Mita mbili za Mzunguko wa Chip Pamoja na Kusoma kwa Baari: Hatua 16

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

kutumia diode kumi na mbili za kutoa mwanga. Mfano huo una CD4040 kama kaunta na CD4060 kama jenereta ya muda. Kupiga ishara ni kwa kontena - lango la diode. Picha za CMOS zilizotumiwa hapa huruhusu kifaa kuwezeshwa na voltage yoyote katika anuwai ya volts 5 hadi 15, lakini masafa ya kiwango cha juu ni mdogo kwa karibu 4 MHz.

4040 ni kaunta ya binary ya hatua kumi na mbili katika kifurushi cha pini 16. 4060 ni kaunta ya binary ya hatua kumi na nne na oscillator, katika kifurushi sawa cha pini 16. Matoleo ya 74HC au 74HCT ya chips hizi zinaweza kutumiwa kwa masafa ya juu zaidi, lakini upeo wa voltage ya usambazaji basi umepunguzwa kwa kiwango cha juu cha volts 5.5 au hivyo. Ili kutumia hii ili kuonyesha masafa ya mtoaji wa kawaida wa HAM, aina fulani ya prescaler na preamplifier itahitajika. Tunatumahi kuwa hawa watakuwa mada ya watafundishwa baadaye.

Hatua ya 1: Ishara kumi na mbili za LED

Nilianza kwenye mradi huu ili kuwa na kaunta rahisi ya masafa ambayo itafanya kazi na kiwango cha chini cha usumbufu, nikitumia idadi ndogo ya vifaa na programu ya HAPANA. Nilitulia juu ya muundo huu wa "counter chip frequency counter" kwa sababu unyenyekevu wake ulikuwa wa kupendeza.

Hatua ya kwanza ilikuwa waya wa kaunta na kuifanya ifanye kazi. Nilikusanya vipindi kadhaa vyekundu vya 3mm kutoka kwenye sanduku langu la taka na bodi kadhaa na kuziuzia kwenye foleni ya bodi ya mzunguko - matokeo yanaonyeshwa hapa karibu na chip ya kaunta. Ice hii ilitolewa kutoka kwa mradi mwingine uliomalizika nusu, na matumaini makubwa kwamba angalau hii itaishia kumaliza. 74HC4040 itakuwa chaguo bora ikiwa unapanga kujenga hii. Inaweza kuhesabu kwa masafa ya juu.

Hatua ya 2: Kuanzisha Kiota cha Panya

Iliamuliwa kuijenga ndogo iwezekanavyo, na kwa hivyo hakuna bodi ya mzunguko. Viongozi wa 4040 walipunguzwa, na kauri ya multilayer ya kauri 100n iliyounganishwa kwenye njia zake za usambazaji wa umeme. Hii ni kuiwezesha kuishi ESD bora.

Waya (kutoka kwa kebo ya CAT-5) kisha ikauzwa kwa stubs ya risasi. Baada ya upande mmoja kutibiwa hivyo, ilikuwa wakati wa kupima ikiwa chip bado ilikuwa hai.

Hatua ya 3: Kupima 4040

LED na chip zililetwa kwa kila mmoja, na hundi ya haraka, kutumia nguvu kwenye chip na kutuliza kawaida ya LED, ilinipa taa za kupepesa wakati pembejeo ya saa ya chip iliguswa na kidole - ilikuwa kuhesabu 50 Hz kuu hum.

Mwangaza mmoja wa LED ulikuwa mkali sana - ilikuwa ikifanya zingine kuonekana dhaifu sana kwa kulinganisha. Iliondolewa bila huruma, kisha ikawekwa kando kwa matumizi ya peke yake. LED ni vifaa dhaifu na hushindwa kwa urahisi ikiwa imechomwa sana wakati miongozo imesisitizwa. Ilinibidi kuchukua nafasi karibu tatu katika safu yangu. Ikiwa unazinunua, hakikisha kupata kadhaa za ziada. Ikiwa unawasumbua, hakikisha kupata mengi zaidi kwani unahitaji kwa kufanana kwa mwangaza.

Hatua ya 4: Kaunta - Imekamilika

Picha inaonyesha kaunta iliyokamilishwa na onyesho. Kuna LEDs kumi na mbili, chip ya kaunta, usambazaji wa kupitisha capacitor na vipinga viwili. Kinzani ya 1K inaweka mwangaza wa onyesho. Kinzani ya 4.7 K inaunganisha pembejeo ya kuweka upya ardhini. Pini isiyounganishwa karibu na hiyo ni pembejeo ya saa.

Hatua ya 5: Baraza la Mawaziri la Kukabiliana

Kufunikwa kwa chuma kutoka kwa seli ya D kulifunuliwa na kutengenezwa kuzunguka mkutano huu. Filamu ya plastiki ilitumika kuzuia mizunguko fupi.

