ساعة رقمية باستخدام 4026 و 4060: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

أخذت هذا الصيف دورة بعنوان "الإلكترونيات الرقمية" في كليتي. تعلمت عن الشبشب والعدادات وأكثر من ذلك بكثير. لذلك اعتقدت أنه سيكون أمرًا رائعًا إذا قمت بمشروع يتعلق بالإلكترونيات الرقمية ومن هناك بدأت الساعة الرقمية للمشروع. استغرق المشروع حوالي أسبوعين ليكتمل. لقد بدأت مع TTL IC ووضعت مخططًا للكتل معروضًا أدناه ، ولكن ظهرت مشكلة في هذا التصميم كما ترون في الرسم التخطيطي للكتلة ، فهو يستخدم الكثير من مشروعات IC التي تجعل المشروع مكلفًا للغاية وكان سيستغرق الكثير من الطاقة وستستنزف البطارية تمامًا مبكرا. باستخدام هذا التصميم ، فإنك تحتاج إلى 3 أو 4 ألواح توصيل على الأقل مما يضمن لك استهلاك مساحة كبيرة.

إذا كان أي شخص لا يزال يرغب في القيام بهذا المشروع باستخدام TTL ICs ، فقد قمت بتحميل مخططات الدقائق والعقرب الثاني للساعة باستخدام 7490 و 7492 ICs.

الآن احتجت إلى استخدام خيار آخر ، لذا صنعت الساعة باستخدام CMOS المشهور جدًا 4026 IC.

الخطوة 1: المواصفات

1. يجب أن تحتوي الساعة على ساعات ودقائق وثواني.
2. يجب أن تعمل الساعة بالبطارية.
3. يجب أن يكون موفرًا للطاقة.
4. يجب أن يكون لديه وضع ضبط الوقت.
5. يجب أن تكون الأجزاء متاحة بسهولة.
6. يجب أن تستهلك مساحة أقل.

الخطوة 2: الأجزاء المطلوبة

1. CD4026B IC * 6
2. CD4013 IC * 2
3. CD4060 IC * 1
4. CD4001 IC * 1
5. أدى الكاثود المشترك 7 قطع * 6
6. مذبذب بلوري بتردد 32 ، 768 هرتز
7. المقاوم - 100 ك ، 10 ك * 2 ، 1 ك * 1 ، 470 ك * 1 ، 1 م * 1
8. مكثف - 0.01 فائق التوهج ، 22pf * 2
9. زر ضغط * 2
10. بطارية 9 فولت
11. موسفيت 2N7000

الخطوة 3: وصف الدائرة

لقد قمت بتحميل تخطيطي للساعة وسأشرح الآن ما يفعله كل جزء من هذه الساعة.

1. 4060 IC - يتكون هذا IC من 14 قلاب رئيسي ، تابع ، ومذبذب بتردد يتم التحكم فيه إما عن طريق بلورة أو عن طريق دائرة RC متصلة خارجيًا. يغذي ناتج كل فليب − فلوب التالي ويكون التردد عند كل مخرج هو نصف التردد الذي يسبقه. تتقدم حالة العداد على الحافة السالبة لـ Osc In. إعادة التعيين النشطة − المرتفعة غير متزامنة وتعطل المذبذب للسماح باستهلاك منخفض جدًا للطاقة أثناء التشغيل في وضع الاستعداد. تم بناء دائرة المؤقت حول CD4060 وهي عبارة عن 14 مرحلة تموج تحمل عداد ثنائي ، مقسم ومذبذب. المذبذب المدمج الخاص به هو الميزة الرئيسية لهذا IC وهذا هو السبب في أنه يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات مثل المتعري ومولد الساعة في دوائر المؤقت. توضح الصورة أدناه تخطيط دبوس IC:

دائرة 4060 (IO1) تقسم التردد البلوري 32768 هرتز باستخدام جهاز قياس مسبق ثنائي من 14 مرحلة وصولاً إلى تردد 2 هرتز. يتم تغذية هذا التردد 2 هرتز إلى دبوس الساعة 1 من 4026 IC.

يتم استخدام المفتاحين لضبط الوقت ويتم تحقيقه باستخدام 4060 دبوسًا عن طريق زيادة التردد الذي يتم تغذيته إلى 4026 IC.

يتم استخدام المفتاح الأول الذي يحتوي على تردد أقل من الاثنين لضبط الدقائق في الساعة.

يتم استخدام المفتاح الثاني ذي التردد العالي لضبط الساعات في الساعة.

2. CD4026B - هذا IC له أربعة استخدامات في الدائرة

ط) يتم استخدامه لتوفير الساعة للدائرة.

2) يتم استخدامه كمفكك تشفير لديهم مخرجات مباشرة لشاشة 7 مقاطع. على عكس عدادات BCD التقليدية ، فإنها لا تحتاج إلى وحدة فك ترميز من BCD إلى 7 أجزاء

3) يتم استخدامه كمقسم تردد.

4) لديهم أيضًا ناتجًا إضافيًا مثل "مقطع C غير محدد" و "تنفيذ" مفيد جدًا في صناعة الساعات

ملاحظة - يحتوي هذا IC على مخرجات عالية نشطة بحيث يمكنه تشغيل مصابيح LED ذات سبعة مقاطع الكاثود المشتركة فقط ، لذا تأكد من أنك تستخدم نفس الشيء.

تدخل إشارة 2 هرتز مدخلات CLK (دبوس 1) من خلال R3 ، R4 ، R5. تم تقصير دورة العد 10 إلى 2 باستخدام إدخال إعادة التعيين (دبوس 15). نظرًا لأنه لا يحتوي على أي مخرجات BCD ، فإننا نقوم بتوصيل إدخال إعادة التعيين بمخرج المقطع g. المقطع g غير نشط للأرقام 0 و 1 ، ولكنه نشط (مرتفع) للرقم 2. لذلك ، عندما يصل العداد إلى الحالة 2 ، فإنه يُعيد تعيينه على الفور تقريبًا ويدخل إلى الحالة 0. وبالتالي ، فقط الأرقام 0 و 1 بالتناوب مع التردد.

الجزء C UNGATED - هذا الدبوس عندما يُعطى على أنه الساعة يقسم التردد الداخلي بمقدار 10.

احمل - هذا الدبوس يفعل نفس الشيء أيضًا.

يمكن إحداث الاختلاف الوحيد بينهما من خلال تصور مخطط التوقيت الخاص بهم الذي قمت بتحميله.

4013 IC - يتم استخدام هذا IC لإعادة ضبط دوائر الثواني والدقائق المتطابقة تقريبًا. كلاهما يستخدم 1/2 من 4013 لإنشاء نبضة إعادة الضبط عندما تصل عشرات الوحدات إلى ستة. يتم تحقيق ذلك عندما يرتفع دبوس "Carry Out" الموجود في عداد عشرات الوحدات (4026) مع ارتفاع العد "5" يليه "Clock In" الذي يرتفع عند العد "6". يؤدي هذا إلى تبديل إخراج "Q not" 4013 والذي يعيد تعيين 4026. ثم يعد من 0 إلى 5. يتم تقسيم عدادات الوحدات مباشرة على عشرة أو عدادات عقد.

الخطوة 4: هذه الخطوة هي استمرار للخطوة السابقة

4013 - يتم استخدام هذا IC مرتين في الدائرة -

1) يتم استخدام هذا IC مع عقرب الثواني والدقائق على مدار الساعة والتي تكون متطابقة إلى حد كبير. كلاهما يستخدم 1/2 من 4013 لإنشاء نبضة إعادة الضبط عندما تصل عشرات الوحدات إلى ستة. يتم تحقيق ذلك عندما يرتفع دبوس "Carry Out" الموجود في عداد عشرات الوحدات (4026) مع ارتفاع العد "5" يليه "Clock In" الذي يرتفع عند العد "6". يؤدي هذا إلى تبديل إخراج "Q not" 4013 والذي يعيد تعيين 4026. ثم يعد من 0 إلى 5. يتم تقسيم عدادات الوحدات مباشرة على عشرة أو عدادات عقد.

2) لتوفير تنسيق 12 ساعة ، يحسب 4013 عشرات الساعات بالإضافة إلى يعمل مع 4001 لإعادة التعيين ثم أدخل عددًا إضافيًا في وحدات الساعات عند الوصول إلى 13 ساعة. هذا يجعله يحسب من 1 إلى 12 ساعة. يتم تحقيق جزء من هذا من خلال استخدام مخرجات خاصة على 4026 ، المقطع "c" ، المتاح بشكل مستقل عن حالة ED. يكون ناتج "c" منخفضًا فقط عندما يكون العد عند "2" ويزداد ارتفاعًا عند العد "3". هذه هي الطريقة التي يتم بها الكشف عن عدد الساعات "13".

4001 - يتم استخدام IC هذا جنبًا إلى جنب مع 4026 و 4013 على عقرب الساعات لعشرات الساعات ولإعادة تعيين عدد ساعات عقرب الساعة إلى 1 بدلاً من 0.

MOSFET 2N7000- يتم استخدام mosfet هذا كمفتاح لتشغيل آخر سبعة أجزاء يقودها عندما تصل الساعة إلى الساعة 9:59:59

الخطوة الخامسة: بعض الصور من المشروع

آمل أن تكون قد أحببت المشروع ، لقد قمت أيضًا بتحميل الفيديو إذا كان لديك أي شيء يتعلق بهذا المشروع ، يرجى وضعه في التعليقات أدناه ، وسأكون سعيدًا جدًا للرد عليه.