Zegar cyfrowy przy użyciu 4026 i 4060: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Tego lata wziąłem udział w kursie „Cyfrowa elektronika” w mojej uczelni. Dowiedziałem się o klapkach, licznikach i wielu innych. Pomyślałem więc, że byłoby świetnie, gdybym zrobił projekt związany z elektroniką cyfrową i od tego momentu zaczął się projekt zegara cyfrowego. Realizacja projektu zajęła około 2 tygodni. Zacząłem od układów scalonych TTL i wykonałem schemat blokowy pokazany poniżej, ale pojawił się problem z tym projektem, jak widać na schemacie blokowym, używa zbyt wielu układów scalonych, co powoduje, że projekt jest bardzo kosztowny i wymagałby dużo energii, a bateria całkiem by się wyczerpała wczesny. Korzystając z tego projektu, potrzebujesz co najmniej 3 lub 4 płytek stykowych, co zapewnia dużo miejsca.

Jeśli ktoś nadal chce wykonać ten projekt przy użyciu układów scalonych TTL, przesłałem schematy minut i drugiej ręki zegara przy użyciu układów scalonych 7490 i 7492.

Teraz musiałem użyć innej opcji, więc zrobiłem zegar używając CMOS bardzo znanego 4026 IC.

Krok 1: Specyfikacje

1. Zegar powinien wyświetlać godziny, minuty i sekundy.
2. Zegar powinien być zasilany bateryjnie.
3. Powinien być wydajny energetycznie.
4. Powinien mieć tryb ustawiania czasu.
5. Części powinny być łatwo dostępne.
6. Powinien zajmować mniej miejsca.

Krok 2: Potrzebne części

1. CD4026B IC * 6
2. CD4013 IC * 2
3. CD4060 IC * 1
4. CD4001 IC * 1
5. Wspólna katoda 7-segmentowa dioda led * 6
6. oscylator kwarcowy o częstotliwości 32, 768 Hz
7. Rezystor - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensator - 0,01uf, 22pf * 2
9. przycisk *2
10. bateria 9v
11. MOSFET 2N7000

Krok 3: Opis obwodu

Wrzuciłem schemat zegara i teraz wyjaśnię co robi każda część tego zegara.

1. 4060 IC - Ten IC składa się z 14 przerzutników typu master-slave i oscylatora o częstotliwości kontrolowanej przez kryształ lub obwód RC podłączony zewnętrznie. Wyjście każdego przerzutnika zasila następny, a częstotliwość na każdym wyjściu jest o połowę niższa od poprzedniej. Stan licznika postępuje na ujemnym zboczu Osc In. Reset aktywny-wysoki jest asynchroniczny i wyłącza oscylator, pozwalając na bardzo niskie zużycie energii podczas pracy w trybie czuwania. Obwód timera jest zbudowany wokół CD4060, który jest 14-stopniowym binarnym licznikiem tętnień, dzielnikiem i oscylatorem. Wbudowany oscylator jest główną cechą tego układu scalonego, dlatego może być używany w wielu aplikacjach, takich jak flasher, generator zegara w obwodach czasowych. Obrazek poniżej pokazuje układ pinów układu scalonego:

Obwód 4060 (IO1) dzieli częstotliwość kryształu 32 768 Hz za pomocą 14-stopniowego binarnego preskalera do częstotliwości 2 Hz. Ta częstotliwość 2 Hz jest podawana na pin 1 zegara układu 4026 IC.

Dwa przełączniki służą do ustawiania czasu i są osiągane za pomocą styku 4060 poprzez zwiększenie częstotliwości podawanej do 4026 IC.

Pierwszy przełącznik, który ma niższą częstotliwość, służy do ustawiania minut w zegarze.

Drugi przełącznik o wyższej częstotliwości służy do ustawiania godzin w zegarze.

2. CD4026B-ten układ scalony ma cztery zastosowania w obwodzie!

I) Służy do dostarczania zegara do obwodu.

2) Jest używany jako dekoder, mają bezpośrednie wyjścia dla 7-segmentowego wyświetlacza. W przeciwieństwie do konwencjonalnych liczników BCD, nie potrzebują dekodera od BCD do 7 segmentów

3) Jest używany jako dzielnik częstotliwości.

4) Posiadają również dodatkowe wyjście, takie jak „Niesegmentowany segment C” i „Przenieś”, które są bardzo przydatne do tworzenia zegarów

UWAGA - Ten układ scalony ma aktywne wysokie wyjścia, więc może napędzać tylko zwykłe siedmiosegmentowe diody LED katody, więc upewnij się, że używasz tego samego.

Sygnał 2Hz wchodzi na wejście CLK (pin 1) przez R3, R4, R5. Cykl zliczania 10 jest skracany do 2 za pomocą wejścia resetującego (styk 15). Ponieważ nie ma żadnych wyjść BCD, podłączamy wejście resetujące do wyjścia segmentu g. Segment g nie jest aktywny dla cyfr 0 i 1, ale jest aktywny (wysoki) dla cyfry 2. Dlatego, gdy licznik osiągnie stan 2, prawie natychmiast się resetuje i przechodzi w stan 0. Zatem tylko cyfry 0 i 1 na przemian z częstotliwością.

UNGATE C SEGMENT - Ten pin podany jako zegar dzieli częstotliwość wewnętrzną przez 10.

WYKONAJ - Ten pin również robi to samo.

Jedyną różnicę między nimi można zrobić, wizualizując ich diagram czasowy, który przesłałem.

4013 IC - Ten układ scalony służy do resetowania praktycznie identycznych obwodów sekundowych i minutowych. Obaj używają 1/2 4013, aby wytworzyć impuls resetujący, gdy dziesiątki jednostek osiągną sześć. Osiąga się to, gdy pin „Carry Out” na liczniku dziesiątek jednostek (4026) staje się wysoki, a liczba „5”, a następnie „Clock In” staje się wysoka na liczniku „6”. To przełącza wyjście 4013 "Q not", które następnie resetuje 4026. Następnie liczy od 0 do 5. Liczniki jednostek są podzielone przez dziesięć lub liczniki dekad.

Krok 4: Ten krok jest kontynuacją poprzedniego

4013 - Ten układ scalony jest używany dwukrotnie w obwodzie -

1) Ten układ scalony jest używany ze wskazówką sekundową i minutową zegara, które są prawie identyczne. oba używają 1/2 4013, aby wytworzyć impuls resetujący, gdy dziesiątki jednostek osiągną sześć. Osiąga się to, gdy pin „Carry Out” na liczniku dziesiątek jednostek (4026) staje się wysoki, a liczba „5”, a następnie „Clock In” staje się wysoka na liczniku „6”. To przełącza wyjście 4013 „Q not”, które następnie resetuje 4026. Następnie liczy od 0 do 5. Liczniki jednostek są podzielone przez dziesięć lub liczniki dekad.

2) Aby zapewnić format 12-godzinny, 4013 odlicza dziesiątki godzin plus współpracuje z 4001, aby zresetować, a następnie wstawić dodatkową liczbę do jednostek godzin po osiągnięciu 13 godzin. To sprawia, że liczy od 1 do 12 godzin. Część tego jest osiągana przez wykorzystanie specjalnego wyjścia 4026, segmentu „c”, który jest dostępny niezależnie od stanu ED. To wyjście "c" jest niskie tylko wtedy, gdy zliczanie jest na "2" i staje się wysokie przy zliczaniu "3". W ten sposób wykrywana jest liczba godzin „13”.

4001 - ten układ scalony jest używany w połączeniu z 4026 i 4013 do wskazania liczby dziesiątek godzinowej wskazówki zegara oraz do zresetowania liczby jedynek wskazówki godzinowej na 1 zamiast 0.

MOSFET 2N7000- Ten mosfet służy jako przełącznik do włączania ostatnich siedmiu segmentów led, gdy zegar osiągnie godzinę 9:59:59

Krok 5: Kilka zdjęć z projektu

Mam nadzieję, że podobał Ci się projekt, który również przesłałem, jeśli masz jakieś dotyczące tego projektu, umieść je w komentarzach poniżej. Z przyjemnością na nie odpowiem.