שעון LED באמצעות 555 ו 4017 (אין צורך בתכנות): 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

כאן אציג פרוייקט שעיצבתי ועשיתי לפני כ -7 שנים.

הרעיון של הפרויקט הוא להשתמש במעגלי חשמל נגדים כמו 4017 ליצירת אותות השולטים בהבהוב של נוריות LED המסודרות כמו ידי השעון האנלוגי.

שלב 1: שלב 1: ייצור אותות שעון

ראשית הכנתי מחולל שעונים באמצעות 555 IC במצב astable. באמצעות האתר (https://www.ohmslawcalculator.com/555-astable-calcu…) אני יכול להפיק אות 1 הרץ עם קבל 100 uF ושני נגדים של 4.81 k ohm.

על מנת לקבוע את השעה, אני יכול להוסיף מתג המתחלף בין קבל 100 uF ליצירת אות שעון של 1 הרץ לבין קבל 1 uF ליצירת אות שעון של 100 הרץ.

אות השעון מפין 3 (פלט) יוזן לשלב הבא (דור שניות).

שלב 2: שלב 2: מעגל ייצור אותות בשניות

כאן חיברתי שני 4017 ICs ליצירת ספירה מ- 00 עד 59. ה- IC הראשון נקרא UNITS IC והוא יכול לייצר ספירה מ -0 עד 9. ה- IC משעון באמצעות אות השעון מהטיימר 555 (שלב 1).

אין צורך לאפס IC זה מכיוון שספירת היחידות אמורה להגיע ל -9.

ה- 4017 IC השני נקרא TENS IC והוא יכול ליצור ספירה מ -0 עד 5. ה- IC משעון באמצעות אות השעון מ- 4017 UNITS IC כאשר הביצוע (סיכה 12) ייצור אות ברגע שמונה יחידות ה- UNITS יתאפס מ -9 ל 0.

יש לאפס את ה- IC כאשר הספירה מגיעה 6. אז פלט ה- Q6 של ה- IC מחובר לאיפוס (סיכה 12) ועובר גם לשלב הבא (דקות).

שלב 3: שלב 3: דקות ייצור אותות

כאן חיברתי שני 4017 ICs ליצירת ספירה מ- 00 עד 59. ה- IC הראשון נקרא UNITS IC והוא יכול לייצר ספירה מ -0 עד 9. ה- IC משועבד באמצעות אות השעון מונה 4017 TENS IC (שלב 2) של ה- IC שלב הדור של שניות.

אין צורך לאפס IC זה מכיוון שספירת היחידות אמורה להגיע ל -9.

ה- 4017 IC השני נקרא TENS IC והוא יכול ליצור ספירה מ -0 עד 5. ה- IC משעון באמצעות אות השעון מ- 4017 UNITS IC כאשר הביצוע (סיכה 12) ייצור אות לאחר אימות מונה ה- UNITS מ -9 ל 0.

יש לאפס את ה- IC כאשר הספירה מגיעה 6. אז פלט ה- Q6 של ה- IC מחובר לאיפוס (סיכה 15) ועובר גם לשלב הבא (שעות).

שלב 4: שלב 4: מעגל ייצור אותות שעות

כאן חיברתי שני 4017 ICs ליצירת ספירה מ -00 עד 11. ה- IC הראשון נקרא UNITS IC והוא יכול לייצר ספירה מ -0 עד 9. ה- IC משועזר באמצעות אות השעון מונה 4017 TENS IC (שלב 3) של ה- IC שלב ייצור הדקות.

יש לאפס את ה- IC הזה מכיוון שמספר היחידות מגיע ל -2 ו- TENS מונה 1.

ה- 4017 IC השני נקרא TENS IC והוא יכול ליצור ספירה מ 0 עד 1. ה- IC משעון באמצעות אות השעון מ- 4017 UNITS IC כשהביצוע (סיכה 12) ייצור אות לאחר אימות מונה יחידות מ 9 עד 0.

יש לאפס את ה- IC הזה מכיוון שמספר היחידות מגיע ל -2 ו- TENS מונה 1.