Sinema inaonyesha mtihani wangu wa kaunta. Inahesabu ishara ya 50 Hz iliyotolewa na kidole changu.

Hatua ya 6: Msingi wa Wakati - Sehemu

Kaunta ya masafa hufanya kazi kwa kuhesabu kunde za ishara kwa muda unaojulikana, na kuonyesha hesabu hii. Kaunta huunda nusu ya kaunta ya masafa. Mzunguko wa kutoa muda unaojulikana kwa usahihi - muda wa muda - ni sehemu nyingine.

Kazi hii inafanywa na CD4040, oscillator na msambazaji wa binary wa hatua 14 kwenye kifurushi cha pini 18. Ili kuifanya iwe sawa, sio matokeo yote ya mgawanyiko yameletwa nje. Niliamua juu ya masafa ya oscillator ya 4 MHz - ilikuwa ndio inayofaa zaidi nilikuwa nayo kwenye sanduku langu la taka. Chaguo hili la kioo linamaanisha kuwa kusoma mara kwa mara kutakuwa kwenye megahertz nyingi.

Hatua ya 7: Crystal Oscillator

4 MHz oscillator ya kioo kwa muda wa muda inachukua sura. Kinga ya chip ya Meg 10 inakaa kwenye pini mbili za oscillator, na hizo capacitors 10 za pf zimewekwa kwenye chakavu cha bodi ya mzunguko pamoja na kioo.

Hatua ya 8: Oscillator - Mgawanyiko

Huu ndio muda uliokamilika. Waya nyekundu huunganisha pato muhimu zaidi (Q13) kwa pembejeo ya kuweka upya. Hii inasababisha mapigo mafupi ya kuweka upya kuonekana kwenye pini hii kila mitetemo 8192 ya kioo. Pato linalofuata (Q12) litakuwa na wimbi la mraba juu yake, na hii hutumiwa kuwezesha kaunta ikiwa chini, na kuonyesha hesabu hiyo ikiwa juu.

Bado sina michoro za mzunguko. Hili ni wazo mbaya la jinsi kaunta ya masafa inapaswa kufanya kazi, na mipangilio ya kuweka na kuonyesha ilikuwa katika hali ya mtiririko wakati nilijitahidi kupata suluhisho la kiwango cha chini.

Hatua ya 9: Kujaribu Timebase

Sasa, kuipima ni mchakato unaohusika sana. Nitalazimika kuipeleka kazini. Kisha muahidi mtu huyo anayefanya kazi (ndivyo anadai kuwa anafanya) na oscilloscope, mbingu, ardhi na bia kwa nafasi ya kuitumia. Tatu hiyo, hata hivyo, ni salama kwani yeye ni nadra nje ya wakati wakati sisi wengine tunafanya.

Kisha uwe mwepesi, ingia wakati anaenda kupata chakula cha mchana na ujaribu mzunguko, na uondoe haraka kabla ya kurudi. Mwingine ningelazimika kumsaidia kutoka kwenye shimo lolote ambalo amejiingiza mwenyewe na labda nikose chakula cha mchana. Ni rahisi kutumia redio. Wimbi la bei rahisi, la kati, redio mfukoni ambalo lilikuwa ghadhabu zote kabla ya vifaa vipya vya mp3 vilivyokuja. Muda mdogo huu utaunda hashi kote wakati wa kufanya kazi wakati unafanya kazi. Kutumia na seli chache niliweza kuhakikisha kuwa muda wa saa ulifanya kazi na seli tatu, na kwamba haikufanya kazi kwenye seli mbili, na hivyo kudhibitisha kuwa angalau volts 4.5 itahitajika kuchoma kaunta yangu ya masafa.

Hatua ya 10: Nafasi ya Timebase

Hii inaonyesha nafasi ndani ya kaunta iliyohifadhiwa kwa mzunguko wa muda.

Hatua ya 11: Ujumuishaji

Hii inaonyesha mizunguko miwili iliyounganishwa katika nafasi. Mantiki ya "gundi" inahitajika kati yao ili kuwafanya wafanye kazi kama kaunta ya masafa itapatikana na diode na vipinga.

Kioo kingine cha kukata nguvu kiliongezwa kwenye chip ya muda wa muda. Huwezi kuwa na utengamano mwingi. Ninakusudia hii kutumika karibu na wapokeaji nyeti, kwa hivyo kelele yoyote inapaswa kukandamizwa karibu na chanzo na kuzuiwa kutoroka. Kwa hivyo baraza la mawaziri la tinsheet.

Hatua ya 12: Ujumuishaji Awamu ya Pili

Nilibadilisha mawazo yangu tena, na mpangilio katika picha hii ni tofauti kidogo. Ni thabiti zaidi, na hivyo ilipendelea.

