Rellotge digital amb 4026 i 4060: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest estiu vaig fer un curs anomenat "Electrònica digital" a la meva universitat. Vaig aprendre sobre xancles, taulells i molt més. Així que vaig pensar que seria fantàstic si faig un projecte relacionat amb l’electrònica digital i a partir d’aquí va començar el rellotge digital del projecte. El projecte va trigar unes dues setmanes a finalitzar-se. Vaig començar amb els TTL IC i vaig fer un diagrama de blocs que es mostra a continuació, però es va produir el problema amb aquest disseny, ja que es pot veure al diagrama de blocs que utilitza massa projectes IC que fan que sigui molt car i hauria pres molta energia i la bateria esgotaria força aviat. Si utilitzeu aquest disseny, necessiteu com a mínim 3 o 4 taules per assegurar-vos de consumir molt d’espai.

Si algú encara vol fer aquest projecte mitjançant IC TTL, he penjat els esquemes de les agulles dels minuts i de la segona rellotge amb IC 7490 i 7492.

Ara necessitava utilitzar alguna altra opció, així que vaig fer que el rellotge amb CMOS fos molt famós 4026 IC.

Pas 1: especificacions

1. El rellotge hauria de tenir hores, minuts i segons.
2. El rellotge ha de funcionar amb bateria.
3. Ha de ser eficient en energia.
4. Ha de tenir el mode de configuració del temps.
5. Les peces haurien d’estar disponibles fàcilment.
6. Hauria de consumir menys espai.

Pas 2: parts necessàries

1. CD4026B IC * 6
2. CD4013 IC * 2
3. CD4060 IC * 1
4. CD4001 IC * 1
5. Led segment del càtode comú de 7 * 6
6. oscil·lador de cristall de freqüència 32, 768 Hz
7. Resistència: 100k, 10k * 2, 1k * 1, 470k * 1, 1M * 1
8. condensador - 0,01uf, 22pf * 2
9. polsador * 2
10. bateria 9v
11. MOSFET 2N7000

Pas 3: Descripció del circuit

He penjat un esquema del rellotge i ara explicaré què fa cada part d’aquest rellotge.

1. 4060 IC: aquest IC consta de 14 xancles mestre-esclau i un oscil·lador amb una freqüència controlada per un cristall o per un circuit RC connectat externament. La sortida de cada xanclet alimenta la següent i la freqüència de cada sortida és la meitat de la de l'anterior. L'estat del comptador avança a la vora negativa de l'Osc In. El reinici actiu-alt és asíncron i desactiva l'oscil·lador per permetre un consum d'energia molt baix durant el funcionament en espera. El circuit de temporitzador es construeix al voltant del CD4060, que és un comptador binari, un divisor i un oscil·lador de 14 etapes. El seu oscil·lador integrat és la característica principal d’aquest CI, per això es pot utilitzar en nombroses aplicacions, com ara intermitents, generador de rellotge en circuits de temporitzador. La imatge següent mostra el disseny dels pins de l'IC:

El circuit 4060 (IO1) divideix la freqüència de cristall 32 768 Hz mitjançant un precalador binari de 14 etapes fins a una freqüència de 2 Hz. Aquesta freqüència de 2Hz s’alimenta al pin 1 del rellotge de l’IC 4026.

Els dos commutadors s’utilitzen per configurar el temps i s’aconsegueix mitjançant 4060 pins augmentant la freqüència que s’està alimentant a 4026 IC.

El primer commutador que té una freqüència més baixa dels dos s’utilitza per configurar els minuts del rellotge.

El segon commutador que té una freqüència més alta s’utilitza per configurar les hores del rellotge.

2. CD4026B: aquesta IC té quatre usos al circuit

I) S'utilitza per proporcionar rellotge al circuit.

2) S'utilitza com a descodificador, tenen sortides directes per a la visualització de 7 segments. A diferència dels comptadors BCD convencionals, no necessiten un descodificador de BCD a 7 segments

3) S'utilitza com a divisor de freqüència.

4) També tenen una sortida addicional com ara "Ungated C segment" i "Carry Out", que és molt útil per fer rellotges

NOTA: aquest CI té sortides actives altes, de manera que només pot conduir LED de càtode de set segments comuns, així que assegureu-vos que utilitzeu el mateix.

El senyal de 2Hz entra a la seva entrada CLK (pin 1) a través de R3, R4, R5. El cicle de recompte 10 s’escurça a 2 mitjançant l’entrada de restabliment (pin 15). Com que no té cap sortida BCD, connectem l'entrada de restabliment a la sortida del segment g. El segment g no està actiu per als dígits 0 i 1, però està actiu (alt) per al dígit 2. Per tant, quan el comptador arriba a l’estat 2, es reinicia gairebé immediatament i entra a l’estat 0. Per tant, només els dígits 0 i 1 altern amb una freqüència.

SEGMENT C UNGATED: aquest pin quan es dóna quan el rellotge divideix la freqüència interna per 10.

REALITZA: aquest pin també fa el mateix.

L'única diferència entre ells es pot fer visualitzant el seu diagrama de temps que he penjat.

4013 IC: aquest IC s’utilitza per restablir els circuits de segons i minuts pràcticament idèntics. Tots dos utilitzen 1/2 d'un 4013 per crear un pols de reinici quan les desenes d'unitats arriben a sis. Això s'aconsegueix quan el passador "Carry Out" al comptador de desenes d'unitats (4026) passa amb el recompte "5" seguit de "Clock In" que passa al compte "6". Això commuta la sortida "Q no" del 4013, que després restableix la 4026. Aleshores compta de 0 a 5. Els comptadors d'unitats es divideixen directament per comptadors de deu o dècades.

Pas 4: aquest pas continua amb l'anterior

4013 - Aquest CI s'utilitza dues vegades al circuit -

1) Aquesta IC s'utilitza amb la agulla del segon i els minuts del rellotge, que són pràcticament idèntics. tots dos utilitzen 1/2 d'un 4013 per crear un pols de reinici quan les desenes d'unitats arriben a sis. Això s'aconsegueix quan el passador "Carry Out" al comptador de desenes d'unitats (4026) passa amb el recompte "5" seguit de "Clock In" que passa al compte "6". Això commuta la sortida "Q no" del 4013, que després restableix la 4026. Aleshores compta de 0 a 5. Els comptadors d'unitats es divideixen directament per comptadors de deu o dècades.

2) Per proporcionar el format de 12 hores, un 4013 compta desenes d'hores més funciona amb el 4001 per restablir-lo i després inseriu un recompte addicional a les unitats d'hores quan s'aconsegueixin les 13 hores. Això fa que compti d’1 a 12 hores. Part d'això s'aconsegueix utilitzant una sortida especial al 4026, el segment "c", que està disponible independentment de l'estat ED. Aquesta sortida "c" només és baixa quan el recompte és a "2" i augmenta amb el recompte "3". Així es detecta el recompte d'hores de "13".

4001: aquest IC s'utilitza conjuntament amb 4026 i 4013 per a la comptabilització de desenes d'hores del rellotge i per restablir el recompte de les hores del rellotge a 1 en lloc de 0.

MOSFET 2N7000- Aquest mosfet s’utilitza com a interruptor per encendre els darrers set segments led quan el rellotge arriba a les 9:59:59

Pas 5: algunes imatges del projecte

Espero que us hagi agradat el projecte. També he penjat el vídeo si teniu alguna cosa referent a aquest projecte, poseu-lo als comentaris a continuació. Estaré molt content de respondre-hi.