Μετρητής BCD χρησιμοποιώντας διακριτά τρανζίστορ: 16 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σήμερα σε αυτόν τον ψηφιακό κόσμο, δημιουργούμε διαφορετικούς τύπους ψηφιακών κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας ics και μικροελεγκτές. Δημιούργησα επίσης τόνους ψηφιακών κυκλωμάτων. Εκείνη την εποχή σκέφτομαι πώς φτιάχνονται αυτά. Έτσι, μετά από κάποια έρευνα διαπιστώνω ότι αυτά έχουν σχεδιαστεί από τα βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Οπότε με ενδιαφέρει πολύ. Έτσι σχεδιάζω να φτιάξω μερικές ψηφιακές συσκευές χρησιμοποιώντας διακριτά εξαρτήματα. Έφτιαξα μερικές συσκευές στις προηγούμενες οδηγίες μου.

Εδώ σε αυτό το διδακτικό έφτιαξα έναν ψηφιακό μετρητή χρησιμοποιώντας διακριτά τρανζίστορ. Χρησιμοποιήστε επίσης μερικές αντιστάσεις, πυκνωτές κλπ … Ο μετρητής είναι ένα ενδιαφέρον μηχάνημα που μετράει αριθμούς. Εδώ είναι ένας δυαδικός μετρητής 4 BIT. Έτσι, μετρά από 0000 δυαδικό αριθμό έως 1111 δυαδικό αριθμό. Σε δεκαδικό είναι από 0 έως 15. Μετά από αυτό το μετατρέπω σε μετρητή BCD. Ο μετρητής BCD είναι ένας μετρητής που μετράει έως 1001 (9 δεκαδικά). Επαναφορά στο 0000 αφού μετρήσει τον αριθμό 1001. Για αυτήν τη λειτουργία, προσθέτω κάποιο κύκλωμα συνδυασμού σε αυτό. ΕΝΤΑΞΕΙ.

Το διάγραμμα πλήρους κυκλώματος δίνεται παραπάνω.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτήν την αντίθετη θεωρία επισκεφθείτε το BLOG μου:

Αρχικά εξηγώ τα βήματα κατασκευής και στη συνέχεια εξηγώ τη θεωρία πίσω από αυτόν τον μετρητή. ΕΝΤΑΞΕΙ. Ας το καταγράψουμε….

Βήμα 1: Στοιχεία και εργαλεία

Συστατικά

Τρανζίστορ:- BC547 (22)

Αντίσταση:- 330E (1), 1K (4), 8.2K (1), 10K (15), 68K (1), 100K (8), 120K (3), 220K (14), 390K (6)

Πυκνωτής:- Ηλεκτρολυτικός:- 4.7uF (2), 10uF (1), 100uF (1)

Κεραμικό:- 10nF (4), 100nF (5)

Δίοδος:- 1N4148 (6)

LED:- κόκκινο (2), πράσινο (2), κίτρινο (1)

IC ρυθμιστή:- 7805 (1)

Πίνακας ψωμιού: - ένα μικρό και ένα μεγάλο

Καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Εργαλεία

Απογυμνωτής καλωδίων

Πολύμετρο

Όλα δίνονται στα παραπάνω σχήματα.

Βήμα 2: Δημιουργία τροφοδοσίας 5V

Σε αυτό το βήμα θα δημιουργήσουμε μια σταθερή πηγή ισχύος 5V για τον διακριτό μας μετρητή. Παράγεται από μπαταρία 9V χρησιμοποιώντας IC ρυθμιστή 5V. Η ακίδα από το IC δίνεται στο σχήμα. Σχεδιάζουμε τον πάγκο για παροχή 5V. Επειδή σχεδόν όλα τα ψηφιακά κυκλώματα λειτουργούν σε λογική 5V. Το διάγραμμα κυκλώματος τροφοδοσίας δίνεται στο παραπάνω σχήμα και δίνεται επίσης ως αρχείο με δυνατότητα λήψης. Περιέχει το IC και μερικούς πυκνωτές για σκοπούς φιλτραρίσματος. Υπάρχει ένα led για ένδειξη παρουσίας 5V. Τα βήματα σύνδεσης δίνονται παρακάτω,

Πάρτε τη μικρή σανίδα ψωμιού

Συνδέστε το IC 7805 στη γωνία, όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα

Ελέγξτε το διάγραμμα κυκλώματος

Συνδέστε όλα τα εξαρτήματα και τη σύνδεση Vcc και GND στις πλευρικές ράγες, όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος. 5V συνδεδεμένο στην πλευρική θετική ράγα. Η είσοδος 9V δεν συνδέεται με τη θετική ράγα

Συνδέστε το βύσμα 9V

Βήμα 3: Έλεγχος τροφοδοσίας

Εδώ σε αυτό το βήμα ελέγχουμε την παροχή ρεύματος και διορθώνουμε εάν έχει προρυθμιστεί κάποιο πρόβλημα στο κύκλωμα. Οι διαδικασίες δίνονται παρακάτω,

Επαληθεύστε την αξία όλων των στοιχείων και την πολικότητά της

Ελέγξτε όλες τις συνδέσεις χρησιμοποιώντας πολύμετρο στη λειτουργία ελέγχου συνέχειας, ελέγξτε επίσης για βραχυκύκλωμα

Εάν όλα είναι εντάξει, συνδέστε την μπαταρία 9V

Ελέγξτε την τάση εξόδου χρησιμοποιώντας πολύμετρο

Βήμα 4: Πρώτη τοποθέτηση τρανζίστορ αναστροφής

Από αυτό το βήμα ξεκινάμε να δημιουργούμε τον μετρητή. Για πάγκο χρειαζόμαστε 4 Τ σαγιονάρες. Εδώ σε αυτό το βήμα δημιουργούμε μόνο ένα T-flip-flop. Τα υπόλοιπα σαγιονάρες γίνονται με τον ίδιο τρόπο. Το pin-out του τρανζίστορ δίνεται στο παραπάνω σχήμα. Το ενιαίο διάγραμμα κυκλώματος Τ αναστροφής δίνεται παραπάνω. Ολοκλήρωσα ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα βασισμένο στο flip-flop T, για περισσότερες λεπτομέρειες επισκεφτείτε το. Οι διαδικασίες εργασίας δίνονται παρακάτω,

Τοποθετήστε τα τρανζίστορ όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα

Επιβεβαιώστε τη σύνδεση ακίδων τρανζίστορ

Συνδέστε τους εκπομπούς στις ράγες GND όπως φαίνεται στην εικόνα (ελέγξτε το διάγραμμα κυκλώματος)

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το T flip-flop, Επισκεφθείτε το ιστολόγιό μου, σύνδεσμος που δίνεται παρακάτω, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Βήμα 5: Πρώτο φινίρισμα Flip-Flop

Εδώ Σε αυτό το βήμα ολοκληρώνουμε την πρώτη καλωδίωση με σαγιονάρες. Εδώ συνδέουμε όλα τα στοιχεία που δίνονται στο διάγραμμα κυκλώματος που βρίσκεται στο προηγούμενο βήμα (Τ flip-flop).

Ελέγξτε το διάγραμμα κυκλώματος T-flip-flop

Συνδέστε όλες τις απαραίτητες αντιστάσεις που δίνονται στο διάγραμμα κυκλώματος

Συνδέστε όλους τους πυκνωτές που δίνονται στο διάγραμμα κυκλώματος

Συνδέστε το LED που δείχνει την κατάσταση εξόδου

Συνδέστε τη θετική και την αρνητική ράγα με τις ράγες τροφοδοσίας 5V & GND αντίστοιχα

Βήμα 6: Δοκιμή Flip-Flop

Εδώ σε αυτό το βήμα ελέγχουμε για τυχόν σφάλμα στην καλωδίωση του κυκλώματος. Αφού διορθώσουμε το σφάλμα δοκιμάζουμε το flip-flop Τ εφαρμόζοντας σήμα εισόδου.

Ελέγξτε όλες τις συνδέσεις με δοκιμή συνέχειας χρησιμοποιώντας πολύμετρο

Διορθώστε το πρόβλημα συγκρίνοντάς το με το διάγραμμα κυκλώματος

Συνδέστε την μπαταρία στο κύκλωμα (μερικές φορές το κόκκινο led είναι εκτός λειτουργίας)

Εφαρμόστε έναν παλμό -ve στον πείρο clk (χωρίς αποτέλεσμα)

Εφαρμόστε έναν παλμό +ve στην καρφίτσα clk (εναλλάσσει την έξοδο, η οποία οδηγείται σε απενεργοποίηση ή απενεργοποίηση σε ενεργοποίηση)

Εφαρμόστε έναν παλμό -ve στον πείρο clk (χωρίς αποτέλεσμα)

Εφαρμόστε έναν παλμό +ve στην καρφίτσα clk (εναλλάσσει την έξοδο, η οποία οδηγείται σε απενεργοποίηση ή απενεργοποίηση σε ενεργοποίηση)

Επιτυχία… Το διακριτικό μας flip-flop λειτουργεί πολύ καλά.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το T Flip-Flop, βίντεο που δόθηκε παραπάνω.

Or επισκεφθείτε το ιστολόγιό μου.

Βήμα 7: Καλωδίωση Τα υπόλοιπα 3 σαγιονάρες

Εδώ συνδέουμε τα υπόλοιπα 3 σαγιονάρες. Η σύνδεσή του είναι ίδια με την πρώτη σαγιονάρες. Συνδέστε όλα τα εξαρτήματα με βάση το διάγραμμα κυκλώματος.

Συνδέστε όλα τα τρανζίστορ όπως δίνονται στην παραπάνω εικόνα

Συνδέστε όλες τις αντιστάσεις όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα

Συνδέστε όλους τους πυκνωτές όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα

Συνδέστε όλες τις λυχνίες LED όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα

Βήμα 8: Δοκιμή των 3 σαγιονάρων

Εδώ δοκιμάζουμε και τις 3 σαγιονάρες που έγιναν στο προηγούμενο βήμα. Γίνεται με τον ίδιο τρόπο που έγινε στην πρώτη δοκιμή flip-flop.

Ελέγξτε όλες τις συνδέσεις χρησιμοποιώντας πολύμετρο

Συνδέστε την μπαταρία

Ελέγξτε κάθε flip-flop ξεχωριστά εφαρμόζοντας σήμα εισόδου (είναι με τον ίδιο τρόπο που έγινε στην πρώτη δοκιμή flip flop)

Επιτυχία. Και οι 4 σαγιονάρες λειτουργούν πολύ καλά.

Βήμα 9: Διασύνδεση όλων των σαγιονάρων

Στο προηγούμενο βήμα ολοκληρώσαμε με επιτυχία την καλωδίωση 4 σαγιονάρων. Τώρα θα δημιουργήσουμε τον πάγκο χρησιμοποιώντας τις σαγιονάρες. Ο μετρητής γίνεται συνδέοντας την είσοδο clk με την προηγούμενη συμπληρωματική έξοδο flip-flop. Αλλά το πρώτο flip-flop clk συνδέεται με το εξωτερικό κύκλωμα clk. Το κύκλωμα εξωτερικού ρολογιού δημιουργείται στο επόμενο βήμα. Οι διαδικασίες κατασκευής μετρητών δίνονται παρακάτω,

Συνδέστε κάθε είσοδο clk flip-flop στην προηγούμενη συμπληρωματική έξοδο flip-flop (όχι για το πρώτο flip-flop) χρησιμοποιώντας καλώδια jumper

Επιβεβαιώστε τη σύνδεση με το διάγραμμα κυκλώματος (στην ενότητα εισαγωγής) και ελέγξτε με δοκιμή συνέχειας πολλών μέτρων

Βήμα 10: Δημιουργία κυκλώματος εξωτερικού ρολογιού

Για τη λειτουργία του κυκλώματος μετρητή χρειαζόμαστε ένα εξωτερικό κύκλωμα ρολογιού. Ο μετρητής μετρά τους παλμούς του ρολογιού εισόδου. Έτσι, για το κύκλωμα ρολογιού δημιουργούμε ένα ασταθές κύκλωμα πολλών δονητών χρησιμοποιώντας διακριτά τρανζίστορ. Για κύκλωμα πολλών δονητών χρειαζόμαστε 2 τρανζίστορ και ένα τρανζίστορ χρησιμοποιείται για να οδηγήσει την είσοδο clk του μετρητή.

Συνδέστε 2 τρανζίστορ όπως φαίνεται στην εικόνα

Συνδέστε όλες τις αντιστάσεις όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος

Συνδέστε όλους τους πυκνωτές όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος

Επιβεβαιώστε όλες τις συνδέσεις

Βήμα 11: Σύνδεση του κυκλώματος ρολογιού με μετρητή

Εδώ συνδέουμε τα δύο κυκλώματα.

Συνδέστε το κύκλωμα ρολογιού στις ράγες τροφοδοσίας (5V)

Συνδέστε την έξοδο σταθερού ρολογιού στην είσοδο του μετρητή clk χρησιμοποιώντας καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Συνδέστε την μπαταρία

Εάν δεν λειτουργεί, ελέγξτε τις συνδέσεις στο σταθερό κύκλωμα

Ολοκληρώνουμε τον πάγκο 4 BIT με επιτυχία. Μετράει από 0000 έως 1111 και επαναλαμβάνεται αυτή η μέτρηση.

Βήμα 12: Κάντε το κύκλωμα επαναφοράς για τον μετρητή BCD

Ο μετρητής BCD είναι μια περιορισμένη έκδοση του μετρητή 4 BIT. Ο μετρητής BCD είναι ένας αντίθετος μετρητής που μετρά μόνο έως και 1001 (δεκαδικός αριθμός 9) και στη συνέχεια επαναφέρεται στο 0000 και επαναλαμβάνει αυτήν την καταμέτρηση. Για αυτήν τη συνάρτηση επαναφέρουμε με δύναμη όλα τα flip-flop στο 0 όταν μετράει 1010. Έτσι, εδώ δημιουργούμε ένα κύκλωμα που επαναφέρει το flip-flop όταν μετράει 1010 ή τους υπόλοιπους ανεπιθύμητους αριθμούς. Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται παραπάνω.

Συνδέστε και τις 4 διόδους εξόδου όπως φαίνεται στην εικόνα

Συνδέστε το τρανζίστορ και την αντίσταση βάσης και τον πυκνωτή του, όπως φαίνεται στην εικόνα

Συνδέστε τα δύο τρανζίστορ

Συνδέστε τις αντιστάσεις βάσης και τις διόδους

Ελέγξτε τις πολικότητες και την τιμή εξαρτήματος με το διάγραμμα κυκλώματος

Βήμα 13: Σύνδεση του κυκλώματος επαναφοράς με τον μετρητή

Σε αυτό το βήμα συνδέουμε όλες τις απαραίτητες συνδέσεις του κυκλώματος επαναφοράς με τον μετρητή. Χρειάζεται μακρά καλώδια για άλτες. Στο χρόνο σύνδεσης βεβαιωθείτε ότι όλες οι συνδέσεις έχουν ληφθεί από το σωστό σημείο που φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος (διάγραμμα πλήρους κυκλώματος). Επίσης, βεβαιωθείτε ότι οι νέες συνδέσεις δεν καταστρέφουν το κύκλωμα του μετρητή. Συνδέστε προσεκτικά όλα τα καλώδια του βραχυκυκλωτήρα.

Βήμα 14: Αποτέλεσμα

Ολοκληρώνουμε με επιτυχία το έργο "DISCRETE BCD COUNTER USING TRANSISTORS". Συνδέστε την μπαταρία και απολαύστε τη λειτουργία της. Ω… τι καταπληκτικό μηχάνημα. Μετράει αριθμούς. Ο θαυμαστός παράγοντας είναι ότι περιέχει μόνο τα βασικά διακριτά συστατικά. Μετά την ολοκλήρωση αυτού του έργου μάθαμε περισσότερα για τα ηλεκτρονικά. Αυτή είναι η πραγματική ηλεκτρονική. Είναι πολύ ενδιαφέρον. Ελπίζω ότι είναι ενδιαφέρον για όλους όσους αγαπούν τα Ηλεκτρονικά.

Δείτε το βίντεο για τη λειτουργία του.

Βήμα 15: Θεωρία

Το μπλοκ διάγραμμα δείχνει τις συνδέσεις μετρητή. Από αυτό καταλαβαίνουμε ότι ο μετρητής είναι φτιαγμένος σε κάθε ένα από τα 4 σαγιονάρες μεταξύ τους. Το κάθε flip-flop clk οδηγείται από την προηγούμενη συμπληρωματική έξοδο flip-flop. Έτσι ονομάζεται ασύγχρονος μετρητής (μετρητής που δεν έχει κοινό clk). Εδώ ενεργοποιείται όλο το flip-flop. Έτσι κάθε flip flop ενεργοποιείται όταν το προηγούμενο flip flop πηγαίνει σε μηδενική τιμή εξόδου. Με αυτό το πρώτο flip flop διαιρεί τη συχνότητα εισόδου με 2 και το δεύτερο με 4 και το τρίτο με 8 και το τέταρτο με 16. ΟΚ. Αλλά αυτό μετράμε τους πόλους εισόδου έως και 15. Αυτό είναι το βασικό έργο για περισσότερες λεπτομέρειες, επισκεφθείτε το BLOG μου, τον σύνδεσμο που δίνεται παρακάτω, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Το παραπάνω κύκλωμα χαρακτηρίζεται από διαφορετικά χρώματα για ένδειξη διαφορετικών λειτουργικών μερών. Το πράσινο μέρος είναι το κύκλωμα δημιουργίας clk και το κίτρινο μέρος το κύκλωμα ανάπαυσης.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το κύκλωμα, επισκεφθείτε το BLOG μου, στον παρακάτω σύνδεσμο, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Βήμα 16: DIY Kits 4 You !

Σκοπεύω να σας φτιάξω κιτ DIY "διακριτού πάγκου" στο μέλλον. Είναι η πρώτη μου προσπάθεια. Ποια είναι η γνώμη και οι προτάσεις σας, απαντήστε μου. ΕΝΤΑΞΕΙ. Ελπίζω να σου αρέσει…

Αντίο…….

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ………