Թվային ժամացույց, բայց առանց միկրոկառավարիչի [Hardcore Electronics] ՝ 13 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Միկրոկոնտրոլերով սխեմաներ կառուցելը բավականին հեշտ է, բայց մենք լիովին մոռանում ենք այն մի քանի տոննա աշխատանքը, որը միկրոկոնտրոլերը պետք է անցներ պարզ առաջադրանքը կատարելու համար (նույնիսկ լուսադիոդի թարթման համար): Այսպիսով, որքա՞ն դժվար կլիներ թվային ժամացույց ամբողջովին զրոյից սարքելը: Ոչ կոդավորում և ոչ միկրոկոնտրոլեր, և այն իրական HARDCORE դարձնելու համար, ինչպե՞ս կարելի է միացում կառուցել ծայրամասային տախտակում ՝ առանց որևէ տպագիր տպատախտակի օգտագործման:

Սա իսկապես դժվար նախագիծ է, որը պետք է անել, ոչ թե այն բանի համար, թե ինչպես է աշխատում ժամացույցի տրամաբանությունը, այլ այն պատճառով, թե ինչպես ենք մենք կառուցելու այս բոլոր բաղադրիչներով միացումը մի կոմպակտ պերֆորային տախտակի մեջ:

Այս նախագիծը ոգեշնչված էր այս ուսանելի (հեղ. ՝ hp07) կողմից դեռևս 2018-ին, որը խելագարորեն դժվար կլիներ կառուցել ծայրամասային տախտակի մեջ ՝ միացումների և օգտագործվող բաղադրիչների պատճառով: Այսպիսով, ես մի փոքր փորփրեցի առցանց ՝ բարդությունը նվազեցնելու համար, բայց միևնույնն է, այն դարձնել բավականին հիմնական և դժվար է կառուցել ծայրամասային տախտակի վրա:

Այլ հղումներ ՝ scopionz, danyk

Պարագաներ

Սրանք այն ապրանքների ցանկն են, որոնք կարող են օգնել ձեզ հեշտությամբ կատարել այս նախագիծը

(Գործընկերային հղում)

• IC 4026 ՝
• IC 555:
• IC 7411 ՝
• 7 հատվածի ցուցադրում ՝
• Պոտենցիոմետր ՝
• Ռեզիստորների հավաքածու ՝
• Դիոդ ՝
• Կոնդենսատորների հավաքածու ՝
• Կտտացրեք կոճակին ՝
• Տախտակ ՝
• Ակրիլային թերթ ՝
• Էլեկտրական ադապտեր ՝
• Նստարանի սնուցման աղբյուր ՝
• օսլիլոսկոպի հավաքածու ՝
• Թվային ժամացույցի հավաքածու ՝

Քայլ 1: ceptամանակի հայեցակարգ [բայց NOOBS- ի համար]

Նախ, մենք պետք է հասկանանք մի քանի հարցերի պատասխանը, նախքան այս թվային ժամացույցը կառուցելը: ինչպե՞ս ենք մենք հետևելու ժամանակին և ինչպես կարող ենք ինքնուրույն սահմանել ժամանակը:

Այս խնդրի լուծումը բավականին պարզ է: Այս լուծմանը մոտենալու ձևը կարող է հակաինտուիտիվ լինել, որտեղ սկզբում կտեսնենք, թե ինչպես կարող ենք հետևել ժամանակին, իսկ հետո ժամանակ սահմանել:

Consամացույցը համարեք որպես հաշվիչ, որը կարող է հաշվել մինչև 0-60 և 0-24 թվեր (այս պահին մտահոգվեք միայն 24 ժամվա ժամերով), երբ այս արժեքը գերազանցի այն, պարզապես տեղափոխեք հաջորդ բարձր նշանակումը [վայրկյան -> րոպե -> Ամեր-> օրեր-> ամիսներ-> տարիներ]:

Բայց այստեղ մենք բացակայում ենք մի կարևոր կետ. Ե՞րբ պետք է ավելացնենք այս հակարժեքը: Եկեք նայենք ֆիզիկայի պարզ սահմանմանը

«Երկրորդը որոշվում է ՝ ընդունելով ցեզիումի հաճախականության ֆիքսված թվային արժեքը` ցեզիումի 133 ատոմի անխափան գրունտային վիճակի հիպերհաճ անցման հաճախականությունը, որը Հ 19 միավորով արտահայտված 9 192 631 770 է, որը հավասար է s − 1 »:

Եթե հասկացաք սահմանումը, հավանաբար պետք է տեսական ֆիզիկա վերցնել և թողնել էլեկտրոնիկան:

Ամեն դեպքում, պարզության համար, մենք պարզապես ենթադրելու ենք, որ ցեզիումի ատոմի թրթռման ժամանակն է 9 միլիարդ անգամ: Հիմա, երբ հաշվիչն ավելացնում ես ամեն վայրկյան, կամ ժամանակ է պահանջվում, որ ցեզիումի ատոմը թրթռա 9 միլիարդ անգամ, դու ինքդ ձեռք ես բերում ժամացույցի տեսակ: Սրան, եթե մենք կարողանայինք պարզապես տրամաբանություն ավելացնել այնպես, որ վայրկյանները փոխանցվեն րոպեներին, իսկ րոպեները `ժամերին, երբ դրանք հասնեն 60 -ի (և ժամերը զրոյացվում են 24 -ի վրա): Սա մեզ կտա լիովին ֆունկցիոնալ ժամացույց, որը մենք սպասում ենք:

Հիմա եկեք տեսնենք, թե ինչպես կարող ենք տեսությունը իրականություն դարձնել ՝ մաքուր էլեկտրոնիկայի որոշ կախարդանքներով:

Քայլ 2: Յոթ հատվածի ցուցադրում

Եկեք նախ պարզենք համարը (կամ ժամանակը) ցուցադրելու եղանակը: 7 հատվածից բաղկացած դիսփլեյները պետք է կատարյալ լինեն այս կառուցվածքի համար, քանի որ այն տալիս է ռետրո տեսք, և դա նաև շուկայում առկա ամենապարզ ցուցադրություններից մեկն է, այն այնքան պարզ է, որ այն պարզապես կազմված է 7 LED- ներից (8 LED, եթե կետը LED- ը, հաշվել են) տեղադրվել է խելացի կերպով `ցույց տալու ալֆան թվային արժեքները, որոնք կարող են տեղադրվել 7-հատվածի բազմաթիվ էկրանների հարևանությամբ` ավելի մեծ արժեք ցույց տալու համար:

Այս 7 հատվածային էկրանների 2 տեսակ կա:

ՀԱՆՐԱՊԵՏՈATԹՅԱՆ ԿԵՆՏՐՈՆ. Led- ի բոլոր տերմինալները միացված են ընդհանուր կետին, այնուհետև այս ընդհանուր կետը միացված է գետնին (GND): Այժմ, հատվածի որևէ մաս միացնելու համար a +ve լարումը կիրառվում է այդ հատվածի համապատասխան +ve քորոցին:

ԿԱԹՈODԴԻ ԱՆՈԴ. Led- ի բոլոր +ve տերմինալները միացված են ընդհանուր կետին, այնուհետև այս ընդհանուր կետը միացված է VCC- ին: Այժմ, հատվածի որևէ հատված միացնելու համար a -ve լարումը կիրառվում է այդ հատվածի համապատասխան -ve կապի վրա:

Մեր դիմումի համար մենք կօգտագործենք 7-հատվածի ցուցադրման ընդհանուր կաթոդային տարբերակը, քանի որ թվային IC- ն, որը մենք կօգտագործենք, դուրս կգա HIGH ազդանշան (+ve ազդանշան):

