Երկու չիպային հաճախականության հաշվիչ երկուական ընթերցմամբ. 16 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

օգտագործելով տասներկու լուսադիոդներ: Նախատիպն ունի CD4040 որպես հաշվիչ և CD4060 որպես ժամային բազայի գեներատոր: Ազդանշանը հաղորդելը ռեզիստորային դիոդային դարպասով է: Այստեղ օգտագործվող CMOS պատկերները թույլ են տալիս գործիքը սնուցել 5 -ից 15 վոլտ միջակայքի ցանկացած լարման միջոցով, սակայն առավելագույն հաճախականությունը սահմանափակված է մոտ 4 ՄՀց հաճախականությամբ:

4040 -ը տասներկու փուլային երկուական հաշվիչ է ՝ 16 փին փաթեթում: 4060 -ը տասնչորս աստիճանի երկուական հաշվիչ և տատանում է ՝ նույն 16 փին փաթեթում: Այս չիպերի 74HC կամ 74HCT տարբերակները կարող են օգտագործվել ավելի բարձր հաճախականությունների տիրույթի համար, սակայն մատակարարման լարման միջակայքը սահմանափակվում է առավելագույնը 5,5 վոլտ -ով: Որպեսզի դա օգտագործվի տիպիկ HAM հաղորդիչի հաճախականությունը ցուցադրելու համար, կպահանջվի նախնական սալիկավորիչ և նախաուժեղացուցիչ: Հուսանք, որ դրանք կլինեն հետագա ուսանելի առարկայի առարկա:

Քայլ 1. Տասներկու LED զանգված

Ես սկսեցի այս նախագծի վրա, որպեսզի ունենամ պարզ հաճախությունների հաշվիչ, որը կաշխատի նվազագույն դժվարությամբ ՝ օգտագործելով ամենաքիչ թվով բաղադրիչներ և NO ծրագրավորում: Ես հաստատվեցի այս «երկու չիպերի հաճախականության հաշվիչի» նախագծում, քանի որ դրա պարզությունը գրավիչ էր:

Առաջին քայլը հաշվիչը մետաղալարով ամրացնելն ու աշխատեցնելն էր: Ես հավաքեցի մի շարք կարմիր 3 մմ լուսարձակներ իմ աղբարկղից և տարբեր տախտակներից և դրանք շարեցի հերթով մի տախտակի վրա: արդյունքը ցույց է տրված այստեղ հաշվիչի չիպի կողքին: Այս յուրահատուկ արդյունահանումը հանվեց մեկ այլ կիսատ նախագծից ՝ ջերմեռանդ հույսով, որ գոնե այս մեկն ավարտված կլինի: 74HC4040- ը ավելի լավ ընտրություն կլինի, եթե պլանավորում եք դա կառուցել: Այն կարող է հաշվել ավելի բարձր հաճախականությամբ:

Քայլ 2. Առնետների բույնի գործարկում

Որոշվեց կառուցել այն հնարավորինս փոքր, և, հետևաբար, չկա տպատախտակ: 4040 -ի հաղորդալարերը կտրված էին, և 100n կերամիկական բազմաշերտ կոնդենսատորը միացված էր իր էլեկտրամատակարարման լարերի միջով: Սա թույլ է տալիս նրան ավելի լավ գոյատևել ESD- ից:

Հաղորդալարերը (CAT-5 մալուխից) այնուհետև զոդվում էին լարերի կոճղերին: Մի կողմից այսքան բուժվելուց հետո ժամանակն էր ստուգելու, թե արդյոք չիպը դեռ կենդանի է:

Քայլ 3: Փորձարկում 4040 -ը

LED- ն ու չիպը ներկայացվեցին միմյանց, և արագ ստուգումը, չիպի վրա էներգիա կիրառելով և LED- ների ընդհանուր տարածքը հիմնավորելով, ինձ թարթեց լուսադիոդներ, երբ չիպի ժամացույցի մուտքը մատով դիպչեց. Հաշվում էր 50 -ը: Հց հիմնական բզզոց:

