Собираем часы на макетной плате
В этой статье мастер-самодельщик расскажет нам, как собрать часы на макетной плате. В схеме используется несколько интегральных схем и кристалл 32,768 кГц.
Инструменты и материалы:
-7-сегментный дисплей с общим катодом — 6 шт:
-CD4026 IC — 6 шт;
-CD4060 IC;
-SN7476 IC;
-SN7411 IC;
-Кнопка — 2 шт;
-Резисторы 220 Ом x42 шт;
-Резисторы 10 кОм x2 шт;
-Резистор 2,2 кОм;
-Резистор 1 МОм;
-1N4007 Диод x2 шт;
-Керамический конденсатор 100 нФ;
-Керамический конденсатор 33 пФ;
-Подстроечный конденсатор 5-45 пФ;
-32,768 кГц кристалл;
-Макетная плата;
-Провод с твердым сердечником 22AWG;
Шаг первый: подготовка макетной платы
Для начала нужно подготовить три макетных платы. Одну сторону двух плат (противоположные друг другу) нужно отрезать. Затем нужно соединить платы, а затем шины плат с помощью перемычек.
Шаг второй: индикаторы
Первая деталь которая монтируется на плату-индикаторы.
Для этих часов используются 6 красных 7-сегментных одноразрядных дисплеев с общим катодом (5611AS).
Подключаем катод к верхней панели питания с помощью небольших перемычек.
Если подключить сегменты к микросхеме 4026 напрямую, светодиоды погаснут, поэтому нужно подключить резистор к каждому сегменту.
Для расчета номинала резистора воспользуемся следующей формулой: R = (Vs — Vled) / Iled.
R = сопротивление
Vs = напряжение источника = 5 В
Vled = напряжение светодиода = 1,8 В
Iled = желаемый ток светодиода = 20 мА
R = (5 — 1,8) / 0,02 = 160 Ом
После установки индикаторов добавляет на плату резисторы как показано на изображениях, при этом нужно убедится, что ни один из выводов не соприкасаются.
Шаг третий: микросхемы
Счетчик 4026 выполняет очень простую функцию. На вход он получает электрические импульсы, считает их количество, и подает на выход сигналы, пригодные для отображения полученного числа на 7-сегментном индикаторе. У счетчика есть несколько управляющих ножек, например, сброс, а также ножка, через которую передается флаг переноса.
Каждый 4026 может управлять только 1 индикатором, поэтому для отображения десятков нужно соединить ножку вывода единиц с выводом синхронизации десятков:
Контакт — 5> Контакт — 1 (от IC 1> 2, 3> 4 и 5> 6)
Остальные микросхемы подключаются следующим образом:
Контакт — 2>
Контакт GND — 8>
Контакт GND — 15> GND (Только на IC 1 и 3)
Контакт — 3> 5V
Контакт — 16> 5V
Сегмент — A> Вывод — 10
Сегмент — B> Вывод — 12
Сегмент — C> Вывод — 13
Сегмент — D> Вывод — 9
Сегмент — E> Вывод — 11
Сегмент — F> Вывод — 6
Сегмент — G> Вывод — 7
Шаг четвертый: тактовый сигнал
Чтобы сделать генератор сигналов с частотой 1 Гц, мастер будет использовать кристалл с частотой 32,768 кГц, уменьшив его.
Простой способ уменьшить половину сигнала — использовать двоичный счетчик, такой как 4060 IC.
Эта микросхема уменьшит сигнал в 14 раз, так что выходная частота будет 2 Гц. Для того, чтобы уменьшить сигнал еще вдвое мастер использует микросхему 7476.
Шаг пятый: логика
Чтобы сбросить секунды / минуты, когда они достигнут 60, и часы, когда они достигают 24, нужно добавить микросхему 7411.
Для секунд / минут нужно соединить сегменты E — F — G, образующие десятки в качестве входных данных, и выход в качестве сброса для десятков.
Для часов нужно подключить сегменты F — G от единиц и сегмент G от десятков в качестве входа и выхода в качестве сброса, как для единиц, так и для десятков.
Шаг шестой: кнопки
Чтобы установить минуты / часы нужно добавить две кнопки.
Одна ножка кнопок подключается к сигналу 2 Гц. Таким образом, можно удерживать кнопки для увеличения минут / часов. Другая ножка кнопки соединена с выводом часов 4026 IC.
Сброс секунд / минут соединяется с выводами часов (минуты / часы) через диод.
Поскольку контакты часов плавают, когда кнопка не нажата, нужно добавить понижающий резистор 10к.
Все готово. Осталось только подключить питание 5В и установить нужное время.
Источник (Source)
Источник: