IC жумуртка таймери: 11 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Түзгөн: Габриэль Чиу

Обзор

Бул долбоор санариптик логиканын негиздерин, NE555 таймеринин мүнөздөмөлөрүн көрсөтөт жана экилик сандардын кантип саналарын көрсөтөт. Колдонулуучу компоненттер: NE555 таймери, 12-разряддуу эсептегич, эки 2-кириш NOR дарбазасы, 4-КИРГИЗҮҮ дарбазасы, 2-КИРГИЗҮҮ дарбазасы жана 2-кириш ЖЕ дарбазасы. Логикалык дарбазалар, NOR, AND, жана OR TTL жана CMOS эквиваленттеринде болот, аны Линин Электроникасынан тапса болот. Бул долбоор эки жөнгө салуу менен жөнөкөй жумуртка таймери: катуу же жумшак кайнатылган жана баштапкы абалга келтирүү функциясы менен келет.

Бөлүктөр жана куралдар

• 1x нан тактасы (Линин саны: 10516)

• 1х 9В батарея (Линин номери: 8775, же 16123)

  ЭСКЕРТҮҮ: БУЛ ЦИРК 5В БИЙЛИГИН КОЛДОНУП ИШТЕСЕ БОЛОТ. IC чиптерине зыян келтириши мүмкүн, анткени 9Vдан ашпаңыз

• 1х 9В батарея кармагыч (Линин номери: 657 же 6538 же 653)
• Катуу илинүүчү зым (Линин номери: 2249)
• Jumper Wire (Линин номери: 10318 же 21805)
• Alligator Test Leads (Линин саны: 690)
• 3x тийүү которгучтары (Линин номери: 31241 же 31242)
• 1x NE555 таймери (Линин саны: 7307)
• 1x 12 биттик толкундуу эсептегич CMOS 4040 (Линин саны: 7210)
• 1x Dual Quad киргизүү жана CMOS 4082 дарбазасы (Линин саны: 7230)
• 1x Quad 2-киргизүү ЖАНА дарбаза CMOS 4081 (Линин саны: 7229)
• 2x Quad 2-кириш NOR дарбазасы CMOS 4001 же 74HC02 (Ли саны: 7188 же 71692)
• 1x Quad 2-Input OR дарбазасы 74HC32 (Линин саны: 71702)
• 3x 1k OHM резисторлору ¼ ватт (Линин саны: 9190)
• 2х 150k OHM резисторлору ¼ ватт (Линин саны: 91527)
• 1x 10nF (0.01UF) конденсатор (Линин саны: 8180)
• 1x 4.7UF конденсатору (Линин саны: 85)
• 1x 1N4001 диод (Линин саны: 796)
• 1x Buzzer 3-24V DC Үзгүлтүксүз (Линин саны: 4135)

Куралдар

1x Wire Stripers (Линин саны: 10325)

1 -кадам: Башкармаңызды орнотуу

Бул долбоор үчүн коллегияңызды орнотуу абдан маанилүү. Бул орнотуу бардык электр рельсинин (Кызыл жана көк сызыктардын) электр менен камсыз болушун камсыз кылуу болуп саналат.

1. Тактанын үстүндөгү эки банан терминалын нан тактасынын өзүнө туташтыруу үчүн кээ бир секирүүчү зымдарды колдонуу керек болот. Бул батарейканы же кубат булагын туташтырууга жардам берет.
2. Жогорудагы 1-сүрөттөгүдөй эле, кызыл темир линияларды бириктирүү үчүн кызыл илгич зымды коюңуз.
3. Көк темир жолдорду бириктирүү үчүн кара зымды колдонуңуз. (Мен кара зымды колдондум, бирок көк зым жакшы)

МААНИЛҮҮ!: Кызыл сызыктардын эч бири көк сызыктарга туташпаганын текшериңиз. Бул схеманы кыскартып, НАН ТАРТЫҢЫЗДЫ КҮЙДҮРӨТ, СИМИЗДИ ЖАНА БАТАРЕЯҢЫЗДЫ ЖОК КЫЛАТ.

