اثنان من مقياس تردد رقاقة مع قراءة ثنائية: 16 خطوة

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

باستخدام اثني عشر من الثنائيات الباعثة للضوء. يحتوي النموذج الأولي على CD4040 كعداد و CD4060 كمولد للقاعدة الزمنية. يتم نقل الإشارة بواسطة بوابة المقاوم - الصمام الثنائي. تسمح CMOS ics المستخدمة هنا بتشغيل الجهاز بأي جهد في نطاق 5 إلى 15 فولت ، ولكن الحد الأقصى للتردد يقتصر على حوالي 4 ميجاهرتز.

4040 عبارة عن عداد ثنائي مكون من اثني عشر مرحلة في حزمة ذات 16 سنًا. 4060 عبارة عن عداد ثنائي ومذبذب من أربعة عشر مرحلة ، في نفس الحزمة ذات 16 سنًا. يمكن استخدام إصدارات 74HC أو 74HCT من هذه الرقائق لنطاق تردد أعلى ، ولكن نطاق جهد الإمداد يقتصر بعد ذلك على 5.5 فولت كحد أقصى أو نحو ذلك. من أجل استخدام هذا من أجل عرض تردد جهاز إرسال HAM نموذجي ، ستكون هناك حاجة إلى نوع من المقياس المسبق ومضخم الصوت. نأمل أن تكون هذه موضوع تعليمات لاحقة.

الخطوة 1: اثني عشر صفيف LED

لقد بدأت في هذا المشروع من أجل الحصول على عداد تردد بسيط يعمل بأقل قدر من المتاعب ، باستخدام أقل عدد من المكونات وبدون برمجة. لقد استقرت على تصميم "عداد تردد شريحتين" لأن بساطته كانت جذابة.

كانت الخطوة الأولى هي توصيل العداد وجعله يعمل. لقد جمعت عددًا من المصابيح الحمراء 3 مم من صندوق البريد غير المرغوب فيه الخاص بي وألواح مختلفة وقمت بلحامها في طابور على قطعة من لوحة الدائرة - تظهر النتيجة هنا بجوار شريحة العداد. تم استخراج هذا الموقع المعين من مشروع آخر نصف مكتمل ، مع الأمل الشديد في أن ينتهي هذا المشروع على الأقل. سيكون 74HC4040 خيارًا أفضل إذا كنت تخطط لبناء هذا. يمكن الاعتماد على تردد أعلى.

الخطوة 2: بدء عش الفئران

تقرر بناءه على أصغر حجم ممكن ، وبالتالي لا توجد لوحة دوائر كهربائية. تم اقتصاص خيوط 4040 ، وتم توصيل مكثف متعدد الطبقات من السيراميك 100n عبر خيوط إمداد الطاقة. هذا لتمكينه من البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل ESD.

تم بعد ذلك لحام الأسلاك (من كبل CAT-5) بأذرع الخيوط. بعد معالجة جانب واحد بهذه الطريقة ، حان الوقت لاختبار ما إذا كانت الرقاقة لا تزال على قيد الحياة.

الخطوة 3: اختبار 4040

تم تقديم LED والشريحة لبعضهما البعض ، وفحص سريع ، وتطبيق الطاقة على الشريحة وتأريض مشترك من مصابيح LED ، أعطاني وميض LED عندما تم لمس إدخال الساعة من الشريحة بإصبع - كان يعد 50 همهمة رئيسية هرتز.

كان أحد مصابيح LED ساطعًا للغاية - كان يجعل المصابيح الأخرى تبدو باهتة للغاية بالمقارنة. تم سحبه بلا رحمة ، ثم تم وضعه جانباً برفق لاستخدامه منفردًا. المصابيح هي أجهزة هشة وتفشل بسهولة إذا كانت ساخنة أثناء الضغط على العملاء المتوقعين. اضطررت إلى استبدال حوالي ثلاثة في مجموعتي. إذا كنت تشتريها ، فتأكد من الحصول على القليل منها. إذا كنت تقوم بفحصها ، فتأكد من الحصول على الكثير لأنك تحتاجها متشابهة إلى حد ما في السطوع.

الخطوة 4: العداد - أكمل

تظهر الصورة العداد والعرض المكتمل. هناك اثنا عشر مصباحًا LED ، وشريحة العداد ، ومكثف تجاوز العرض ، ومقاومان. يضبط المقاوم 1K سطوع الشاشة. يقوم المقاوم 4.7 K بتوصيل إدخال إعادة التعيين بالأرض. الدبوس غير المتصل المجاور له هو إدخال الساعة.

الخطوة 5: خزانة للعداد

تم فك الكسوة المعدنية من الخلية D وتشكيلها حول هذه المجموعة. تم استخدام فيلم بلاستيكي لمنع حدوث ماس كهربائي.