מכיוון שאנו צריכים לאפס את שני המונים בספירה של 12 (ספירה 2 של יחידות IC וספירה 1 של TENS IC), אנו יכולים להשתמש ב- AND שער על ידי חיבור שני טרנזיסטורים NPN בסדרה. הטרנזיסטור NPN הראשון יתחבר ל- Vcc דרך הקולט. הבסיס מחובר ל- Q2 של מונה UNITS ולבסוף הפולט מחובר לטרנזיסטור ה- NPN השני. הבסיס של הטרנזיסטור NPN השני מחובר ל- Q1 של מונה ה- TENS ולבסוף הפולט יתחבר ל- RESET (סיכה 12) של שני ה- IC.

שלב 5: שלב 5: נוריות LED בשניות (00-59)

בשלב זה חיברתי 6 קבוצות של נוריות LED. כל קבוצה מורכבת מ -10 נוריות LED המייצגות את הספירות מ -0 עד 9.

• קבוצה 0 (G0) מייצגת את ספירת השניות מ- 0-9
• קבוצה 1 (G1) מייצגת את ספירת השניות בין 10-19
• קבוצה 2 (G2) מייצגת את ספירת השניות בין 20-29
• קבוצה 3 (G3) מייצגת את ספירת השניות בין 30-39
• קבוצה 4 (G4) מייצגת את ספירת השניות בין 40-49
• קבוצה 5 (G5) מייצגת את ספירת השניות 50-59

האנודה של LED 0 של כל קבוצה מחוברת ל- Q0 של ה- UNITS IC ממעגל יצירת אותות שניות. האנודה של LED 1 של כל קבוצה מחוברת ל- Q1 של ה- UNITS IC ממעגל יצירת אותות שניות. וכך הלאה עד שאקבל את האנודה של LED 9 של כל קבוצה מחוברת ל- Q9 של ה- IC UNITS ממעגל יצירת אותות שניות.

כל הקתודות של נוריות הלד של כל קבוצה משבחות חוט אחד המחובר לסיכת האספנים של טרנזיסטור NPN. הבסיס של הטרנזיסטור של G0 מחובר ל- Q0 של TENS IC ממעגל יצירת אותות בשניות. הבסיס של הטרנזיסטור של G1 מחובר ל- Q1 של TENS IC ממעגל ייצור אותות של שניות. וכך הלאה עד שאקבל את בסיס הטרנזיסטור של ה- G9 מחובר ל- Q5 של ה- TENS IC ממעגל ייצור אותות של שניות. כל פולט הטרנזיסטורים יחוברו לקרקע של הסוללה.

שלב 6: שלב 6: נוריות לד לדקות (00-59)

בשלב זה חיברתי 6 קבוצות של נוריות LED. כל קבוצה מורכבת מ -10 נוריות LED המייצגות את הספירה מ -0 עד 9.

• קבוצה 0 (G0) מייצגת את ספירת השניות מ- 0-9
• קבוצה 1 (G1) מייצגת את ספירת השניות בין 10-19
• קבוצה 2 (G2) מייצגת את ספירת השניות בין 20-29
• קבוצה 3 (G3) מייצגת את ספירת השניות בין 30-39
• קבוצה 4 (G4) מייצגת את ספירת השניות בין 40-49
• קבוצה 5 (G5) מייצגת את ספירת השניות 50-59

האנודות של LED 0 של כל קבוצה מחוברות ל- Q0 של ה- UNITS IC ממעגל יצירת אותות דקות. האנודות של LED 1 של כל קבוצה מחוברות לרבע 1 של ה- UNITS IC ממעגל יצירת אותות דקות. וכך הלאה עד שאקבל את האנודות של LED 9 של כל קבוצה מחוברת ל- Q9 של ה- IC UNITS ממעגל יצירת אותות דקות.

כל הקתודות של נוריות הלד של כל קבוצה משבחות חוט אחד המחובר לסיכת האספנים של טרנזיסטור NPN. הבסיס של הטרנזיסטור של G0 מחובר ל- Q0 של TENS IC ממעגל יצירת אותות דקות. הבסיס של הטרנזיסטור של G1 מחובר ל- Q1 של ה- TENS IC ממעגל יצירת אותות דקות. וכך הלאה עד שאקבל את בסיס הטרנזיסטור של ה- G9 מחובר ל- Q5 של ה- TENS IC ממעגל יצירת אותות דקות. כל פולט הטרנזיסטורים יחוברו לקרקע של הסוללה.