СИЗДИН ТАРТАҢЫЗ КОШУЛУП ЖАТКАНДА КҮЧТҮҮ ЭМЕС! БУЛ СИЗДИН КОМПОНЕНТТЕРИҢИЗГЕ КЫРСЫК ЗЫЯН КЫЛЫШЫ МҮМКҮН

Баштоодон мурун, биз нан табакчабызда бир топ IC чиптерин колдонобуз, андыктан мен компоненттерди жакшы жана оңой аралыкка жайгаштыруу үчүн нандын тактайында турган жерлерди берем.

Көпчүлүк ICлердин алдыңкы же алдыга карай багыттары кайда экенин көрсөтүү үчүн чипте индикатору бар. Чип 2 -сүрөттө көрсөтүлгөндөй, чиптин маңдайы кайда экенин көрсөтүү үчүн бир аз оюкка ээ болушу керек.

(Эгерде сиз бурчтагы кичинекей LED схемасына кызыгсаңыз, аягына чейин барыңыз. Мен анын эмне үчүн бар экенин жана кантип иштээрин көрсөтөм)

2 -кадам: Таймерди орнотуу

Бул таймер кийинки кадамда колдоно турган эсептегичке секунд сайын импульс жиберет. Азырынча биз NE55 таймерин туура орнотууга көңүл бурабыз. Мен мезгилди 1 секундга коюу үчүн резистор менен конденсатордун маанилерин табуу үчүн NE555 таймер калкуляторун колдондум. Бул эсептегич секунда менен эсептелерин аныктайт.

1. NE555 таймер IC чипин нан тактасына койгула, ошондуктан алдыңкы казыктар нан сол жагында 5 -деңгээлде
2. Pin 8ди Кызыл темир жолго туташтырыңыз
3. Pin 1ди Blue темир жол линиясына туташтырыңыз
4. Pin 7ди Кызыл темир жолго 150k OHM резисторунун бири менен туташтырыңыз

5. Башка 7000 ОХМ каршылыгын жана 1N4001 диодду колдонуу менен 7 -пинди 2 -пинге туташтырыңыз

   • Диоддун сызыгы диаграммада көрсөтүлгөндөй 2 -пинге караганын текшериңиз
   • Резистордун караган багыты жөнүндө кабатыр болбоңуз
6. 6 -пинди 2 -пинге туташтырыңыз, ошондой эле зым же секиргичти колдонуңуз
7. Pin 5ти 10нФ конденсатордун жардамы менен Көк темир жол линиясына туташтырыңыз
8. Pin 2ди Blue темир жолуна 4.7uF конденсатор менен туташтырыңыз
9. Саптын белгисинин капталында турган зым Blue рельске туташкандыгын текшериңиз же болбосо конденсатор артка
10. Кайра орнотуу функциясын өчүрүү үчүн зымдын жардамы менен 4 -пин Кызыл темир жолго туташтырыңыз
11. Акырында, кийинки кадам үчүн 3 -пинге секиргичти коюңуз.

3 -кадам: эсептегичти орнотуу

Бул бүт системанын эң маанилүү бөлүгү, антпесе сиз кайнатылган жумурткадан да көбүрөөк аласыз!

1. CMOS 4040 Counter IC чипин нан тактасына NE555 таймеринин чипинен кийин коюңуз, андыктан алдыңкы казыктар 10 -деңгээлде
2. Pin 16ны Кызыл темир жолго туташтырыңыз
3. Pin 8ди Blue темир жол линиясына туташтырыңыз
4. Мурунку кадамда калтырган NE555 таймеринин чыгуусуна 10 -пин туташтырыңыз (NE555теги 3 -пин)
5. Баштапкы абалга келтирүү үчүн Pin 11 калтырыңыз

4 -кадам: Системанын мээсин даярдоо

Системанын мээлерин орнотуунун алгачкы кадамдары төмөнкүдөй суроо туулат: жумурткаларыбыздын канча убакыт бышышын каалайбыз?

Системада эки бышыруу орнотуулары бар; катуу кайнатылган жана жумшак бышырылган. Бирок, кыйын жагы санариптик системалар (ал тургай сиздин компьютерлериңиз дагы) экилик сандар менен эсептелет, андыктан 1 жана 0. ошондуктан кадимки ондук сандарыбызды экилик сандарга айландырышыбыз керек.

КЭЭР САНДАРДЫН БУЗУЛУШУНА Убакыт

Ондукту экиликке айландыруу жөнөкөй бөлүү кадамдарын талап кылат.

1. Номериңизди алып, 2ге бөлүңүз
2. Бөлүшүүнүн жыйынтыгын жана калганын эстеңиз
3. Калганы биринчи бөлүккө өтөт
4. Жыйынтыгыңызды 2ге бөлүңүз

5. Жыйынтыгыңыз нөлгө жеткенге чейин, ар бир ырааттуу бит үчүн 2ден 4кө чейинки кадамдарды кайталаңыз.

   ЭСКЕРТҮҮ: БИНАРЛЫК САНДАР САЛУУ ҮЧҮН ОКУП ЖАТАТ, БИТ #1 ЭҢ ТИЙИШ САН

Мисал, ондук сан үчүн: 720

Жогорудагы таблицага кайрылыңыз

Ошондуктан, алынган экилик номер 0010 1101 0000. Мен экилик номерди 4 топко бөлүп, бирдей аралыкта жана 12-бит эсептегичибизге дал келтирдим.

Заманыбызды табуу

Бул долбоор үчүн мен жумшак бышырууга 3 мүнөт, ал эми катуу бышырылганга 6 мүнөт тандадым. Бул убакыттарды NE555 таймерибиздин жана эсептегичибиздин ылдамдыгына дал келүү үчүн секунддарга айландыруу керек.

1 мүнөттө 60 секунд бар.

Ошентип, 3 мүнөт 180 секундга жана 6 мүнөт 360 секундга айланат

Андан кийин, биз аны бинардык форматка которушубуз керек.

Ондукту экиликке которуу ыкмасын колдонуп, биз:

360 секунд 0001 0110 1000

180 секунд 0000 1011 0100

5-кадам: 4-киргизүү ЖАНА Gate CMOS 4082 орнотуу

Биз акыры нан табакта системанын мээлерин орнотууну баштасак болот. Биринчиден, 4-кириш ЖАНА дарбаза. Бул дарбазага керектүү болгон бардык материалдар 1ге чейин болушу керек. Мисалы, биз 3 мүнөт тандап алсак; AND дарбазасы 1ди чыгарардан мурун 3, 5, 6 жана 8 биттери 1 болушу керек. Бул биздин системаны белгилүү бир убакта гана иштетет.

1. CMOS 4082 4-кириш жана Gate IC чипин нан тактасына CMOS 4040 эсептегичтен кийин койгула, ошондуктан алдыңкы казыктар 20-деңгээлде.
2. 14 -пин Кызыл темир жолго туташтырыңыз
3. Pin 7ди Blue темир жол линиясына туташтырыңыз
4. Жогорудагы диаграммада көрсөтүлгөндөй 2-5-пиндерди эсептегич казыктарга туташтырыңыз
5. 12-9-пиндер үчүн да ушундай кылыңыз
6. 6 жана 8 -казыктар колдонулбайт, андыктан аларды жалгыз калтыра аласыз

6 -кадам: Баскычтарды жана Ыкчаларды орнотуу

Бул башкы көзөмөл жана системанын дагы бир чечүүчү бөлүгү!

Биринчиден, илгичтер түшүнүгү менен баштайлы. 3 -сүрөт - биздин CMOS 4001 NOR дарбазаларыбызды колдонуп, биздин кулпулардын бири кандай болоорунун схемасы.

Киргизүү КҮЙГҮЗҮЛГӨНдө (логика жогору же 1 берилгенде), система кайсы чыгаруу КҮЙГӨНҮН которот жана КҮЙҮК бойдон сактайт. Башка киргизүү КҮЙГҮЗҮЛГӨНдө, система кайра которулат жана жаңы чыгарууну күйгүзөт.

Эми аны биздин схемага колдонуу үчүн!

Биринчи кулпу 4-киргизүү жана биз жөн эле зым менен чыгаруу үчүн болот.

1. CMOS 4001 NOR Gate IC чипин нан тактасына CMOS 4082 4-Input AND дарбазасынан кийин койгула, андыктан алдыңкы казыктар саны 30да.
2. 14 -пин Кызыл темир жолго туташтырыңыз
3. Pin 7ди Blue темир жол линиясына туташтырыңыз
4. AND 1 дарбазасынын 1 -пинине туташтырыңыз
5. 2 жана 4 -пиндерди бириктириңиз
6. 3 жана 5 -пиндерди бириктириңиз
7. AND 13 дарбазасынын 13 -пинин туташтырыңыз
8. 12 жана 10 -пиндерди бириктириңиз
9. 11 жана 9 -пиндерди бириктириңиз
10. 6 жана 8 -пиндерди туташтырыңыз, биз аларды кийинчерээк баштапкы абалга келтирүү үчүн колдонобуз.

7 -кадам: баскычтарды жана латчаларды орнотуу Конт

Кийинки - экинчи клапан жана баскычтар!

Буларды биз тактанын оң жарымына коёбуз, ошондуктан баскычтарды басуу жана биздин схеманы сактап калуу оңой. Баскычтар, ошондой эле, тандалган жөндөөнү орнотуу жана баштапкы абалга келтирүү үчүн ысырманы колдонушат.

1. Такталарыңызды (тийүү өчүргүчтөрүн) тактаңызга коюңуз

2. Жогорудагы схемадагыдай баскычтарды жипке байлаңыз

   Колдонулган резисторлор 1k OHM резисторлору

3. CMOS 4001ди мурунку биринчи кармагычка окшотуп, бирок биз анын баскычтарын CMOS 4001дин киришине туташтырып жатабыз.

   Figure 4 74HC02 NOR эквивалентин колдонуп жатат

ЭМИ АКЫРКЫ КОЛДОНУУ ҮЧҮН ТҮЙМӨНҮ КАЯПТАП ЖАНА КИРГИЗҮҮНҮ КАЛЫПТАЙБЫЗ!

1. Баштапкы абалга келтирүү баскычын тутумдагы башка баштапкы абалга туташтырыңыз

   • Жайгашуу үчүн мурунку кадамдардагы сүрөттөргө кайрылыңыз
   • Бардык казыктарды бириктирүү үчүн бир нече секирүүчү зымдарды колдонуу керек болот
2. Катуу кайнатылган жана жумшак кайнатылган баскычтын чыкмалары кийинки кадамда колдонулат

8-кадам: CMOS 4081 2-Input AND Gate орнотуу

Бул бөлүк биз тандаган параметрди ырастоону камтыйт. Чыгуу эки киргизүү тең туура болгондо гана күйгүзүлөт. Бул орнотуулардын бирине гана сигналды аягында иштетүүгө мүмкүндүк берет.

1. CMOS 4081 AND Gate IC чипин нан тактасына биринчи кулпуланган чипибизден кийин койгула, андыктан алдыңкы казыктар нан столдун оң жагында жана сол жагында 40 -деңгээлде болот
2. 14 -пин Кызыл темир жолго туташтырыңыз
3. Pin 7ди Blue темир жол линиясына туташтырыңыз
4. Эки дарбазанын чыгышын AND дарбазаларынын киришине туташтырыңыз (6 -кадамды караңыз: Баскычтарды жана латчтарды орнотуу)
5. Муну Катуу кайнатылган жана Жумшак кайнатылган орнотуулар үчүн жасаңыз.

9 -кадам: Системаны бүтүрүү

Системага акыркы тийүү. OR дарбазасы кирүүнү чыгарууну күйгүзүүгө мүмкүнчүлүк берет.

1. 74HC32 OR Gate IC чипин CMOS 4081 2-кириш жана дарбазасынан кийин нан тактасына коюңуз, андыктан алдыңкы казыктар нан столдун оң жагында жана сол жагында 50-деңгээлде
2. 14 -пин Кызыл темир жолго туташтырыңыз
3. Pin 7ди Blue темир жол линиясына туташтырыңыз
4. 7 -кадамдагы эки жыйынтыкты алып, аларды 74HC32 чипинин киришине туташтырыңыз (1 жана 2 -пинтер)
5. Чыгууну (PIN 3) коңгуроонун кызыл зымына туташтырыңыз
6. Коңгуроонун кара зымын Көк темир жол линиясына туташтырыңыз

Сиз бүттүңүз

Батарейканы батарейка кармагычка туташтырып, кызыл зымды нан плитасынын кызыл банан терминалына, ал эми кара зымды панелдин кара банан терминалына коюп, аны күйгүзүңүз. Таймердин иштеши үчүн, адегенде баштапкы абалга келтирүү баскычын басыңыз, андан кийин жаңы убакытты баштоону каалаган сайын өзүңүздүн вариантыңызды тандаңыз, анткени NE555 таймери дайыма иштеп турат жана эгерде баштапкы абалга келтирүү баскычы басылбаса тутумду санай берет

Келечектеги жакшыртуулар

Бул схема 100% идеалдуу схема эмес. Мен жакшырткым келген нерселер бар:

1. NE555 таймеринин жана эсептегичтин тандалгандан кийин гана санай башташы керек
2. Ар бир бүткөн ойготкучтан кийин системаны баштапкы абалга келтириңиз
3. Бир эле учурда бир эле вариантты тандап алаарыңызды текшериңиз, учурда эки вариантты тең тандай аласыз
4. Агымды ээрчүү жана түшүнүүнү жеңилдетүү үчүн схеманы тазалаңыз
5. Кайсы тандоо тандалганын жана таймердин учурдагы убактысын көрсөтүүчү бөлүккө же системага ээ болуңуз

10 -кадам: Операциянын видеосу

Мен кичинекей сыноо схемасына коңгуроону алмаштырдым. LED сигналды ийгиликтүү иштеткенде кызылдан жашылга өзгөрөт.

11 -кадам: BONUS Test Point Circuit

Ошентип … сиз бул кичинекей бөлүктөргө чын эле кызыгасыз.

Жогорудагы сүрөттөр тактада кандай экенин жана схеманын схемасын көрсөтөт. Бул схема логикалык тестирлөө схемасы деп аталат. Бул ICдин же санариптик чыгуулардын жогорку (1) же төмөн (0) экендигин текшере алат.

Бул схема диоддордун жана электр тогунун негизги түшүнүгүн колдонот. Электр жогорку потенциалдан төмөн потенциалга карай агат, бирок сиз суроо беришиңиз мүмкүн, потенциал кантип өзгөрөт? Райондун потенциалы ар бир компоненттен кийин төмөндөйт. Ошентип, резистордун бир учунда, мисалы, экинчи жагындагы потенциалы жогору болот. Бул түшүү чыңалуунун төмөндөшү деп аталат жана резистордун өзгөчөлүктөрүнөн келип чыгат жана Ом закону аркылуу табылат.

Ом закону: Чыңалуу = Учурдагы x Каршылык

Диоддордо чыңалуунун төмөндөшү да бар, алар чынжыр боюнча бара жатканда чыңалууну андан ары төмөндөтөт. Бул жерге символун тийгизгенге чейин уланат, бул нөл потенциалын же нөл чыңалуусун билдирет.

Эми суроо, бул схема кантип жогорку логиканы (1) же төмөн логиканы (0) текшерет?

Ооба, биз логикалык чыгарууну эки LEDдин ортосундагы чекитке туташтырганыбызда, ал учурда чыңалуу потенциалын коет. Диоддордун негиздерин колдонуу LED диоддору - жарык чыгаруучу диоддор жана ошол эле принциптерди карманышкандыктан, диоддор токтун бир багытта агышына гана мүмкүндүк берет. Ошондуктан сиз диоддорду тескерисинче туташтырсаңыз, алар күйбөйт.

Бул чекиттин эки LEDдин ортосундагы таасири бул өзгөчөлүктүн болушуна себеп болот. Качан логика бийик (1) болгондо, 5 вольттук потенциал ошол жерге жайгаштырылат жана КЫЗЫЛ LEDдын алдындагы чыңалуу потенциалы сыноо чекитиндеги потенциалдан төмөн болгондон кийин, КЫЗЫЛ диод күйбөйт. Бирок, Жашыл LED күйөт. Бул сиз сынап жаткан нерсенин логикасы бийик экенин көрсөтөт (1).

Жана тескерисинче, сыноо чекити логикалык төмөн болгондо (0) сыноо чекитинде нөл чыңалуу потенциалы болот. Бул RED LEDди күйгүзүүгө мүмкүндүк берет, бул сиз сынап көргүңүз келген нерсенин логикасы төмөн экенин көрсөтөт.