Цифров часовник, използващ 4026 и 4060: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Това лято взех курс, наречен „Цифрова електроника“в моя колеж. Научих за джапанки, броячи и много други. Затова си помислих, че би било чудесно, ако направя проект, свързан с цифровата електроника и оттам започна проектът за цифров часовник. Проектът отне около 2 седмици, за да бъде завършен. Започнах с TTL IC и направих блокова диаграма, показана по -долу, но възникна проблемът с този дизайн, както можете да видите в блоковата диаграма, че използва твърде много проекти, които правят проекта много скъп и би отнел много енергия и батерията ще се изтощи доста рано. Използвайки този дизайн, се нуждаете от поне 3 или 4 дъски, което ви гарантира, че консумирате много място.

Ако някой все още иска да направи този проект, използвайки TTL ICs, качих схемите на минутите и втората стрелка на часовника, използвайки 7490 и 7492 ICs.

Сега трябваше да използвам друга опция, затова направих часовника, използвайки CMOS много известна 4026 IC.

Стъпка 1: Спецификации

1. Часовникът трябва да показва часове, минути и секунди.
2. Часовникът трябва да работи на батерии.
3. Тя трябва да бъде енергийно ефективна.
4. Трябва да има режим на настройка на времето.
5. Частите трябва да са лесно достъпни.
6. Трябва да заема по -малко място.

Стъпка 2: Необходими части

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Общ катод 7 сегмент LED *6
6. кристален осцилатор с честота 32, 768 Hz
7. Резистор - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. кондензатор - 0.01uf, 22pf*2
9. бутон *2
10. батерия 9v
11. MOSFET 2N7000

Стъпка 3: Описание на веригата

Качих схема на часовника и сега ще обясня какво прави всяка част от този часовник.

1. 4060 IC - Тази IC се състои от 14 джапанки главен -подчинен и осцилатор с честота, която се управлява или от кристал, или от RC верига, свързана външно. Изходът на всеки тригер подава следващия и честотата на всеки изход е половината от тази на предходния. Състоянието на брояча напредва по отрицателния ръб на Osc In. Активирането на високото нулиране е асинхронно и деактивира осцилатора, за да позволи много ниска консумация на енергия по време на работа в режим на готовност. Таймерната верига е изградена около CD4060, който е 14 -степенна пулсация, носеща двоичен брояч, делител и осцилатор. Неговият вграден осцилатор е основна характеристика на тази интегрална схема, затова може да се използва в многобройни приложения като мигач, часовник генератор в таймерни вериги. Изображението по -долу показва разположението на щифтовете на IC:

4060 верига (IO1) разделя кристалната честота 32 768 Hz, използвайки 14-степенно двоично предусилващо устройство до честота 2 Hz. Тази честота 2Hz се подава към тактовия щифт 1 на IC 4026.

Двата превключвателя се използват за настройка на времето и се постигат с помощта на 4060 пин чрез увеличаване на честотата, която се подава до 4026 IC.

Първият превключвател, който има по -ниска честота от двете, се използва за настройка на минутите в часовника.

Вторият превключвател с по -висока честота се използва за настройка на часовете в часовника.

2. CD4026B - Тази IC има четири приложения във веригата

I) Използва се за осигуряване на часовник към веригата.

2) Използва се като декодер, те имат директни изходи за 7-сегментния дисплей. За разлика от конвенционалните BCD броячи, те не се нуждаят от декодер от BCD до 7 сегмента

3) Използва се като честотен делител.

4) Те също имат допълнителен изход като "Ungated C segment" и "Carry Out", който е много полезен за изработване на часовници

ЗАБЕЛЕЖКА - Тази интегрална схема има активни високи изходи, така че може да управлява само светодиоди със седем сегмента с общ катод, така че се уверете, че използвате същите.

2Hz сигналът влиза в неговия CLK вход (пин 1) през R3, R4, R5. Цикълът на броене 10 се съкращава до 2 чрез вход за нулиране (щифт 15). Тъй като той няма BCD изходи, свързваме входа за нулиране към сегмент g изход. Сегмент g не е активен за цифрите 0 и 1, но е активен (висок) за цифрата 2. Следователно, когато броячът достигне състояние 2, той почти веднага се нулира и попада в състояние 0. Така само цифрите 0 и 1 редуване с честота.

НЕ НАДЪЛЖЕН СЕГМЕНТ C - Този щифт, когато е даден като часовникът разделя вътрешната честота на 10.

CARRY OUT - Този щифт също прави същото.

Единствената разлика между тях може да бъде направена чрез визуализиране на тяхната времева диаграма, която качих.

4013 IC - Тази IC се използва за нулиране на практически идентичните вериги за секунди и минути. И двамата използват 1/2 от 4013, за да създадат импулс за нулиране, когато десетките единици достигнат шест. Това се постига, когато щифтът "Carry Out" на брояча на десетки единици (4026) се покачи високо, като броят "5", последван от "Clock In", се изкачи високо на броя "6". Това превключва изхода "Q not" на 4013, който след това нулира 4026. След това брои от 0 до 5. Броячите на единици са директно разделени на десет или десетилетия броячи.

Стъпка 4: Тази стъпка е в продължение на предишната

4013 - Тази интегрална схема се използва два пъти във веригата -

1) Тази интегрална схема се използва с секунди и минути на часовника, които са почти идентични. и двамата използват 1/2 от 4013 за създаване на импулс за нулиране, когато десетките единици достигнат шест. Това се постига, когато щифтът "Carry Out" на брояча на десетки единици (4026) се покачи високо, като броят "5", последван от "Clock In", се изкачи високо на броя "6". Това превключва изхода "Q not" на 4013, който след това нулира 4026. След това брои от 0 до 5. Броячите на единици са директно разделени на десет или десетилетия броячи.

2) За да осигури 12 -часов формат, 4013 брои десетки часове плюс работи с 4001 за нулиране, след което вмъкнете допълнително броене в единиците часове, когато се достигне 13 часа. Това го прави да брои от 1 до 12 часа. Част от това се постига чрез използване на специален изход на 4026, сегмента "c", който е наличен независимо от състоянието на ED. Този изход "c" е нисък само когато броят е на "2" и върви високо на брой "3". По този начин се открива броят на часовете на "13".

4001 - Тази интегрална схема се използва заедно с 4026 и 4013 за десетично броене на часовата стрелка на часовника и за нулиране на броя на часовниковата стрелка на часовника до 1 вместо 0.

MOSFET 2N7000- Този MOSFET се използва като превключвател за включване на последните седем сегментни светодиода, когато часовникът достигне час 9:59:59

Стъпка 5: Някои снимки от проекта

Надявам се, че проектът ви е харесал. Качих и видеоклипа, ако имате такива относно този проект, моля, поставете го в коментарите по -долу. Ще се радвам да отговоря на него.