يظهر الفيلم اختباري للعداد. إنها تحسب إشارة 50 هرتز التي قدمها إصبعي.

الخطوة 6: القاعدة الزمنية - الأجزاء

يعمل عداد التردد عن طريق حساب نبضات الإشارة لوقت معروف ، وعرض هذا العدد. يشكل العداد نصف عداد التردد. الجزء الآخر هو الدائرة التي تقدم فاصل زمني معروف بدقة - القاعدة الزمنية -.

يتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة CD4040 ، مذبذب و 14 مرحلة ثنائي في حزمة 18 دبوس. من أجل جعله مناسبًا ، لم يتم إخراج جميع مخرجات المقسم. قررت استخدام تردد مذبذب يبلغ 4 ميجاهرتز - كان أنسب تردد لدي في صندوق البريد غير المرغوب فيه. يعني اختيار البلور هذا أن قراءة التردد ستكون بمضاعفات ميغا هرتز.

الخطوة 7: المذبذب البلوري

يتشكل المذبذب البلوري 4 ميجاهرتز للقاعدة الزمنية. يجلس المقاوم ذو الرقاقة 10 ميج عبر دبابيس المذبذب ، ويتم تثبيت المكثفين 10 pf على قطعة من لوحة الدائرة مع البلورة.

الخطوة الثامنة: المذبذب - الحاجز

هذه هي القاعدة الزمنية المكتملة. يربط السلك الأحمر المخرج الأكثر أهمية (Q13) بإدخال إعادة الضبط. يؤدي هذا إلى ظهور نبضة إعادة ضبط قصيرة على هذا الدبوس كل 8192 اهتزازًا من الكريستال. سيكون للإخراج التالي (Q12) موجة مربعة عليه ، ويستخدم هذا لتمكين العداد عندما يكون منخفضًا ، ولعرض هذا العدد عندما يكون مرتفعًا.

ليس لدي أي مخططات الدوائر حتى الآن. هذه فكرة تقريبية عن كيفية تشغيل عداد التردد ، وكانت ترتيبات البوابة والعرض في حالة تدفق حيث جاهدت لإيجاد حل مكون أدنى.

الخطوة 9: اختبار القاعدة الزمنية

الآن ، اختبارها عملية معقدة للغاية. سآخذها للعمل. ثم وعد ذلك الرجل الذي يعمل (هذا ما يدعي أنه يفعله) باستخدام الذبذبات والسماء والأرض والبيرة للحصول على فرصة لاستخدامها. ومع ذلك ، فإن هذا الثالث آمن إلى حد ما لأنه نادرًا ما يكون خارجًا في الوقت الذي يفعله بقيتنا.

ثم كن سريعًا ، اقضِ عضلاته أثناء خروجه لتناول الغداء واختبر الحلبة ، وقضم سريعًا قبل أن يعود. عدا ذلك ، قد أضطر إلى مساعدته في الخروج من أي حفرة دخل فيها وربما يفوتني الغداء. من الأسهل استخدام الراديو. راديو جيب رخيص ، متوسط الموجة ، كان كل الغضب قبل ظهور أدوات mp3 الحديثة. ستعمل هذه القاعدة الزمنية الصغيرة على إنشاء تجزئة في جميع أنحاء الاتصال الهاتفي عندما تعمل. باستخدامه وعدد قليل من الخلايا ، تمكنت من التأكد من أن القاعدة الزمنية تعمل مع ثلاث خلايا ، وأنها لا تعمل على خليتين ، مما يثبت أنه يلزم 4.5 فولت على الأقل لتشغيل عداد التردد الخاص بي.

الخطوة 10: مساحة للقاعدة الزمنية

يعرض هذا المساحة الموجودة داخل العداد المحجوز لدائرة القاعدة الزمنية.

الخطوة 11: التكامل

هذا يوضح الدائرتين المتكاملتين في الموضع. منطق "الغراء" المطلوب بينهما لجعلها تعمل كعداد تردد سيتم تحقيقه بواسطة الثنائيات والمقاومات.

تمت إضافة مكثف فصل آخر عبر شريحة القاعدة الزمنية. لا يمكنك الحصول على الكثير من الفصل. أعتزم استخدام هذا بالقرب من أجهزة الاستقبال الحساسة ، لذلك يجب قمع أي ضوضاء بالقرب من المصدر ومنعها من الهروب. ومن هنا تأتي خزانة الصفيح المعاد تدويرها.

الخطوة الثانية عشر: التكامل - المرحلة الثانية

لقد غيرت رأيي مرة أخرى ، والترتيب في هذه الصورة مختلف قليلاً. إنه أكثر إحكاما ، ولذا كان مفضلًا.

الخطوة 13: مخطط الدائرة

الآن ، عندما يكاد البناء على الانتهاء ، ها هو مخطط الدائرة. عندما استقرت أخيرًا على كيفية القيام بذلك ، ووضعته على الورق ، بدأت السمات تتسلل إلى الداخل. يمكنني أن أجعله يعمل كمقياس أيضًا ، مع مفتاح ومكونين إضافيين. حتى الآن هو عداد عداد / تردد.

نبضة قصيرة في Q13 تعيد ضبط كلا العددين. بعد ذلك ، سيكون Q12 منخفضًا لفترة زمنية معينة (2048 xtal cycles) وخلال ذلك الوقت ، تعمل الإشارة الواردة على توقيت 4040. الترانزستور متوقف ، وبالتالي لا تضيء المصابيح. ثم يرتفع Q12 ولا تصل الإشارة بعد ذلك إلى مدخل 4040. يتم تشغيل الترانزستور ويتم عرض العدد في 4040 على مصابيح LED ليراها العالم بأسره. مرة أخرى بعد انخفاض ساعات 2048 Q12 ، يرتفع Q13 وسيظل هناك ، باستثناء أنه متصل بمدخلات إعادة الضبط لكلا العدادات ، لذلك يتم مسح كلا العددين مما يؤدي إلى مسح حالة Q13 وبالتالي تبدأ الدورة من جديد. إذا تم تعيينه كعداد ، فسيتم تعليق 4060 بشكل دائم في حالة إعادة التعيين ويتم تشغيل الترانزستور بدوام كامل. يتم عد كل المدخلات وعرضها على الفور. الحد الأقصى للعد هو 4095 ثم يبدأ العداد من الصفر مرة أخرى. هذا الصمام الثنائي زينر مصنوع بشكل دقيق من جهد أعلى من جهد الإمداد العادي. لا ينتج أثناء الاستخدام العادي. ومع ذلك ، إذا تم تطبيق جهد أكبر من المعتاد ، فسيحد من الجهد إلى الشريحتين إلى قيمة يمكنهم التعامل معها. وسيؤدي الجهد العالي حقًا إلى احتراق المقاوم الذي يبلغ 470 أوم ، ولا يزال يحمي الإلكترونيات - حسنًا ، معظمهم ، على أي حال. على الأقل ، هذا ما آمل أن يحدث ، إذا تم توصيل هذا الشيء مباشرة بالتيار الكهربائي.

الخطوة 14: التكرار / العد التبديل

تم تركيب مفتاح صغير للاختيار بين الوضعين ، العد البسيط للنبضات الواردة مقابل عدها لفترة وتحديد التردد ، وتم إجراء ترتيب متنوع آخر.

تم اختناق بعض الأسلاك بالبلاستيك لجعلها مقاومة قصيرة (آمل). سيؤدي لحام صفيحة أخرى من خلية D أخرى عبر الجزء العلوي إلى جعل الصندوق مكتملًا وحماية الأجزاء الداخلية من الأجزاء الضالة من الأسلاك وكرات اللحام ، وكلاهما منتشر على سطح العمل.

الخطوة 15: منظر خلفي

يمكن رؤية مفتاح الاختيار بين وضعي التكرار والعدد في طريقة العرض الخلفية هذه.

الخطوة 16: الأداة المكتملة

هذه طريقة عرض الأداة المكتملة. تُظهر مصابيح LED التردد مرجحًا على النحو التالي:

2 ميجا هرتز 1 ميجا هرتز 500 كيلو هرتز 250 كيلو هرتز 125 كيلو هرتز 62.5 كيلو هرتز 31.25 كيلو هرتز 15.625 كيلو هرتز 7.8125 كيلو هرتز 3.90625 كيلو هرتز 1.953125 كيلو هرتز 0.9765625 كيلو هرتز يجب عليك إضافة أوزان المصابيح المضاءة معًا لقراءة التردد. بعض البيانات عن الاستهلاك الحالي: عند جهد إمداد مطبق بستة فولت (أربع خلايا AA) ، كان التيار المسحوب 1 مللي أمبير في وضع العداد ، و 1.25 مللي أمبير في وضع التردد ، مع عدم عرض أي شيء. عند عرض التهم (مضاءة بعض مصابيح LED) ، قفز الاستهلاك إلى حوالي 5.5 مللي أمبير في وضع العداد ، و 3.5 مللي أمبير في وضع التردد. توقف العداد عن العد إذا زاد التردد إلى ما يزيد عن 4 ميجاهرتز. هذا يعتمد قليلاً على سعة الإشارة المطبقة. يتطلب إدخالاً كاملاً متوافقًا مع CMOS حتى يتم الاعتماد عليه. لذلك فإن نوعًا من تكييف الإشارة ضروري دائمًا تقريبًا. سيؤدي كل من preamp و prescaler عند الإدخال إلى توسيع نطاق التردد وزيادة الحساسية. يمكن العثور على المزيد حول هذا الموضوع للبحث عن الكلمات "عداد تردد شريحتين" بدون علامات الاقتباس.