Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » CMOS digitális óra 2
CMOS digitális óra 2
Szerző: SKY, idő: Aug 1, 2012, Olvasva: 26038, Oldal olvasási idő: kb. 3 perc
Lapozás: OK   2 / 6

Az áramkör működése:

Kijelző panel: A közös katódos hétszegmenses kijelzőket egy-egy 4511-es típusú kijelzőmeghajtó IC vezérli az előtét ellenállásokon keresztül. A kijelző szegmenseinek árama maximálisan 30mA lehet, a kijelzőmeghajtó IC-t pedig max. 25mA-el célszerű terhelni szegmensenként. A 680 Ohm-os ellenállások 20mA maximális áramhoz vannak méretezve. A panelra az aktuális idő 6db BCD kódban érkezik a meghajtók 7,1,2,6 lábaira, a 3-as LT (lamp test, összes szegmens kigyújtása) lábat magas szintre, az 5-ös LE (tárolás) lábat földre kötjük, mivel a funkciójukat nem használjuk. A 4-es BI (kioltás) bemenetek össze vannak kötve, alacsony szint esetén a kijelzők kialszanak, erre PWM jelet kapcsolva változtatható a fényerő.

Órajel: A 2Hz-es órajelet a 4060-as IC-ben található inverterrel és osztóval állítjuk elő. Kvarcnak un. órakvarcot használunk, amely 32,768KHz frekvencián rezeg, ezt leosztva az IC-ben található 14db 2-es osztóval a 3-as lábon 2Hz-et kapunk. Ez adja a órák és a percek beállításához szükséges léptetés ütemét. Az 1Hz előállításához egy D flip-flopból felépített 2-es osztót használunk (IC2B). A 2Hz a CLK bemenetre érkezik, a SET és RESET bemenet földre van kötve, a DATA pedig a negált kimenettel összekötve. Működése röviden: a kimenet állapota mindig akkor változik az ellentettjére, amikor felfutó élt érzékel a CLK bemeneten, így a bemenő jel két periódusa alatt a kimeneten egy periódus játszódik le.

Számlálólánc: Ezt 3 db 4518-as IC alkotja, amelyben tokonként 2 db nullázható és bekötéstől függően fel- és lefutó élre is működő számláló van. A másodperc egyeseket az IC7B számolja, az 1Hz-es órajelet a 9-es bemenetén egy AND kapu kimenetéről kapja, amikor engedélyezve van a működés. Amikor a számláló eléri a 10-es értéket a belső felépítéséből adódóan újraindul. A másodpercek tízeseinek számolásáért felelős IC7A a 2-es bemenetére érkező IC7B 14-es lábáról (BCD kód 4. bitje) idevezetett lefutó él hatására számol, amely akkor vált alacsony szintre, amikor újraindul IC7B, vagyis a 10-es elérésének pillanatában. A tízesek számlálójának újraindítása a 6-os számjegy elérésének pillanatában történik, egy AND kapu figyeli a feltételt, vagyis amikor a kimenet 2. és 3. bitje egyszerre magas állapotú, amely a bináris hatnak felel meg. Amikor a feltétel teljesül az AND kapu kimenete magas szinten lesz és reseteli egy OR kapun keresztül az adott számlálót (a két NOR kapu ilyen bekötése OR kaput eredményez, mivel az IC6B NOR kapu bemeneteit közösítve inverter lesz belőle, amely negálja a NOR kapuból kijövő jelet), továbbá az impulzus felfutó éle órajelként szolgál a következő számlálónak, amely a percek egyeseit számlálja. Az OR kapura azért van szükség, hogy nyomógombbal is adhassunk RESET impulzust a számlálóknak. A percek és az órák számlálása hasonlóan működik.

RESET: A számlálólánc reset bemenetei össze vannak kötve, illetve ahol máshonnan is megy jel a reset bemenetre, ott OR kapuval van biztosítva, hogy mindkettő jel érvényesüljön. A reset vonal alaphelyzetben alacsony szinten van, ezt az R7-es lehúzó ellenállás biztosítja. S1 nyomógomb megnyomásakor magas szintre kerül és újraindul az összes számláló.

Idő beállítás: A 4013-as IC D flip-flopjával egy tároló valósítható meg, ha a CLK és Data bemenete földre van kötve és a Reset és Set bemeneteit vezéreljük impulzusokkal. Amikor minden bemenete alacsony szinten van és először kap tápfeszültséget, akkor a Q kimenet magas és SET állapotban van. Ilyenkor a Resetre adott magas jel hatására a kimenet (Q) alacsony állapotba vált, és visszabillenteni csak a Set bemenetre adott magas impulzussal lehet, ezáltal a gombok ún. pergése sem jelent gondot. S3 megnyomásakor IC2A Q kimenete alacsony állapotú lesz, így az IC5D AND kapu egyik bemenete alacsony szintre kerül, ezért nem engedi át a másik bemenetén jelen levő 1Hz-es órajelet a számlálólánc felé, a számlálás megáll. S4 megnyomásakor IC3B Q kimenete alacsony lesz, amely az IC6C NOR kapuba megy. A NOR kapu kimenete csak akkor lehet magas állapotú, amikor mindkettő bemenete alacsony szinten van, vagyis a 8-as lábára menő 2Hz invertáltját adja a kimeneten, amely az IC4D OR kapun keresztül az IC8B számláló CLK bemenetére jut, így léptetve azt, míg meg nem nyomjuk az S3 nyomógombot, amely visszabillenti az IC3B flopot SET állapotba. Az órák beállításának működése ugyan ez (S2, IC3A, és IC6D elemekkel). S5 megnyomásakor IC2A SET állapotba kerül, Q kimenete magas lesz, ezáltal engedélyezi az IC5D AND kapun keresztül az 1Hz-es órajel számlálóláncra jutását.

Fényerőszabályzás: Az NE555-ös IC-vel előállított PWM (impulzusszélesség moduláció) jel a kijelző meghajtók 4-es (blanking input) bemenetére van vezetve. Amikor ez a bemenet alacsony szinten van, akkor a szegmensekhez tartozó kimenetek a 4511-es IC-n alacsony szintre kerülnek, így megszűnik a kijelzés. Amikor az IC16 kimenete magas szinten van a D1 diódán keresztül töltődik a C9 kapacitás, amikor a feszültsége elérte a 2/3 tápfeszültséget, a kimenet alacsony szintre vált és D2 diódán keresztül kisüti C9 kondenzátort, amíg el nem éri az 1/3 tápfeszültséget, majd a kimenet újra magas szintre vált és C9 újra töltődni kezd. A PWM frekvenciáját P1 potméter, az R8-as ellenállás és C9 kondenzátor határozza meg. A kitöltése, valamint  a kijelzők fényereje P1 állásától függ, vagyis C9 kondenzátor töltődési és kisülési időtartamának arányától, amit P1 potenciométer megcsapolás kivezetése révén kettéosztott ellenállásrétegének arányai határoznak meg. Ha IC16 4-es reset bemenete alacsony szintre kerül, a működése leáll és a kimenete alacsony szintű lesz.


A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   2 / 6
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
XDT.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem