CMOS давтамжийн тоолуур: 3 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Энэ бол тусдаа логикоор зугаацахын тулд өөрийн давтамжийн тоолуурыг хэрхэн зохион бүтээсэн тухай PDF файлууд болон гэрэл зургуудыг агуулсан гарын авлага юм. Би хэлхээний гахайг хэрхэн яаж хийх, яаж утсаар холбох талаар нарийвчлан тайлбарлахгүй, гэхдээ схемийг мэргэжлийн түвшний ПХБ дээр хийх боломжийг олгодог үнэгүй програм хангамж болох KICAD -д хийсэн болно. энэ мэдээллийг хуулах эсвэл лавлах гарын авлага болгон ашиглахад таатай байна. Энэ бол сайн сурах дасгал бөгөөд энэ нь нэгэн зэрэг сэтгэл хөдөлгөм аялал, толгой өвдөхөд хэцүү санагдсан боловч энэ төсөл нь дижитал дизайны анхан шатны сургалтанд хамрагдсан олон ур чадварыг ашигладаг. Энэ бүгдийг нэг микро хянагч болон цөөн хэдэн гадны хэсгээр хийж болох юм. гэхдээ энэ ямар хөгжилтэй юм бэ хаха!

Алхам 1: Тусдаа CMOS логик чип ашиглан давтамжийн тоолуур зохион бүтээх

Тиймээс танилцуулга болгон би энэ хэлхээг зохион бүтээсэн, холбосон, туршсан. Би NI multisim дээр ихэнх ажлыг хийж, ихэнх модулийг зохиохдоо симуляцийг ашигласан. multisim -д туршилт хийсний дараа би туршилтын хэлхээг талхны тавцан дээр хэсэгчлэн бүтээсэн бөгөөд энэ нь хэсэг бүр зөв ажиллаж байгаа гэдэгт итгэлтэй байсан бөгөөд энэ нь миний жинхэнэ толгойны өвчин байсан бөгөөд анхны бүрэн хувилбарыг ажиллуулахад бараг долоо хоног зарцуулсан. Дараагийн алхамд би Монголбанк (Билл материал), дизайны блок диаграмыг оруулаад дараа нь хэрхэн яаж нэгтгэсэн талаар дэлгэрэнгүй ярих болно. Үүнийг хийхийн тулд би ямар ч схем ашиглаагүй, би зүгээр л чипсетийн өгөгдлийн хуудсыг уншиж, симуляци хийж, чип тус бүрийг зохих ёсоор шалгаж үзсэн. Энэхүү төсөл нь блок диаграммд тусгагдсан эцсийн угсралтын ажилд хоорондоо холбогдсон 4 үндсэн ойлголтыг агуулсан болно. Би эдгээр блокуудыг ашиглан бүх зүйлийг хэрхэн зохион байгуулж, зохион бүтээх талаар тайлбарласан.

1. 37.788 кГц давтамжтай xtal (болор) хэлбэлзэлтэй Пирс осциллятор хэлхээг CD4060B (14 үе шаттай долгион нь хоёртын тоолуур ба давтамж хуваагч) дамжуулдаг бөгөөд энэ нь 2 Гц дохио өгдөг. Дараа нь энэ дохиог шилжих горимд тохируулсан JK флип руу илгээдэг. Энэ нь 1 Гц давтамжтай долгион болгон хагасаар багасгах болно. Дараа нь дохиог өөр JK флип флоп руу илгээж, 0.5 Гц хүртэл хуваадаг (1 секунд 1 секунд унтраах). Энэ нь ирж буй давтамжийн нэг секундын нэг секундыг "зүсэх" зорилгоор идэвхжүүлэх цагийг тохируулах цаг хугацааны үндэс суурь болно. Энэ нь үндсэндээ нэг секундын турш тоолох шаардлагатай импульсийн хэсэг юм.
2. Синхрон арван жилийн тоолуур Эдгээр нь ирж буй давтамжийг хэрхэн тоолох талаар ойлгох хоёр үндсэн ойлголт юм. Ирж буй дохио нь дөрвөлжин долгион байх ёстой бөгөөд чипсийн логик түвшинд нийцдэг. Би лабораторийн вандан санд функц үүсгэгч ашигласан боловч давтамж хуваагч болгон тохируулсан 555 таймер, JK эсвэл D флип ашиглан бүтээх боломжтой. Хоёрдахь ойлголт нь 0.5 Гц дохиог ашиглан хэмжсэн импульсийг AND хаалганаас нэг секундын интервалаар гаргах боломжийг олгодог. мөн логик LOW болоход үүнийг блоклох. Энэ импульс нь AND хаалганаас гарч, зэрэгцээ тооллын дагуу арван жилийн тоолуурт ордог. тоолуур нь синхрон тоолуураар ажилладаг бөгөөд CD4029 -ийн мэдээллийн хуудсан дээр тайлбарласан функцийг ашигладаг.
3. Дахин тохируулах Давтамжаас дээж авч, дэлгэц дээр нийлмэл уншилт авахгүйн тулд хэлхээг 2 секунд тутамд дахин тохируулах шаардлагатай. Дараагийн зүслэг орж ирэхээс өмнө тоолуурыг тэг болгож тохируулахыг хүсч байна, эс тэгвээс энэ нь өмнөх утгыг нэмнэ. энэ нь тийм ч сонирхолтой биш юм! Бид үүнийг хийхийн тулд D flip flop -ийг ашиглан буцааж тэжээдэг бөгөөд 0.5 Гц -ийн дохиог арван жилийн тоолуурын Урьдчилан тохируулсан зүү дээр байрлуулсан цаг руу оруулна. Энэ нь бүх тоолуурыг хоёр секундын турш тэг болгож, дараа нь 2 секундын турш өндөрлөх болно. Энгийн боловч үр дүнтэй, үүнийг JK флип ашиглан хийж болохгүй, гэхдээ би ижил зүйлийг хийх хоёр аргыг харуулах дуртай. Энэ бүхэн зугаа цэнгэл, бие даан суралцахад зориулагдсан тул чөлөөтэй хандаарай!
4. LED сегментүүд Хамгийн сайн хэсгийг эцэс хүртэл хадгалсан болно! Сонгодог 7 сегментийн дэлгэц ба драйверын чипийг 7 сегментийн дэлгэцийн өгөгдлийн хуудас болон драйверын чип дээр хийхийг зөвлөж байна. Та нийтлэг катод эсвэл анодын ялгааг анхаарч үзэх хэрэгтэй болно. Миний ашигладаг чип нь таны сонгосон LED -ээс хамаарч өндөр эсвэл бага байх шаардлагатай бөгөөд гүйдлийг хязгаарлахын тулд 220 ом эсэргүүцэл ашигладаг тул уян хатан чанар сайтай байдаг. Мэдээллийн хуудсыг үзэх нь хамгийн сайн арга юм. ухаалаг хариултууд бүгд мэдээллийн хуудсан дээр байгаа. Хэрэв эргэлзэж байвал аль болох их уншаарай.

Алхам 2: Блок диаграм

Дараагийн хэсэг нь Блок диаграмын дүрслэл юм. Асуудлыг хэсэгчлэн хуваахын тулд ямар нэгэн зүйл хийхдээ үүнийг анхаарч үзэх нь зүйтэй юм.

Алхам 3: Цагийн бааз ба схем

o хамрах хүрээ нь цаг хугацааны суурьтай харьцуулахад гаралт хэрхэн харагдах ёстойг харуулж байна.

Энэ хэлхээнд cd 4060 утсан холболтыг ашигласан болно

Энэ хэлхээнд ашигладаг чипсүүд нь

• 3X CD4029
• 1X CD4081
• 1X CD4013
• 1X CD4060
• 1X CD4027
• 3X CD4543
• 21 X 220 ом эсэргүүцэл
• 3 X 7 SEGEMNT LED дэлгэц
• 37.788 KHZ CRYSTAL
• 330K OHM резистор
• 15M OHM эсэргүүцэл
• 18х 10К 8 ПИН РЕЗИТОРЫН СҮЛЖЭЭ (ЗӨВЛӨМЖ)
• ТАЛХИЙН ТУЛД ХЭРЭГЛЭЖ БАЙГАА ЗӨВ ХООЛСОН УТАС
• Олон талхны талх

Зөвлөмж болгож буй тоног төхөөрөмж

• ВЕНЧИЙН ЦАХИЛГААН ХАНГАМЖ
• О-ХАМРАХ
• ФУНКЦИЙН ГЕНЕРАТОР
• Олон хэмжигч
• PLIERS

ЗӨВЛӨГӨӨД ЗАХИАЛАХ ПРОГРАММ

• KICAD
• Олон янзын