Digital klocka med 4026 och 4060: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

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 startade projektet digital klocka. Projektet tog cirka 2 veckor att bli klart. Jag började med TTL IC: er och gjorde ett blockschema som visas nedan men det kom problemet med den här designen som du kan se i blockdiagrammet, den använder för många IC: s att göra projekt väldigt dyrt och skulle ha tagit mycket ström och batteriet skulle tappa ganska mycket tidigt. Med denna design behöver du minst 3 eller 4 brödbrädor som försäkrar dig att ta mycket utrymme.

Om någon fortfarande vill göra detta projekt med hjälp av TTL IC: er har jag laddat upp schemat över protokollet och sekundvisaren på klockan med 7490 och 7492 IC: er.

Nu behövde jag använda något annat alternativ så jag gjorde klockan med CMOS mycket känd 4026 IC.

Steg 1: Specifikationer

1. Klockan ska ha timmar, minuter och sekunder visning.
2. Klockan ska vara batteridriven.
3. Det ska vara energieffektivt.
4. Det bör ha tidsinställningsläge.
5. Delar ska vara lätt tillgängliga.
6. Ska ta mindre plats.

Steg 2: Delar som behövs

1. CD4026B IC *6
2. CD4013 IC *2
3. CD4060 IC *1
4. CD4001 IC *1
5. Gemensam katod 7 segment LED *6
6. kristalloscillator med frekvens 32, 768 Hz
7. Motstånd - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. kondensator - 0,01uf, 22pf*2
9. tryckknapp *2
10. batteri 9v
11. MOSFET 2N7000

Steg 3: Kretsbeskrivning

Jag har laddat upp schemat över klockan och nu ska jag förklara vad varje del av den här klockan gör.

1. 4060 IC - Denna IC består av 14 master -slave flip -flops och en oscillator med en frekvens som styrs antingen av en kristall eller av en RC -krets som är ansluten externt. Utsignalen från varje flip -flop matar nästa och frekvensen vid varje utgång är hälften av den föregående. Räknarens tillstånd går framåt på den negativa kanten av Osc In. Den aktiva - höga återställningen är asynkron och inaktiverar oscillatorn för att tillåta mycket låg strömförbrukning under standby -drift. Timerkretsen är byggd kring CD4060 som är en 14 -stegs rippelbärande binär räknare, avdelare och en oscillator. Den inbyggda oscillatorn är huvuddragen i denna IC, därför kan den användas i många applikationer som blinkare, klockgenerator i timerkretsar. Bilden nedan visar stiftlayouten för IC: n:

4060 krets (IO1) delar kristallfrekvensen 32 768 Hz med hjälp av en 14-stegs binär förkalkylare till 2 Hz frekvens. Denna 2Hz -frekvens matas till klockstiftet 1 på 4026 IC.

De två omkopplarna används för att ställa in tiden och uppnås med 4060 -stift genom att öka frekvensen som matas till 4026 IC.

Den första omkopplaren som har lägre frekvens av de två används för att ställa in minuter i klockan.

Den andra omkopplaren som har högre frekvens används för att ställa in timmarna i klockan.

2. CD4026B - Denna IC har fyra användningsområden i kretsen

I) Den används för att tillhandahålla klocka till kretsen.

2) Den används som avkodare, de har direktutgångar för 7-segmentskärmen. Till skillnad från konventionella BCD -räknare behöver de inte en avkodare från BCD till 7 segment

3) Den används som frekvensdelare.

4) De har också en extra output som "Ungated C -segment" och "Carry Out" som är mycket användbara för att göra klockor

OBS - Denna IC har aktiva höga utgångar så att den bara kan driva vanliga lysdioder med sju segment i katoden, så se till att du använder samma.

2Hz -signalen går in i sin CLK -ingång (stift 1) genom R3, R4, R5. Räkningscykeln 10 förkortas till 2 med återställningsingång (stift 15). Eftersom den inte har några BCD -utgångar ansluter vi återställningsingången till segment g -utgången. Segment g är inte aktivt för siffrorna 0 och 1, men det är aktivt (högt) för siffran 2. När räknaren når tillstånd 2 återställs det därför omedelbart och hamnar i tillstånd 0. Således är det bara siffrorna 0 och 1 varva med en frekvens.

UNGATED C SEGMENT - Denna pin när den ges som klockan delar den interna frekvensen med 10.

CARRY OUT - Denna pin gör också detsamma.

Den enda skillnaden mellan dem kan göras genom att visualisera deras tidsdiagram som jag har laddat upp.

4013 IC - Denna IC används för att återställa de praktiskt taget identiska sekunderna och minutkretsarna. De använder båda 1/2 av en 4013 för att skapa en återställningspuls när tiotals enheter når sex. Detta uppnås när "Utför" -nålen på tiotalsenhetens räknare (4026) går högt med "5" -räkningen följt av att "Klocka in" går högt på "6" -räkningen. Detta växlar 4013: s "Q not" -utgång som sedan återställer 4026. Den räknas sedan från 0 till 5. Enhetsräknarna divideras rakt med tio eller decennieräknare.

Steg 4: Det här steget fortsätter med det föregående

4013 - Denna IC används två gånger i kretsen -

1) Denna IC används med sekunder och minutvisare på klockan som är ganska identiska. båda använder 1/2 av en 4013 för att skapa en återställningspuls när tiotals enheter når sex. Detta uppnås när "Utför" -nålen på tiotalsenhetens räknare (4026) går högt med "5" -räkningen följt av att "Klocka in" går högt på "6" -räkningen. Detta växlar 4013: s "Q not" -utgång som sedan återställer 4026. Den räknas sedan från 0 till 5. Enhetsräknarna divideras rakt med tio eller decennieräknare.

2) För att tillhandahålla 12 -timmarsformatet, räknar en 4013 tiotals timmar plus arbetar med 4001 för att återställa och sätter sedan in ett extra antal i timmarna när 13 timmar har uppnåtts. Detta gör att det räknas från 1 till 12 timmar. En del av detta uppnås genom att använda en speciell utmatning på 4026, "c" -segmentet, som är tillgänglig oberoende av ED -tillståndet. Denna "c" -utmatning är låg endast när räkningen är på "2" och går högt på räkningen "3". Så här upptäcks timräkningen "13".

4001 - Denna IC används tillsammans med 4026 och 4013 för att på tiotalet räkna timmar och för att återställa timräkningen för klockan till 1 istället för 0.

MOSFET 2N7000- Denna mosfet används som omkopplare för att slå på de senaste sju segmenten som leds när klockan når en tid på 9:59:59

Steg 5: Några bilder från projektet

Hoppas att du har gillat projektet. Jag har också laddat upp videon om du har några angående detta projekt, lägg det i kommentarerna nedan. Jag svarar gärna på det.