Այս ցուցադրման յուրաքանչյուր հատված կոչվում է A- ից G ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, իսկ էկրանին կետը (կամ կետը) նշվում է որպես «p», հիշեք հատվածները համապատասխան այբուբեններով, որոնք հարմար կլինեն այն թվայինին միացնելիս IC- ները:

Քայլ 3. Յոթ հատվածի ցուցադրման տեղադրում

Այս քայլը մի փոքր բարդ կլինի, քանի որ ծայրամասային տախտակի ճշգրիտ չափը գտնելը բավականին դժվար է, և գուցե այն չգտնեք: Եթե դա այդպես է, կարող եք համատեղել 2 պերֆորատ ՝ ավելի մեծը դարձնելու համար:

7-հատվածանոց էկրանը տեղադրելը բավականին պարզ է, պարզապես տեղադրեք էկրանը հավասարաչափ ՝ ճիշտ տարածությամբ, որպեսզի կարողանաք տարբերակել վայրկյանները, րոպեները և ժամերը (լուսանկարի տեղադրման համար նշեք պատկերը):

Եթե դուք արդեն նկատել եք, որ ես օգտագործում եմ 100 օհմ դիմադրիչների մի փունջ էկրանի յուրաքանչյուր քորոցի համար, սա ամբողջությամբ գեղագիտության համար է և անհրաժեշտ չէ օգտագործել այսքան շատ դիմադրիչներ: Եթե կարող եք տեղադրել 470 օհմ ռեզիստոր 7-հատվածի ցուցադրման ընդհանուր քորոցի և հողի միջև, որը պետք է բավականաչափ լավ լինի: (Այս ռեզիստորներն օգտագործվում են LED- ի միջոցով անցնող հոսանքը սահմանափակելու համար)

Քանի որ այս շղթան շատ բան ունի կպցնելու և համոզվելու համար, որ ես չեմ կորցնի այն, ինչ անում եմ, ես 7 հատվածից ցուցադրվող կապումներն այբբենական հաջորդականությամբ զոդեցի ռեզիստորներին, իսկ գետինը ՝ շղթայի վերևին: Թվում է, թե անօգուտ և բարդ է, բայց հավատացեք ինձ, դա ձեր աշխատանքը կդարձնի ավելի դյուրին:

Այս սխեման կառուցելիս ես գտա մի հիանալի հնարք 7 հատվածի ցուցադրման վերաբերյալ, ցանկացած պահի սխալմամբ, եթե 7 հատվածի ցուցադրումը գլխիվայր շրջեցիք, պետք չէ ամբողջովին ապամոդացնել էկրանը և նորից վերավաճառել: Յուրաքանչյուր կապում կմնա նույնը, բացառությամբ G և P կապի, պարզապես պարզ ցատկող մետաղալար ավելացնելով կարող եք լուծել խնդիրը: (Ստուգեք վերջին 2 պատկերը, որտեղ ես օգտագործել եմ կանաչ թռիչքի մետաղալար ՝ այս խնդիրը ցույց տալու համար):

Քայլ 4: Հակահարված

"բեռնում =" ծույլ"

Երբ խոսքը վերաբերում է թվային սխեմաներին, կա ընդամենը 2 վիճակ ԲԱՐՁՐ կամ OWԱOWՐ (Երկուական ՝ 0 կամ 1): Սա մենք կարող ենք կապել անջատիչի հետ, երբ անջատիչը միացված է, կարող ենք ասել, որ դա տրամաբանական է ԲԱՐՁՐ, և երբ անջատիչը անջատված է, կարող ենք ասել, որ դա տրամաբանություն է OWԱՐ: Եթե կարող եք միացնել և անջատել անջատիչը ON և OFF- ի միջև կայուն ժամանակաչափով, կարող եք առաջացնել քառակուսի ալիքի ազդանշան:

