English version

Digitální hodiny

     Tyto jednoduché hodiny zobrazují ?as ve tvaru HH.MM.SS a pracují ve 24-hodinovém re?imu. Jsou sestaveny z bě?nych a lehce dostupnych integrovanych obvod? CMOS: Krystalového oscilátoru s p?edděli?kou 4060 a sedmi dekadickych ?íta?? 4026.
     Obvod 4060 (IO1) dělí frekvenci krystalu 32 768 Hz pomocí 14-stupňové binární p?edděli?ky a? na frekvenci 2Hz. K ?ítání jsou pou?ity ?íta?e 4026, které se vyzna?ují p?ímymi vystupy pro 7-segmentovy displej. Na rozdíl od obvyklych BCD ?íta?? nepot?ebují dekodér z BCD na 7 segment?. Aktivní úroveň je úroveň log 1, tak?e pou?ijeme displeje se spole?nou katodou. Mají také vystup Carry Out (vyvod 5), ktery p?i p?ete?ení inkrementuje dal?í ?íta?. Frekvenci 2Hz nejprve musíme dělit dvěma, abychom získali 1Hz pro ?ízení sekund. To zaji??uje obvod IO2, pro jednoduchost také typu 4026, a? k němu nep?ipojujeme ?ádny displej. Do jeho vstupu zavedeme signál 2Hz skrz R3, R4, R5. ?ítací cyklus 10 musíme zkrátit na 2 pomocí vstupu reset (vyvod 15). Jeliko? nemáme k dispozici BCD vystupy, p?ipojíme vstup reset na vystup segmentu g. Segment g není aktivní pro ?íslice 0 a 1, je aktivní pro ?íslici 2. Kdy? tedy ?íta? dojde do stavu 2, témě? okam?itě se resetuje a dostane se tedy do stavu 0. St?ídají se tedy pouze ?íslice 0 a 1 s frekvencí 1Hz. Signál 1Hz je díky tomu k dispozici hned na 4 vystupech - na vystupech segment? a, d, e, f. Ty m??eme vyu?ít k ?ízení sekund a také k napájení blikajících te?ek. Pro rozlo?ení zátě?e vyu?ijeme libovolné 2 z nich pro te?ky a t?etí spojíme se vstupem ?íta?e sekund - vyvodem 1 obvodu IO3. Pozor, jako zdroj 1Hz nem??eme pou?ít vystup Carry Out IO2! Ten funguje jen pro dělení 6ti a? 10ti, jeliko? je na něm log 1 p?i stavu 0-4, log 0 p?i stavu 5-9. P?i dělení dvěma je na něm tedy stále jen log 1.
     Obvody jednotek sekund a jednotek minut po?ítají od 0 do 9 (desítkově) a nepot?ebují ?ádné úpravy po?ítacího cyklu. Obvody desítek sekund a desítek minut musí po?ítat od 0 do 5 (?estkově). Je tedy nutno zkrátit po?ítací cyklus na 6. P?i stavu 6 se musí obvody resetovat - p?ejít ihned do stavu 0. Jeliko? nemáme vystupy BCD, musíme stav 6 rozli?it podle vystup? pro segmenty. Vyu?ijeme segmenty e, f, g. P?i stavu 6 jsou poprvé tyto segmenty v?echny sou?asně v log 1. Vstup reset (vyvod 15) p?ipojíme na tyto segmenty pomocí DRL (diodové-odporové logiky) tvo?ící 3-vstupové hradlo AND. Dokud nenastane stav 6, je vstup reset udr?ován ve stavu log 0 skrz alespoň jednu z diod. Ve stavu 6 je na tento vstup p?ivedena log 1 pomocí odporu R6 (respektive R7) a ?íta? p?ejde témě? ihned do stavu 0.
     Jednotky a desítky hodin musí po stavu 23 p?ejít do stavu 00. Oba ?íta?e se tedy musí nulovat zároveň p?i stavu 24 (?íta? jednotek hodin je ve stavu 4 a ?íta? desítek hodin ve stavu 2). Vyu?ijeme opět jednoduchou diodovou-odporovou logiku p?ipojenou na segment g desítek hodin a segmenty f, g jednotek hodin. Tyto t?i segmenty v?echny sou?asně nabyvají log 1 poprvé ve stavu 24 a v tomto stavu dojde k resetu obou ?íta?? na hodnoty 00 (na vstupy reset je p?ivedena log 1 p?es R8).
     Proud vystup? obvod? 4026 je poměrně maly (cca 1 - 3mA) a díky tomu nemusí mít displej sériové odpory, kterych by jinak muselo byt celkem 44 (pro 6x 7 segment? a 2 te?ky). Napětí na vystupech vlivem p?ipojenych LED poklesne na úroveň úbytku LED. Je ale pot?eba, aby napětí vystup? bylo dostate?né na zaji?tění úrovně log 1 (>3,5V) pro vstupy reset. Jeliko? úbytek napětí na LED je men?í, zvy?íme ho pomocí sériovych diod D10 a D11. Pokud by se údaje neresetovaly správně (hodiny po 23 ?i minuty a sekundy po 59 nep?ejdou do stavu 00), pom??e p?idat dal?í diodu do série s D10 a D11. P?idáním dal?í diody (diod) také lze sní?it jas displeje a spot?ebu hodin. Dal?í mo?nou p?í?inou ?patného resetování m??e byt p?íli? vysoká hodnota R6, R7, R8 (p?íli? pomaly náběh log 1 na vstupech reset). V takovém p?ípadě pom??e sní?ení hodnot těchto odpor?.
     ?as se na?izuje pomocí tla?ítek TL1 a TL2. Nejprve na?ídíme hodiny pomocí TL1 a pak minuty pomocí TL2. Během na?izování je p?es tla?ítka do ?íta?? p?ivedena vy??í frekvence. Odpory R3, R4 zabraňují kolizi dvou vystup? během stisku tla?ítek. Odpor R5 a kondenzátor C3 odstraňují zákmity tla?ítek.
     Rychlost chodu hodin lze jemně doladit změnou hodnoty C1, C2, p?ípadně lze pou?ít kapacitní trimry. Hodiny se napájí zdrojem 5V, odběr proudu je maximálně cca 120mA. Paralelně k napájecímu napětí p?ipojíme elektrolyticky kondenzátor alespoň 100uF a také alespoň jeden blokovací keramicky kondenzátor 100nF (lépe v?ak více v r?znych místech, aby cesta mezi těmito kondenzátory a integrovanymi obvody nebyla p?íli? dlouhá).


Schéma digitálních hodin s CMOS 4060 a 4026.


Digitální hodiny s CMOS logickymi obvody 4060 a 4026.


Video - digitální hodiny s 4060 a 4026.



P?idáno: 2004, aktualizováno: 2016
zpět na hlavní stránku
手机捕鱼游戏