Ceas digital folosind 4026 și 4060: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Vara aceasta am urmat un curs numit „Electronică digitală” la facultate. Am aflat despre flip-flops, ghișee și multe altele. Așa că m-am gândit că ar fi grozav Dacă fac un proiect legat de electronica digitală și de acolo a început ceasul digital al proiectului. Proiectul a durat aproximativ 2 săptămâni pentru a fi finalizat. Am început cu TTL IC-uri și am făcut o diagramă bloc prezentată mai jos, dar a apărut problema cu acest design, după cum puteți vedea în diagrama bloc, utilizează prea multe proiecte IC care fac foarte scump și ar fi luat o mulțime de energie și bateria s-ar descărca destul de mult din timp. Pentru a utiliza acest design, aveți nevoie de cel puțin 3 sau 4 panouri, care vă asigură că veți consuma mult spațiu.

Dacă cineva mai dorește să facă acest proiect folosind IC-uri TTL, am încărcat schemele minutelor și a doua manetă a ceasului folosind IC-urile 7490 și 7492.

Acum trebuia să folosesc o altă opțiune, așa că am creat ceasul folosind CMOS foarte faimos 4026 IC.

Pasul 1: Specificații

1. Ceasul trebuie să aibă afișaj de ore, minute și secunde.
2. Ceasul trebuie să funcționeze pe baterie.
3. Ar trebui să fie eficientă din punct de vedere energetic.
4. Ar trebui să aibă modul de setare a timpului.
5. Piesele ar trebui să fie ușor disponibile.
6. Ar trebui să consume mai puțin spațiu.

Pasul 2: Piese necesare

1. CD4026B IC * 6
2. CD4013 IC * 2
3. CD4060 IC * 1
4. CD4001 IC * 1
5. Led de segment catod comun 7 * 6
6. oscilator de cristal cu frecvență 32, 768 Hz
7. Rezistor - 100k, 10k * 2, 1k * 1, 470k * 1, 1M * 1
8. condensator - 0.01uf, 22pf * 2
9. apăsați butonul * 2
10. baterie 9v
11. MOSFET 2N7000

Pasul 3: Descrierea circuitului

Am încărcat schema ceasului și acum voi explica ce face fiecare parte a acestui ceas.

1. 4060 IC - Acest IC este format din 14 flip-flops master-slave și un oscilator cu o frecvență care este controlată fie de un cristal, fie de un circuit RC conectat extern. Ieșirea fiecărui flip-flop alimentează următoarea și frecvența la fiecare ieșire este jumătate din cea a celei precedente. Starea contorului avansează pe marginea negativă a Osc In. Resetarea activă-înaltă este asincronă și dezactivează oscilatorul pentru a permite un consum foarte redus de energie în timpul funcționării stand-by. Circuitul cu temporizator este construit în jurul CD4060, care are un contor binar, un divizor și un oscilator. Oscilatorul său încorporat este principala caracteristică a acestui CI, de aceea poate fi utilizat în numeroase aplicații, cum ar fi intermitent, generator de ceas în circuite cu temporizator. Imaginea de mai jos prezintă aspectul pinului IC-ului:

Circuitul 4060 (IO1) împarte frecvența cristalului 32 768 Hz utilizând un prescaler binar în 14 trepte până la frecvența de 2 Hz. Această frecvență de 2Hz este alimentată la pinul de ceas 1 al 4026 IC.

Cele două comutatoare sunt utilizate pentru a seta timpul și se realizează folosind 4060 pini prin creșterea frecvenței care este alimentată la 4026 IC.

Primul comutator care are o frecvență mai mică dintre cele două este utilizat pentru a seta minutele în ceas.

Al doilea comutator care are o frecvență mai mare este utilizat pentru a seta orele în ceas.

2. CD4026B - Acest IC are patru utilizări în circuit

I) Este folosit pentru furnizarea ceasului la circuit.

2) Este folosit ca decodor au ieșiri directe pentru afișajul pe 7 segmente. Spre deosebire de contoare BCD convenționale, acestea nu au nevoie de un decodor de la BCD la 7 segmente

3) Este folosit ca divizor de frecvență.

4) Au, de asemenea, o ieșire suplimentară, cum ar fi „Ungated C segment” și „Carry Out”, care este foarte utilă pentru realizarea ceasurilor

NOTĂ - Acest IC are ieșiri active active, astfel încât să poată conduce doar LED-uri comune cu șapte segmente de catod, deci asigurați-vă că utilizați același lucru.

Semnalul de 2Hz introduce intrarea sa CLK (pinul 1) prin R3, R4, R5. Ciclul de numărare 10 este scurtat la 2 folosind intrarea de resetare (pinul 15). Deoarece nu are ieșiri BCD, conectăm intrarea de resetare la ieșirea segmentului g. Segmentul g nu este activ pentru cifrele 0 și 1, dar este activ (mare) pentru cifra 2. Prin urmare, când contorul ajunge la starea 2, se resetează aproape imediat și intră în starea 0. Astfel, doar cifrele 0 și 1 alternează cu o frecvență.

SEGMENT C UNGATED - Acest pin, dat când ceasul împarte frecvența internă cu 10.

REALIZAȚI - Și acest pin face același lucru.

Singura diferență dintre ele poate fi făcută prin vizualizarea diagramei lor de sincronizare pe care am încărcat-o.

4013 IC - Acest IC este utilizat pentru a reseta circuitele de secunde și minute practic identice. Ambele folosesc 1/2 din 4013 pentru a crea un impuls de resetare când zecile de unități ajung la șase. Acest lucru se realizează atunci când știftul „Carry Out” de pe contorul de zeci de unități (4026) se ridică cu numărul de „5” urmat de „Clock In” care se ridică pe numărul de „6”. Aceasta comută ieșirea „Q not” a 4013, care apoi resetează 4026. Apoi contează de la 0 la 5. Contoare de unități sunt împărțite direct la contoare de zece sau decenii.

Pasul 4: Acest pas este în continuarea celui precedent

4013 - Acest IC este utilizat de două ori în circuit -

1) Acest IC este utilizat cu ceasul de secunde și minute al ceasului, care sunt aproape identice. ambele folosesc 1/2 dintr-un 4013 pentru a crea un impuls de resetare când zecile de unități ajung la șase. Acest lucru se realizează atunci când știftul „Carry Out” de pe contorul de zeci de unități (4026) se ridică, cu numărul de „5” urmat de „Clock In”, care se ridică pe numărul de „6”. Aceasta comută ieșirea „Q not” a 4013, care apoi resetează 4026. Apoi contează de la 0 la 5. Contoare de unități sunt împărțite direct la contoare de zece sau decenii.

2) Pentru a furniza formatul de 12 ore, un 4013 contează zeci de ore plus funcționează cu 4001 pentru resetare, apoi introduceți un număr suplimentar în unitățile de ore când sunt atinse 13 ore. Acest lucru îl face să conteze de la 1 la 12 ore. O parte din aceasta se realizează utilizând o ieșire specială pe segmentul 4026, segmentul „c”, care este disponibil independent de starea ED. Această ieșire "c" este scăzută numai atunci când numărul este la "2" și crește la numărul "3". Acesta este modul în care numărul de ore de „13” este detectat.

4001 - Acest IC este utilizat împreună cu 4026 și 4013 pentru a zece numărul de ore al ceasului și pentru a reseta numărul de unități al orei ceasului la 1 în loc de 0.

MOSFET 2N7000- Acest mosfet este folosit ca un comutator pentru a porni ultimul șapte segment led când ceasul atinge un timp de 9:59:59

Pasul 5: Câteva imagini din proiect

Sper că ți-a plăcut proiectul. Am încărcat și videoclipul dacă ai vreunul în legătură cu acest proiect, te rog să-l pui în comentariile de mai jos. Voi fi foarte bucuros să răspund la el.