wyjścia układu TENS IC godzin sygnałów generowania obwodu zliczając 0.

Drugi obwód sterujący służy do zarządzania sygnałami otrzymanymi od G10 do G11 diod LED godzin. Każdy z G10 i G11 jest podłączony do kolektorów 2 tranzystorów NPN. Bazy tranzystorów są podłączone do wyjść układu JEDNOSTKI IC układu generowania sygnałów godzinowych zliczających od 0 do 1. Emitery są zalecone i podłączone do kolektora tranzystora npn którego baza jest podłączona do wyjścia układu TENS zliczania godzin sygnałów zliczania obwodu 1.