Hatua ya 13: Mchoro wa Mzunguko

Sasa, wakati ujenzi unakaribia kukamilika, hapa kuna mchoro wa mzunguko. Wakati mwishowe nilikaa juu ya jinsi itakavyofanyika, na kuiweka kwenye karatasi, kazi za sanaa zilianza kutambaa. Ningeweza kuifanya kazi kama kaunta pia, na swichi na vifaa viwili vya ziada. Kwa hivyo sasa ni kaunta ya Kukabiliana / Masafa.

Pigo fupi kwenye Q13 huweka upya kaunta zote mbili. Halafu Q12 itakuwa chini kwa kiwango fulani cha wakati (mizunguko 2048 xtal) na wakati huo saa zinazoingia zinaonyesha saa 4040. Transistor imezimwa, kwa hivyo viongo havitoi taa. Kisha Q12 huenda juu na ishara basi haifikii pembejeo ya 4040. Transistor inawasha na hesabu katika 4040 imeonyeshwa kwenye LED kwa ulimwengu wote kuona. Tena baada ya saa 2048 Q12 kwenda chini, Q13 huenda juu na ingesalia hapo, isipokuwa kwamba imeunganishwa na pembejeo za kuweka upya za kaunta zote mbili, kwa hivyo hesabu zote mbili zinafutwa ambazo zinaondoa hali ya Q13 na kwa hivyo mzunguko huanza upya tena. Ikiwa imewekwa kama kaunta, 4060 imeshikiliwa kabisa na transistor imewashwa wakati wote. Uingizaji wote huhesabiwa na huonyeshwa mara moja. Hesabu kubwa ni 4095 na kisha kaunta huanza kutoka sifuri tena. Kwamba diode ya zener imetengenezwa kwa voliti kubwa kuliko voltage ya kawaida ya usambazaji. Haifanyi kazi wakati wa matumizi ya kawaida. Ikiwa, howvever, voltage kubwa kuliko kawaida itatumika, itapunguza voltage kwa chips mbili kwa thamani wanayoweza kushughulikia. Na voltage ya juu kabisa itasababisha kinzani ya 470 ohm kuwaka, bado inalinda umeme - vizuri, wengi wao, hata hivyo. Angalau, ndivyo ninavyotarajia kutokea, ikiwa jambo hili litaunganishwa moja kwa moja na mtandao mkuu.

Hatua ya 14: Freq / Count switch

Kitufe kidogo kilitengwa kuchagua kati ya njia hizo mbili, kuhesabu wazi kwa kunde zinazoingia dhidi ya kuzihesabu kwa muda na kuamua masafa, na utaftaji mwingine mwingi ulifanyika.

Baadhi ya wiring imesumbuliwa kwa plastiki ili kuwafanya sugu kwa muda mfupi (natumai). Kuunganisha bamba lingine kutoka kwa seli nyingine ya D hapo juu kutafanya sanduku likamilike na kulinda matumbo kutoka kwa vipande vya waya na vitambaa vya solder, ambavyo vyote viko kwenye sehemu yangu ya kazi.

Hatua ya 15: Mtazamo wa Nyuma

Swich ya kuchagua kati ya moduli za Frequency na hesabu inaweza kuonekana katika mwonekano huu wa Nyuma.

Hatua ya 16: Ala iliyokamilika

Huu ni mtazamo wa chombo kilichokamilishwa. LED zinaonyesha masafa yenye uzito kama ifuatavyo:

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 Lazima uongeze pamoja uzani wa taa zilizowashwa ili kusoma masafa. Takwimu zingine juu ya matumizi ya sasa: kwa voltage inayotumika ya usambazaji wa volts sita (seli nne za AA) sasa iliyochorwa ilikuwa 1 mA katika hali ya Kukabiliana, na 1.25 mA katika hali ya Frequency, bila kitu kilichoonyeshwa. Wakati wa kuonyesha hesabu (taa zingine za LED) matumizi yaliruka hadi karibu 5.5 mA katika hali ya kaunta, na 3.5 mA katika hali ya masafa. Kaunta iliacha kuhesabu ikiwa masafa yaliongezeka hadi juu juu ya 4 MHz. Hii inategemea kidogo ukubwa wa ishara inayotumika. Inahitaji pembejeo kamili ya CMOS kwa kuhesabu kwa kuaminika. Aina fulani ya hali ya ishara kwa hivyo karibu kila wakati ni muhimu. Preamp na prescaler katika pembejeo zote zitapanua masafa na kuongeza unyeti. Zaidi juu ya mada hii inaweza kupatikana kwa kutafuta maneno "kaunta ya mzunguko wa chip mbili" bila nukuu.