Digital klokke med 4026 og 4060: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

I sommer tok jeg et kurs kalt "Digital Electronics" på høyskolen min. Jeg lærte om flip-flops, tellere og mye mer. Så jeg tenkte at det ville være flott Hvis jeg gjør et prosjekt relatert til digital elektronikk og derfra startet prosjektet digital klokke. Prosjektet tok omtrent 2 uker å bli ferdig. Jeg begynte med TTL IC -er og laget et blokkdiagram vist nedenfor, men det kom problemet med denne designen, som du kan se i blokkdiagrammet, den bruker for mange IC -prosjekter som er veldig dyre og ville ha tatt mye strøm og batteriet ville tømmes ganske tidlig. Ved bruk av dette designet krever du minst 3 eller 4 brødbrett som sikrer deg å bruke mye plass.

Hvis noen fremdeles ønsker å gjøre dette prosjektet ved hjelp av TTL IC -er, har jeg lastet opp skjemaene for minutter og andre hånd på klokken ved hjelp av 7490 og 7492 IC.

Nå trengte jeg å bruke et annet alternativ, så jeg lagde klokken ved hjelp av CMOS veldig berømt 4026 IC.

Trinn 1: Spesifikasjoner

1. Klokken skal ha timer, minutter og sekunder.
2. Klokken skal være batteridrevet.
3. Det skal være strømeffektivt.
4. Den bør ha tidsinnstillingsmodus.
5. Deler skal være lett tilgjengelig.
6. Bør forbruke mindre plass.

Trinn 2: Nødvendige deler

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Felles katode 7 segment LED *6
6. krystalloscillator med frekvens 32, 768 Hz
7. Motstand - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensator - 0,01uf, 22pf*2
9. trykknapp *2
10. batteri 9v
11. MOSFET 2N7000

Trinn 3: Kretsbeskrivelse

Jeg har lastet opp skjematisk oversikt over klokken, og nå skal jeg forklare hva hver del av denne klokken gjør.

1. 4060 IC - Denne IC består av 14 master -slave flip -flops og en oscillator med en frekvens som styres enten av en krystall eller av en RC -krets koblet eksternt. Utgangen fra hver flip -flop mater den neste, og frekvensen ved hver utgang er halvparten av den forrige. Tellerens tilstand går fremover på den negative kanten av Osc In. Den aktive høye tilbakestillingen er asynkron og deaktiverer oscillatoren for å tillate svært lavt strømforbruk under standby -drift. Timer -kretsen er bygget rundt CD4060, som er en 14 -trinns bølgebryter, binær teller, divider og en oscillator. Den innebygde oscillatoren er hovedtrekk ved denne IC, derfor kan den brukes i mange applikasjoner som blinker, klokkegenerator i tidtakerkretser. Bildet nedenfor viser pin -oppsettet til IC:

4060 krets (IO1) deler krystallfrekvensen 32 768 Hz ved bruk av en 14-trinns binær forkalkning ned til 2 Hz frekvens. Denne 2Hz -frekvensen mates til klokkepinnen 1 på 4026 IC.

De to bryterne brukes til å stille tiden og oppnås ved hjelp av 4060 pin ved å øke frekvensen som mates til 4026 IC.

Den første bryteren som har lavere frekvens av de to, brukes til å stille minuttene i klokken.

Den andre bryteren som har høyere frekvens brukes til å stille timene i klokken.

2. CD4026B - Denne IC har fire bruksområder i kretsen

I) Den brukes til å gi klokken til kretsen.

2) Den brukes som dekoder, de har direkte utganger for 7-segmenters display. I motsetning til konvensjonelle BCD -tellere trenger de ikke en dekoder fra BCD til 7 segmenter

3) Den brukes som frekvensdeler.

4) De har også en ekstra utgang som "Ungated C segment" og "Carry Out" som er veldig nyttig for å lage klokker

MERK - Denne IC har aktive høye utganger, slik at den kun kan drive vanlige LED -lamper med syv segmenter, så sørg for at du bruker den samme.

2Hz -signalet går inn i CLK -inngangen (pin 1) gjennom R3, R4, R5. Telle syklus 10 blir forkortet til 2 ved hjelp av tilbakestillingsinngang (pin 15). Siden den ikke har noen BCD -utganger, kobler vi tilbakestillingsinngangen til segment g -utgangen. Segment g er ikke aktivt for sifrene 0 og 1, men det er aktivt (høyt) for tallet 2. Derfor, når telleren når tilstand 2, nullstilles den nesten umiddelbart og kommer i tilstand 0. Dermed er det bare sifrene 0 og 1 veksler med en frekvens.

UNGATED C SEGMENT - Denne pinnen når den er gitt som klokken deler den interne frekvensen med 10.

BARE UT - Denne pinnen gjør også det samme.

Den eneste forskjellen mellom dem kan gjøres ved å visualisere timediagrammet som jeg har lastet opp.

4013 IC - Denne IC brukes til å tilbakestille de praktisk talt identiske sekunder og minutter kretsene. De bruker begge en halv av en 4013 for å lage en tilbakestillingspuls når titalls enheter når seks. Dette oppnås når "Utfør" -pinnen på tellerenheters teller (4026) går høyt med "5" -tellingen etterfulgt av at "Clock In" går høyt på "6" -tellingen. Dette veksler 4013s "Q not" -utgang som deretter tilbakestiller 4026. Den teller deretter fra 0 til 5. Enhetstellerne deles rett med ti eller tiårsteller.

Trinn 4: Dette trinnet er i fortsettelse av det forrige

4013 - Denne IC brukes to ganger i kretsen -

1) Denne IC -en brukes med sekunder og minutter på klokken, som er ganske identiske. begge bruker 1/2 av en 4013 for å lage en tilbakestillingspuls når titalls enheter når seks. Dette oppnås når "Utfør" -pinnen på tellerenheters teller (4026) går høyt med "5" -tellingen etterfulgt av at "Clock In" går høyt på "6" -tellingen. Dette veksler 4013s "Q not" -utgang som deretter tilbakestiller 4026. Den teller deretter fra 0 til 5. Enhetstellerne deles rett med ti eller tiårsteller.

2) For å gi 12 -timersformatet, teller en 4013 titalls timer pluss at den jobber med 4001 for å tilbakestille og deretter sette inn en ekstra telling i timenhetene når 13 timer er nådd. Dette gjør at den teller fra 1 til 12 timer. En del av dette oppnås ved å bruke en spesiell utgang på 4026, "c" -segmentet, som er tilgjengelig uavhengig av ED -tilstanden. Denne "c" -utgangen er bare lav når tellingen er på "2" og går høyt på telling "3". Slik oppdages timetallet "13".

4001 - Denne IC -en brukes i forbindelse med 4026 og 4013 til å telle timer i timevis og for å tilbakestille timers teller av klokken til 1 i stedet for 0.

MOSFET 2N7000- Denne mosfet brukes som en bryter for å slå på de siste syv segmentledene når klokken når en tid på 9:59:59

Trinn 5: Noen bilder fra prosjektet

Håper du har likt prosjektet. Jeg har også lastet opp videoen hvis du har noen angående dette prosjektet, vær så snill å legg det inn i kommentarene nedenfor. Jeg vil gjerne svare på det.