Մեկ LED- ը չափազանց պայծառ էր. Դա մյուսներին համեմատաբար չափազանց մռայլ թվաց: Այն անխղճորեն դուրս հանվեց, այնուհետև քնքշորեն մի կողմ դրվեց հնարավոր մենակատարման համար: LED- ները փխրուն սարքեր են և հեշտությամբ ձախողվում են, եթե գերտաքանում են, երբ լարերը լարված են: Ես ստիպված էի փոխարինել մոտ երեքը իմ զանգվածում: Եթե դրանք գնում եք, անպայման ձեռք բերեք մի քանի լրացուցիչ: Եթե դուք ջնջում եք դրանք, համոզվեք, որ շատ ավելին կստանաք, քանի որ դրանք ձեզ պայծառությամբ որոշ չափով նման են:

Քայլ 4. Հաշվիչ - Ավարտված

Նկարը ցույց է տալիս ավարտված հաշվիչը և ցուցադրումը: Կան տասներկու LED- ներ, հաշվիչ չիպը, մատակարարման շրջանցման կոնդենսատորը և երկու ռեզիստոր: 1K ռեզիստորը սահմանում է էկրանի պայծառությունը: 4.7 Կ ռեզիստորը միացնում է վերականգնման մուտքը գետնին: Կողքի չկապված քորոցը ժամացույցի մուտքն է:

Քայլ 5. Պահարան հաշվիչի համար

D բջիջից մետաղական երեսպատումը բացվել և ձևավորվել է այս հավաքույթի շուրջ: Պլաստիկ ֆիլմը օգտագործվել է կարճ միացումներից խուսափելու համար:

Ֆիլմը ցույց է տալիս հաշվիչի իմ փորձարկումը: Այն հաշվում է իմ մատով տրամադրված 50 Հց ազդանշանը:

Քայլ 6. Timeամանակի բազան. Մասեր

Հաճախականությունների հաշվիչն աշխատում է հայտնի ազդանշանի իմպուլսները հաշվելով և ցուցադրելով այս հաշվարկը: Հաշվիչը կազմում է հաճախությունների հաշվիչի կեսը: Circuitշգրիտ հայտնի ընդմիջում մատուցող մի շղթա `ժամանակային բազան, մյուս մասն է:

Այս գործառույթն իրականացնում է CD4040- ը ՝ տատանվող և 14 աստիճանի երկուական բաժանարար ՝ 18 փին փաթեթում: Այն հարմարեցնելու համար բաժանարարի ոչ բոլոր ելքերն են դուրս բերվել: Ես որոշեցի 4 ՄՀց տատանումների հաճախականությունը. Դա ամենահարմարն էր, որն ունեի իմ աղբարկղում: Բյուրեղի այս ընտրությունը նշանակում է, որ հաճախականության ընթերցումը կլինի մեգահերցի բազմապատիկ:

Քայլ 7: Բյուրեղյա տատանում

4 ՄՀց բյուրեղային տատանումները ժամանակի բազայի համար ձևավորվում են: 10 Մեգ չիպային դիմադրիչը նստում է երկու տատանումների երկու կապում, և երկու 10 pf կոնդենսատորները բյուրեղյա հետ միասին ամրացված են տպատախտակին:

Քայլ 8 ՝ տատանում - բաժանարար

Սա ավարտված ժամային բազան է: Կարմիր մետաղալարը միացնում է ամենանշանակալի ելքը (Q13) ՝ վերակայման մուտքագրման հետ: Սա հանգեցնում է այն բանի, որ բյուրեղի յուրաքանչյուր 8192 թրթիռում հայտնվում է կարճ զրոյական զարկերակ: Հաջորդ ելքը (Q12) դրա վրա կունենա քառակուսի ալիք, և այն օգտագործվում է հաշվիչը ցածր վիճակում միացնելու և բարձրությունը բարձրության դեպքում ցուցադրելու համար:

Ես դեռ չունեմ միացման սխեմաներ: Սա կոպիտ գաղափար է այն մասին, թե ինչպես պետք է գործի հաճախականությունների հաշվիչը, և դարպասների և ցուցադրման դասավորությունները գտնվում էին հոսքի վիճակում, երբ ես ձգտում էի գտնել բաղադրիչի նվազագույն լուծում:

Քայլ 9: ingամային բազայի փորձարկում

Այժմ դրա փորձարկումը շատ ներգրավված գործընթաց է: Ես ստիպված կլինեմ այն տանել աշխատանքի: Ապա խոստացեք այդ տղային, որն աշխատում է (դա այն, ինչ նա պնդում է, որ անում է) տատանումների, երկնքի, երկրի և գարեջրի հետ, այն օգտագործելու հնարավորության համար: Այդ երրորդը, սակայն, բավականին ապահով է, քանի որ նա հազվադեպ է այնտեղից դուրս գալիս այն ժամանակ, երբ մենք ՝ մնացածներս:

Այնուհետև շտապեք, ներս մտեք, երբ նա դուրս է գալիս ճաշի և փորձարկեք շրջանը, և արագ քշեք նախքան վերադառնալը: Այլապես, գուցե ստիպված լինեմ օգնել նրան այն անցքի մեջ, որտեղ նա հայտնվել է, և գուցե բաց թողնել ճաշը: Շատ ավելի պարզ է ռադիո օգտագործել: Էժան, միջին ալիքի, գրպանային ռադիո, որն ամբողջովին բուռն էր մինչ նորաստեղծ mp3 գաջեթների գործարկումը: Այս փոքրիկ ժամանակային բազան կստեղծի հեշ ամբողջ թվատախտակի վրա, երբ այն աշխատում է: Օգտագործելով այն և մի քանի բջիջներ, ես կարողացա պարզել, որ ժամային բազան աշխատում է երեք բջիջների հետ, և որ այն չի աշխատում երկու բջիջների վրա, հետևաբար հաստատելով, որ իմ հաճախականությունների հաշվիչը կրակելու համար կպահանջվի առնվազն 4.5 վոլտ:

Քայլ 10: Տարածություն Timebase- ի համար

Սա ցույց է տալիս հաշվիչի ներսում տարածությունը, որը վերապահված է ժամանակային բազայի միացման համար:

Քայլ 11: Ինտեգրում

Սա ցույց է տալիս երկու ինտեգրալ սխեմաները դիրքում: Նրանց միջև «սոսնձի» տրամաբանությունը, որն անհրաժեշտ է հաճախականությունների հաշվիչ աշխատելու համար, կիրականացվի դիոդների և դիմադրիչների միջոցով:

Մեկ այլ անջատման կոնդենսատոր ավելացվեց ժամանակային բազայի չիպի միջով: Չի կարելի շատ տարանջատում ունենալ: Ես մտադիր եմ օգտագործել այն զգայուն ընդունիչներին մոտ, այնպես որ ցանկացած աղմուկ պետք է ճնշվի աղբյուրի մոտ և կանխվի դրա արտահոսքից: Այստեղից էլ վերամշակված թիթեղյա պահարանը:

Քայլ 12. Ինտեգրման երկրորդ փուլ

Ես նորից մտքափոխվեցի, և այս նկարի դասավորությունը մի փոքր այլ է: Այն ավելի կոմպակտ է, և այդպես նախընտրելի էր:

Քայլ 13: Շղթայի դիագրամ

Այժմ, երբ շինարարությունը գրեթե ավարտված է, ահա սխեմայի սխեման: Երբ ես վերջապես որոշեցի, թե ինչպես է դա արվելու և այն թղթի վրա դրեցի, առանձնահատկությունները սկսեցին սողալ: Այսպիսով, այժմ դա Counter / Frequency հաշվիչ է:

Q13- ի կարճ զարկերակը վերականգնում է երկու հաշվիչները: Այնուհետև Q12- ը որոշակի ժամանակ ցածր կլինի (2048 xtal ցիկլեր) և այդ ընթացքում մուտքային ազդանշանը ժամացույց է անում 4040 -ին: Տրանզիստորը անջատված է, ուստի լուսարձակները չեն լուսավորվում: Այնուհետև Q12- ը բարձրանում է, և ազդանշանը այնուհետև չի անցնում 4040 -ի մուտքին: Տրանզիստորը միանում է, և 4040 -ի հաշվարկը ցուցադրվում է LED- ների վրա ՝ ամբողջ աշխարհը տեսնելու համար: Կրկին 2048 ժամացույցներից հետո Q12- ը իջնում է, Q13- ը բարձրանում և մնում է այնտեղ, բացառությամբ, որ այն միացված է երկու հաշվիչների վերակայման մուտքերին, այնպես որ երկու հաշվարկներն էլ մաքրվում են, ինչը մաքրում է Q13 վիճակը, և այդպիսով ցիկլը նորից սկսվում է նորից: Եթե այն սահմանվում է որպես հաշվիչ, 4060 -ը մշտապես պահվում է վերականգնման մեջ, և տրանզիստորը միանում է լրիվ դրույքով: Բոլոր մուտքերը հաշվում են և անմիջապես ցուցադրվում: Առավելագույն հաշվարկը 4095 է, իսկ հետո հաշվիչը նորից սկսվում է զրոյից: Այդ զեներային դիոդը դեբիլացված կերպով պատրաստված է ավելի բարձր լարումից, քան նորմալ մատակարարման լարումը: Սովորական օգտագործման ընթացքում այն չի կոդուկտացվում: Եթե, այնուամենայնիվ, սովորականից մեծ լարում կիրառվի, այն երկու չիպերի լարումը կսահմանափակի այն արժեքով, որը նրանք կարող են կարգավորել: Իսկապես բարձր լարումը կհանգեցնի այդ 470 օմ դիմադրության այրմանը ՝ դեռ պաշտպանելով էլեկտրոնիկան, բայց, ամեն դեպքում, նրանցից շատերը: Համենայն դեպս, դա այն է, ինչ ես հույս ունեմ, որ տեղի կունենա, եթե այս բանը ուղղակիորեն միանա ցանցին:

Քայլ 14: Հաճախականություն / հաշվարկի անջատիչ

Երկու ռեժիմների միջև ընտրելու համար տեղադրվեց մի փոքր անջատիչ, մուտքային իմպուլսների պարզ հաշվարկ ՝ համեմատելով դրանք որոշակի ժամանակահատվածի հաշվարկի և հաճախականության որոշման հետ, և կատարվեցին այլ կարգավորում:

Հաղորդալարերի մի մասը խեղդվել է պլաստիկով, որպեսզի դրանք կարճ դիմացկուն լինեն (հուսով եմ): Գագաթին մեկ այլ D բջիջից մեկ այլ թիթեղյա սալիկ կպցնելը տուփը կդարձնի ամբողջական և կպաշտպանի ներքին հատվածը մետաղալարերի թափանցիկ կտորներից և զոդի գնդիկներից, որոնք երկուսն էլ առատ են իմ աշխատասեղանին:

Քայլ 15: Հետադարձ տեսք

Հաճախականության և հաշվման ռեժիմների միջև ընտրելու սվիչը կարելի է տեսնել այս «Հետ» տեսքով:

Քայլ 16: Ավարտված գործիքը

Սա ավարտված գործիքի տեսարան է: LED- ները ցույց են տալիս հաճախությունը կշռված հետևյալ կերպ.

2 ՄՀց 1 ՄՀց 500 ԿՀց 250 ԿՀց 125 ԿՀց 62.5 ԿՀց 31.25 ԿՀց 15.625 ԿՀց 7.8125 ԿՀց 3.90625 ԿՀց 1.953125 ԿՀց 0.9765625 ԿՀց Հաճախականությունը կարդալու համար պետք է միասին ավելացնել լուսավորված լուսադիոդների կշիռները: Որոշ տվյալներ ընթացիկ սպառման վերաբերյալ. Վեց վոլտ (չորս AA բջիջ) կիրառվող լարման դեպքում հոսանքի հոսանքը հաշվիչի ռեժիմում եղել է 1 մԱ, իսկ հաճախականության ռեժիմում `1.25 մԱ, առանց ցուցադրվող ոչինչ: Հաշվիչների ցուցադրման ժամանակ (որոշ լուսադիոդներ լուսավորված են) սպառումը հաշվիչի ռեժիմում աճեց մինչև 5.5 մԱ, իսկ հաճախականության ռեժիմում `3.5 մԱ: Հաշվիչը դադարեց հաշվել, եթե հաճախականությունը բարձրացվի մոտ 4 ՄՀց -ից բարձր: Սա մի փոքր կախված է կիրառվող ազդանշանի ամպլիտուդից: Այն պահանջում է CMOS- ի հետ համատեղելի ամբողջական մուտքագրում `դրա հուսալի հաշվման համար: Հետևաբար, գրեթե միշտ անհրաժեշտ է ազդանշանի կարգավորման մի տեսակ: Մուտքի նախալարիչն ու նախալեզվիչը երկուսն էլ կընդլայնեն հաճախականության տիրույթը և կբարձրացնեն զգայունությունը: Այս թեմայի վերաբերյալ ավելին կարելի է գտնել «երկու չիպային հաճախականության հաշվիչ» բառերի որոնման համար ՝ առանց մեջբերումների: