Innehållsförteckning:
Video: Digital klocka med kristalloscillator och flip -flops: 3 steg
2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40
Klockor finns i nästan alla typer av elektronik, de är hjärtslaget för vilken dator som helst. De används för att synkronisera alla sekventiella kretsar. de används också som räknare för att hålla reda på tid och datum. I den här instruktionsboken lär du dig hur datorer räknas och i huvudsak hur en digital klocka fungerar med flip -flops och kombinationslogik. Projektet är uppdelat i flera moduler som var och en utför en specifik funktion.
Tillbehör
För detta instruerbara behöver du några förkunskaper i:
- Digitala logikbegrepp
- Multisim -simulator (tillval)
- Förståelse för elektriska kretsar
Steg 1: Skapa tidsbasmodulen
Konceptet bakom en digital klocka är att vi i huvudsak räknar upp klockcykler. en 1 Hz klocka genererar en puls varje sekund. i nästa steg kommer vi att se hur vi kan räkna dessa cykler för att utgöra sekunder, minuter och timmar på vår klocka. Ett sätt vi kan generera en 1 Hz -signal är genom att använda en kristalloscillatorkrets som genererar en 32.768 kHz signal (som den jag konstruerade ovan som kallas en pierce -oscillator), som vi sedan kan dela med en kedja av flip -flops. Anledningen till att 32.768 kHz används är att den är högre än vår maximala hörselfrekvens som är 20 kHz och är lika med 2^15. Anledningen som är viktig är att en J-K flip-flop-utgång växlar vid ingångssignalens positiva eller negativa kant (beror på FF), därför är utgången effektivt vid en frekvens som är hälften av den ursprungliga ingången. På samma sätt om vi kedjar 15 flip -flops kan vi dela insignalens frekvens för att få vår 1 Hz -signal. Jag använde precis en 1 Hz pulsgenerator för att påskynda simuleringstiden i Multisim. Men på en brödbräda kan du bygga kretsen jag har ovan eller använda en DS1307 -modul.
Steg 2: Skapa Seconds Counter
Denna modul är uppdelad i två delar. Den första delen är en 4-bitars uppräknare som räknas upp till 9 som utgör 1: a plats för sekunder. Den andra delen är en 3-bitars uppräknare som räknas upp till 6 vilket utgör 10: ornas sekund.
Det finns 2 typer av räknare, en synkron räknare (där klockan är ansluten till alla FF) och en asynkron räknare där klockan matas till den första FF och utgången fungerar som klockan för nästa FF. Jag använder en asynkron räknare (kallas även en krusningsräknare). Tanken är att om vi skickar en hög signal till 'J' och 'K' ingångarna i FF, kommer FF att växla dess tillstånd vid varje cykel av ingångsklockan. Detta är viktigt eftersom för varje 2 växlar i den första FF produceras en växling i den på varandra följande FF och så vidare tills den sista. Därför producerar vi ett binärt tal som motsvarar antalet cykler för ingångsklocksignalen.
Som visas ovan, till vänster är min krets som gör 4-bitars uppräknaren för 1: ns plats. Under den har jag implementerat en återställningskrets, det är i grunden en OCH -grind som skickar en hög signal till återställningstappen på flip -flops om utgången från räknaren är en 1010 eller en 10 i decimal. Därför är utsignalen från den OCH -grinden 1 puls per 10 sekunder -signal som vi kommer att använda som ingångsklocka för vår tiotals platsräknare.
Steg 3: Sätta ihop allt
Av samma logik kan vi fortsätta att stapla räknare för att göra upp minuter och timmar. Vi kan till och med gå längre och räkna dagar, veckor och till och med år. du kan skapa detta på en brödbräda, helst skulle du dock använda en RTC -modul (realtidsklocka) bara för bekvämlighetens skull. Men om du känner dig inspirerad skulle du i huvudsak behöva:
19 J-K flip-flops (eller 10 dubbla J-K IC: er som SN74LS73AN)
- en ingångskälla på 1 Hz (du kan använda en DS1307 -modul, den genererar en kvadratvåg på 1 Hz)
- 6 Binära till 7-segments avkodare (t.ex. 74LS47D)
- 23 Omformare, 7 3-ingång OCH grindar, 10 2-ingång OCH grindar, 3 4-ingång OCH grindar, 5 ELLER grindar
- Sex 7-segment hexdisplayer
Jag hoppas att du har lärt dig hur en digital klocka fungerar från denna instruerbara, tveka inte att ställa några frågor!
Rekommenderad:
Hur man gör analog klocka och digital klocka med LED -remsa med Arduino: 3 steg
Hur man gör analog klocka och digital klocka med LED -remsa med Arduino: Idag kommer vi att göra en analog klocka & Digital klocka med Led Strip och MAX7219 Dot -modul med Arduino. Den kommer att korrigera tiden med den lokala tidszonen. Den analoga klockan kan använda en längre LED -remsa, så den kan hängas på väggen för att bli en konstverk
Musikspektrum med digital klocka och temperatur: 9 steg (med bilder)
Musikspektrum med digital klocka och temperatur: Vi är här igen med ett projekt du kommer att gilla. Om du gillar att lyssna på musik och njuta av det visuella är det här projektet något för dig. DIGITAL CLOCK MUSIC SPECTRUM ELEKTRONISK KIT MED TEMPERATURVISNING Detta är ett elektroniskt kit. När du har slutfört pr
Skapa en klocka från en klocka: 11 steg (med bilder)
Skapa en klocka från en klocka: I denna instruktionsbok tar jag en befintlig klocka och skapar vad jag tycker är en bättre klocka. Vi går från bilden till vänster till bilden till höger. Innan du börjar på din egen klocka, vänligen vet att återmontering kan vara en utmaning som
Konvertera hem vanlig klocka till självglödande klocka: 8 steg (med bilder)
Konvertera hem vanlig klocka till självglödande klocka: FÖRST GÖR JAG MITT HJÄRTIGT TACK TILL INSTRUKTABLAR LAGET GÖR SOM MIN HÄLSA ÅTERSTÄLLNINGSDAGAR SÅ MER ANSVAR ….. I denna instruktion vill jag dela med er hur man konverterar din vanliga klocka hem. in till självglödande klocka. > > För att göra detta
Digital klocka med 4026 och 4060: 5 steg (med bilder)
Digital klocka med 4026 och 4060: I somras gick jag en kurs som heter " Digital Electronics " på mitt college. Jag lärde mig om flip-flops, diskar och mycket mer. Så jag tänkte att det skulle vara bra om jag gör ett projekt relaterat till digital elektronik och därifrån projektet digitala kloc