Այժմ և՛ բարձր, և՛ ցածր ազդանշաններ միասին ստեղծելու ժամանակը, որը կոչվում է Pամանակաշրջան: Եթե կարող եք 0.5 վայրկյանով միացնել անջատիչը և անջատիչը անջատել 0.5 վայրկյանով, ապա այս ազդանշանի ժամանակահատվածը կլինի 1 վայրկյան: Նմանապես, անջատիչի միացման և անջատման մի քանի վայրկյանը կոչվում է հաճախականություն:

[Օրինակ ՝ 4Hz -> 4 անգամ միացված և 4 անգամ անջատված]

Սկզբում սա կարող է թվալ ոչ այնքան օգտակար, բայց ազդանշանի այս ժամանակը շատ անհրաժեշտ է թվային սխեմաներում ամեն ինչ համաժամեցնելու համար, այդ իսկ պատճառով ժամացույցի ազդանշաններով որոշ թվային սխեմաներ կոչվում են նաև համաժամանակյա սխեմաներ:

Եթե մենք կարող ենք առաջացնել 1 Հց քառակուսի ալիք, մենք կարող ենք մեր հաշվիչը յուրաքանչյուր վայրկյան ավելացնել այնպես, ինչպես վայրկյանները թվային ժամացույցի վրա: Այստեղ հայեցակարգը դեռ բավականին անորոշ է, քանի որ մեզ անհրաժեշտ է, որ ցեզիումի ատոմը տատանվի 9 միլիարդ անգամ (ինչպես տեսանք քայլ 1-ում), քանի որ դա մեզ կտա մեկ վայրկյան: Մեր սխեման օգտագործելով այսպիսի ճշգրտությունը գրեթե անհնար կլինի, բայց մենք կարող ենք ավելի լավ անել, եթե կարողանանք օգտագործել ոսկրոսկոպը (որտեղ ժամանակը նախապես ճշգրտված է) մեկ վայրկյան մոտավորություն տալու համար:

Քայլ 7: Ընտրելով ժամացույցի միացում

Numerousամացույցի զարկերակային գեներատոր կառուցելու բազմաթիվ եղանակներ կան: Բայց ահա մի քանի պատճառ, թե ինչու եմ օգտագործել 555 ժմչփ IC- ն և մի քանի պատճառ, թե ինչու չպետք է օգտագործեք:

Առավելություն

• Շղթան շատ պարզ է (սկսնակների համար հարմար)
• Պահանջում է շատ փոքր հետք
• հեշտ է կարգավորել ժամացույցի հաճախականությունը
• Կարող է ունենալ լարման լայն շրջանակ (անհրաժեշտ չէ մեր թվային ժամացույցի միացման համար)

Թերություն

• Clամացույցի ժամանակը ճշգրիտ չէ
• Theամացույցի ազդանշանը կարող է լրջորեն ազդել ջերմաստիճանի/ խոնավության վրա
• Clockամացույցի ժամանակը պայմանավորված է ռեզիստորներով և կոնդենսատորներով

Հաճախականության գեներատորի կամ ժամացույցի զարկերակի գեներատորի այլընտրանքներ. Բյուրեղյա տատանում, Բաժանման հաճախականություն

Քայլ 8: ockամացույցի սխեմայի տեղադրում

Տեղադրեք ժամացույցի միացումը թվային ժամացույցի վայրկյանների հատվածից անմիջապես ներքև, դա ավելի դյուրին կդարձնի IC 4026 և IC 555 միջև կապը:

Այս պահին բոլոր շրջագծից հետո լուսանկարելն անիմաստ էր, քանի որ սխեմաները շատ են բարդանում բազմաթիվ լարերի շուրջը, որոնք պտտվում են տարբեր ուղղություններով: Այսպիսով, պարզապես կառուցեք ժամացույցի սխեման առանձին ՝ առանց անհանգստանալու մնացած միացման մասին, և երբ դա արվի, պարզապես միացրեք 555 ժմչփ IC- ի ելքը (պին 3) IC 4026 ժամացույցի քորոցին:

Քայլ 9. Տրամաբանության միացում/ավելացում

Երկրորդ տեղ ռեմիքս մրցույթում