שני תדרים של שבבים עם קריאה בינארית: 16 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

באמצעות שתים עשרה דיודות פולטות אור. לאב טיפוס יש CD4040 כנגד ו- CD4060 כמחולל בסיס הזמן. שחרור האות הוא על ידי שער נגד דיודה. Ics CMOS המשמשים כאן מאפשרים להפעיל את המכשיר על ידי כל מתח בטווח של 5 עד 15 וולט, אך התדר המרבי מוגבל לכ -4 מגה -הרץ.

4040 הוא מונה בינארי בן 12 שלבים באריזה של 16 פינים. 4060 הוא מונה בינארי ומתנד בן ארבעה עשר שלבים, באותה חבילת 16 פינים. גרסאות 74HC או 74HCT של שבבים אלה עשויות לשמש לטווח תדרים גבוה יותר, אך טווח מתח האספקה מוגבל אז למקסימום של 5.5 וולט בערך. על מנת להשתמש בזה על מנת להציג את התדירות של משדר HAM טיפוסי, יהיה צורך במכשיר טרום -קדם ומגבר קדם. אני מקווה שאלו יהיו נושאים להוראה הבאה.

שלב 1: שנים -עשר מערך LED

התחלתי בפרויקט זה בכדי שיהיה לי מונה תדרים פשוט שיעבוד במינימום טרחה, תוך שימוש במספר המרבי של רכיבים וללא תכנות. הסתפקתי בעיצוב זה של "מונה תדר שני שבבים" מכיוון שפשטותו מושכת.

השלב הראשון היה לחבר את הדלפק ולגרום לו לעבוד. ריכזתי מספר תאי אדום בגודל 3 מ מ מתיבת הגרוטאות שלי ולוחות שונים והלחמתי אותם בתור על שבר של מעגל - התוצאה מוצגת כאן ליד שבב הנגד. ה- IC הספציפי הזה חולץ מפרויקט אחר שהסתיים למחצה, מתוך תקווה נמרצת שלפחות זה יסתיים. 74HC4040 תהיה בחירה טובה יותר אם אתה מתכנן לבנות זאת. זה יכול לספור לתדירות גבוהה יותר.

שלב 2: הפעלת קן החולדות

הוחלט לבנות אותו כמה שיותר קטן, ולכן אין לוח מעגלים. מוליכי 4040 נחתכו, וקבל רב שכבתי קרמיקה של 100n מחובר על פני מוליכי אספקת החשמל שלו. זה כדי לאפשר לו לשרוד טוב יותר ב- ESD.

לאחר מכן מולחמים חוטים (מכבל CAT-5) לנתחי המוליכים. לאחר שצד אחד טופל כך, הגיע הזמן לבדוק אם השבב עדיין חי.

שלב 3: בדיקת 4040

הנורית והשבב הוצגו זה לזה, ובדיקה מהירה, הפעלת כוח לשבב וקרקע המשותף של הלדים, נתנה לי נוריות מהבהבות כאשר נגע בכניסת השעון של השבב באצבע - זה היה ספירת 50 הזמזם של הרשת החשמלית.

LED אחד היה בהיר מדי - הוא גרם לאחרים להיראות עמומים מדי בהשוואה. הוא נשלף באכזריות, ואז הונח בצד בעדינות לשימוש סולו אפשרי. נוריות LED הן מכשירים שבירים ונכשלים בקלות אם הם מתחממים מדי בזמן שהפניות לחוצות. הייתי צריך להחליף כשלושה במערך שלי. אם אתה קונה אותם, הקפד לקבל כמה תוספת. אם אתה מגרד אותם, הקפד לקבל הרבה יותר תוספת מכיוון שאתה צריך אותם דומים במידה מסוימת לבהירות.

שלב 4: הדלפק - השלם

התמונה מציגה את הדלפק והתצוגה שהושלמו. ישנם שתים עשרה נוריות LED, שבב הנגד, קבל מעקף אספקה ושני נגדים. הנגד 1K קובע את בהירות התצוגה. הנגד 4.7 K מחבר את קלט האיפוס לקרקע. הסיכה הלא מחוברת לידה היא קלט השעון.

שלב 5: ארון לדלפק

חיפוי המתכת מתא D נפרק ונוצר סביב מכלול זה. סרט פלסטיק שימש למניעת קצר חשמלי.

הסרט מציג את מבחן הדלפק שלי. הוא סופר אות של 50 הרץ המסופק על ידי האצבע שלי.

שלב 6: בסיס הזמן - חלקים

מונה תדרים פועל על ידי ספירת פולסי האות לזמן ידוע והצגת ספירה זו. מונה יוצר מחצית ממונה התדרים. מעגל המספק מרווח ידוע במדויק - בסיס הזמן - הוא החלק השני.

פונקציה זו מבוצעת על ידי ה- CD4040, מתנד ומפריד בינארי בן 14 שלבים באריזה של 18 פינים. על מנת להתאים אותו, לא כל פלט המפריד הוצא החוצה. החלטתי על תדר מתנד של 4 מגה -הרץ - הוא היה המתאים ביותר שהיה לי בארגז הזבל שלי. בחירה זו של קריסטל פירושה שקריאת התדרים תהיה בכפולה של מגה -הרץ.

שלב 7: מתנד הקריסטל

מתנד הקריסטל 4 מגה -הרץ לבסיס הזמן הולך ומתעצב. נגד שבב 10 מג יושב על פני שני סיכות המתנד, ושני קבלים 10 pf קבועים על פיסת לוח מעגלים יחד עם הגביש.

שלב 8: מתנד - מפריד

זהו בסיס הזמן שהושלם. החוט האדום מחבר את הפלט המשמעותי ביותר (Q13) לכניסת האיפוס. זה גורם לדופק איפוס קצר להופיע בסיכה זו כל 8192 תנודות של הגביש. בפלט הבא (Q12) יהיה גל מרובע עליו, והוא משמש כדי לאפשר את המונה כשהוא נמוך, ולהציג את המספר כשהוא גבוה.

אין לי עדיין דיאגרמות מעגל. זהו רעיון גס של אופן הפעולה של מונה התדרים, וסידורי התצוגה וההצגה היו במצב שטף כאשר ניסיתי למצוא פתרון מרכיב מינימלי.

שלב 9: בדיקת בסיס הזמן

כעת, הבדיקה היא תהליך מעורב מאוד. אני אצטרך לקחת את זה לעבודה. אחר כך הבטיח לאותו בחור שעובד (זה מה שהוא טוען שהוא עושה) עם האוסילוסקופ, גן עדן, אדמה ובירה על ההזדמנות להשתמש בו. השלישי הזה, עם זאת, בטוח למדי מכיוון שהוא כמעט ולא יוצא משם בזמן שאנו אחרים עושים.

אז תמהר, תכנס תוך שהוא יוצא לארוחת צהריים ותבדוק את המעגל, ותקפוץ מהר לפני שהוא חוזר. אחרת אולי אצטרך לעזור לו בכל החור שהוא נכנס אליו ואולי לפספס את ארוחת הצהריים. הרבה יותר פשוט להשתמש ברדיו. רדיו כיס זול, בינוני, שהיה כל הזעם לפני שהגיעו הגאדג'טים החדשים של mp3. בסיס הזמן הקטן הזה ייצור חשיש בכל החוגה כשהוא עובד. בעזרתו וכמה תאים הצלחתי לברר כי בסיס הזמן עובד עם שלושה תאים, וכי הוא אינו פועל על שני תאים, ובכך נקבע כי יידרשו לפחות 4.5 וולט להפעלת מונה התדרים שלי.

שלב 10: מקום לבסיס הזמן

זה מראה את החלל בתוך הדלפק השמור למעגל בסיס הזמן.

שלב 11: אינטגרציה

זה מראה את שני המעגלים המשולבים במיקום. ההיגיון ה"דבק "הדרוש ביניהם על מנת לגרום להם לפעול כמונה תדרים יתממש על ידי דיודות ונגדים.

קבל ניתוק נוסף נוסף על פני שבב בסיס הזמן. לא תוכל להתנתק יותר מדי. אני מתכוון להתרגל קרוב למקלטים רגישים, ולכן יש לדכא כל רעש קרוב למקור ולמנוע ממנו לברוח. מכאן מארון הפח הממוחזר.

שלב 12: שלב אינטגרציה

שוב שיניתי את דעתי, והסידור בתמונה הזו קצת שונה. הוא קומפקטי יותר, ולכן העדיף.

שלב 13: תרשים המעגל

כעת, כשהבנייה כמעט הסתיימה, הנה תרשים מעגלים. כשהחלטתי סוף סוף כיצד זה יתבצע, והנחתי את זה על הנייר, התחילו להתגנב פנימיות. יכולתי לגרום לזה לעבוד גם כנגד, עם מתג ושני רכיבים נוספים. אז עכשיו זה מונה נגד / תדר.

דופק קצר ב- Q13 מאפס את שני המונים. ואז Q12 יהיה נמוך לפרק זמן מסוים (2048 מחזורי xtal) ובמהלך הזמן האות הנכנס משעון את 4040. הטרנזיסטור כבוי, כך שהנורות אינן נדלקות. ואז Q12 עולה גבוה ואז האות לא עובר לקלט של 4040. הטרנזיסטור נדלק והספירה ב- 4040 מוצגת על הלדים לכל העולם. שוב לאחר 2048 השעונים Q12 יורדים, Q13 עולה גבוה והיה נשאר שם, פרט לכך שהוא מחובר לכניסות האיפוס של שני המונים, כך ששני הספירות מתנקות מה שמנקה את המצב של Q13 וכך המחזור מתחיל מחדש. אם הוא מוגדר כנגד, 4060 מוחזק באופן קבוע באיפוס והטרנזיסטור מופעל במשרה מלאה. כל הקלט נספר ומוצג מיד. המספר המרבי הוא 4095 ואז המונה מתחיל מאפס מחדש. דיודת הזנר הזו עשויה באופן מתוח ממתח גבוה יותר ממתח האספקה הרגיל. זה לא מקודד במהלך שימוש רגיל. אם, עם זאת, מתח גדול מהרגיל יופעל, הוא יגביל את המתח לשני השבבים לערך שהם יכולים להתמודד איתו. ומתח גבוה באמת יגרום לנגד 470 אוהם להישרף, ועדיין להגן על האלקטרוניקה - ובכן, רובם, בכל מקרה. לפחות זה מה שאני מקווה שיקרה אם הדבר הזה יתחבר ישירות לרשת החשמל.

שלב 14: מתג Freq / Count

הותקן מתג קטן לבחירה בין שני המצבים, ספירה פשוטה של הפולסים הנכנסים לעומת ספירתם לתקופה וקביעת התדירות, וכל מיני סידורים אחרים בוצעו.

חלק מהחיווט נחנק בפלסטיק כדי להפוך אותם לקצרים (אני מקווה). הלחמת פחית נוספת מתא D אחר על פני החלק העליון תהפוך את הקופסה להשלמה ותגן על הפנימיות מפני נתחי תיל ותלוליות של הלחמות, שתיהן בשפע על משטח העבודה שלי.

שלב 15: תצוגה אחורית

ניתן לראות את האפשרות לבחור בין מצבי תדר וספירה בתצוגה אחורית זו.

שלב 16: המכשיר שהושלם

זוהי תצוגה של המכשיר שהושלם. נוריות הלדים מציגות את התדר המשוקלל כדלקמן:

2 MHz 1 MHz 500 KHz 250 KHz 125 KHz 62.5 KHz 31.25 KHz 15.625 KHz 7.8125 KHz 3.90625 KHz 1.953125 KHz 0.9765625 KHz עליך להוסיף את המשקולות של הנורות המוארות כדי לקרוא את התדר. כמה נתונים על צריכת הזרם: במתח אספקה מופעל של שישה וולט (ארבעה תאי AA) הזרם הנמשך היה 1 mA במצב Counter, ו- 1.25 mA במצב תדר, ללא כלום. בעת הצגת ספירות (כמה נוריות דולקות) הצריכה זינקה ל -5.5 mA במצב נגד, ו -3.5 mA במצב תדר. המונה הפסיק לספור אם התדר יעלה למעל כ -4 מגה -הרץ. זה תלוי מעט במשרעת האות המופעל. הוא דורש קלט תואם CMOS מלא כדי שיספרו בצורה מהימנה. סוג זה של התניה אותית הוא כמעט תמיד הכרחי. קדם מגבר ומכשיר כניסה מראש ירחיבו את טווח התדרים ויגדילו את הרגישות. ניתן למצוא מידע נוסף בנושא זה לחיפוש המילים "מונה תדר שני שבבים" ללא הציטוטים.