שלב 7: שלב 7: שעות נוריות (00 עד 12)

בשלב זה חיברתי 12 קבוצות של נוריות LED. כל קבוצה מורכבת מ -5 נוריות LED המייצגות את הספירה מ 0 עד 4.

• קבוצה 0 (G0) מייצגת את ספירת השעות בין 00-01
• קבוצה 1 (G1) מייצגת את ספירת השעות בין 01-02
• קבוצה 2 (G2) מייצגת את ספירת השעות בין 02-03
• קבוצה 3 (G3) מייצגת את ספירת השעות בין 03-04
• קבוצה 4 (G4) מייצגת את ספירת השעות בין 04-05
• קבוצה 5 (G5) מייצגת את ספירת השעות בין 05-06
• קבוצה 6 (G6) מייצגת את ספירת השעות בין 06-07
• קבוצה 7 (G7) מייצגת את ספירת השעות 07-08
• קבוצה 8 (G8) מייצגת את ספירת השעות בין 08-09
• קבוצה 9 (G9) מייצגת את ספירת השעות בין 09-10
• קבוצה 10 (G10) מייצגת את ספירת השעות 10-11
• קבוצה 11 (G11) מייצגת את ספירת השעות 11-12

הנורות נשלטות על ידי ספירת ה- TENS של מעגל יצירת האותות בדקות. האנודות של LED 0 של כל קבוצה מחוברות ל- Q0 של TENS IC ממעגל יצירת אותות דקות. האנודות של LED 1 של כל קבוצה מחוברות ל- Q1 של TENS IC ממעגל יצירת אותות דקות. וכך הלאה עד שאקבל את האנודות של LED 4 של כל קבוצה מחוברת ל- Vcc.

כל הקתודות של נוריות הלד של כל קבוצה מ -0 עד 3 מציינות כי חוט אחד עובר למעגל הבקרה כ- G0. למעט הקתודות של נוריות 4 מחוברות לשער OR העשוי עם שני טרנזיסטורים NPN. הבסיס של הטרנזיסטור NPN הראשון מחובר ל- Q4 של מעגל ייצור אותות TENS IC בעוד שהבסיס של הטרנזיסטור NPN השני מחובר ל- Q5 של מעגל ייצור אותות ה- TENS מתוך דקות. הפולטים משבחים על חוט אחד עם הקתודות של הלדים האחרים המסומנים G0.

שלב 8: שלב 8: מעגל בקרת איתותים

לבסוף יצרתי שני מעגלים כדי לשלוט באותות השעות. המעגל הראשון עשוי עם שער AND שנעשה עם טרנזיסטורים NPN.

מעגל הבקרה הראשון נועד לנהל את האותות המתקבלים מ- G0 ל- G9 של נוריות השעות. כל אחד מ- G0 עד G9 מחובר לאספנים של 9 טרנזיסטורים NPN. בסיסי הטרנזיסטורים מחוברים לתפוקות ה- UNITS IC של מעגל ייצור אותות השעות הסופרים 0 עד 9. הפולטים משבחים ומחוברים לאספן של הטרנזיסטור NPN שהבסיס מחובר לפלט של ה- IC TENS. מעגל ייצור אותות השעות הסופר 0.

מעגל הבקרה השני מיועד לנהל את האותות המתקבלים מ- G10 ל- G11 של נוריות השעות. כל אחד מ- G10 ו- G11 מחובר לאספנים של 2 טרנזיסטורים NPN. בסיסי הטרנזיסטורים מחוברים לתפוקות ה- UNITS IC של מעגל יצירת אותות השעות הסופרים 0 עד 1. הפולטים משבחים ומחוברים לאספן של הטרנזיסטור NPN שהבסיס מחובר לפלט של ה- IC TENS. מעגל ייצור אותות השעות הסופר 1.