sekundnik Teleekspressu.pdf

M I N I P R O J E K T Y

Wspólną cechą układów opisywanych w dziale "Miniprojekty" jest łatwość ich praktycznej realizacji.

Zmontowanie układu nie zabiera zwykle więcej niż dwa, trzy kwadranse, a z jego uruchomieniem można

poradzić sobie w ciągu kilkunastu minut. "Miniprojekty" mogą być układami stosunkowo skomplikowanymi

funkcjonalnie, lecz prostymi w montażu i uruchamianiu, gdyż ich złożoność i inteligencja jest zawarta

w układach scalonych. Wszystkie projekty opisywane w tej rubryce są wykonywane i badane

w laboratorium AVT. Większość z nich wchodzi do oferty kitów AVT jako wyodrębniona seria

“Miniprojekty” o numeracji zaczynającej się od 1000.

Sekundnik Teleekspressu

Chcia³bym

zaproponowaÊ

Czytelnikom budowÍ

prostego uk³adu, ktÛry

sam w†sobie nie

spe³nia jeszcze øadnej

konkretnej funkcji.

Sekundnik jest przezna-

czony do rozbudowania juø

istniej¹cego zegara elektro-

nicznego lub moøe byÊ wyko-

rzystany jako element nowo

powstaj¹cej konstrukcji. Se-

kundnik moøe wspÛ³praco-

waÊ z†dowolnym zegarem

cyfrowym, ktÛry spe³nia na-

stÍpuj¹ce warunki:

Opis dzia³ania uk³adu

Schemat elektryczny pro-

ponowanego uk³adu pokazano

na rys. 1 . Pomimo pozornej

z³oøonoúci, uk³ad jest w†isto-

cie bardzo prosty i†przeúle-

dzenie jego dzia³ania nie spra-

wi z†pewnoúci¹ nikomu wiÍk-

szej trudnoúci. ìZapalanie siÍî

w†miarÍ up³ywu czasu coraz

wiÍkszej liczby diod LED na

sekundniku zrealizowano

w†najprostszy sposÛb: za po-

moc¹ po³¹czonych ze sob¹ oú-

miu rejestrÛw typu 74LS164.

Uk³ad 74164 jest rejest-

rem przesuwaj¹cym, wyposa-

øonym w†osiem wyjúÊ rÛw-

noleg³ych, wejúcie zegarowe,

wejúcie danych i†wejúcie ze-

ruj¹ce (aktywne przy stanie

niskim). Wszystkie wejúcia

zegarowe rejestrÛw zosta³y

po³¹czone ze sob¹ i†podawa-

ny jest na nie sygna³ prosto-

k¹tny o†czÍstotliwoúci 1Hz,

pochodz¹cy ze wspÛ³pracuj¹-

cego urz¹dzenia.

AnalizÍ dzia³ania uk³adu

rozpoczniemy od momentu,

kiedy rejestry zosta³y wyze-

rowane i†na ich wszystkich

wyjúciach utrzymuje siÍ stan

niski. W†tym momencie úwie-

ci jedynie dioda D1. Nadej-

úcie pierwszego impulsu ze-

garowego, a†úciúlej mÛwi¹c

jego opadaj¹cego zbocza, po-

woduje przepisanie danych

z†wejúÊ rejestrÛw. Jednak je-

dynie w†przypadku rejestru

IC1 na wyjúciu QA pojawi siÍ

stan wysoki powoduj¹cy w³¹-

czenie drugiej diody LED,

sygnalizuj¹cej up³yniÍcie jed-

nej sekundy od chwili rozpo-

czÍcia odliczania. Na wej-

úciach danych pozosta³ych

rejestrÛw panuje bowiem

jeszcze stan niski i†to on zo-

sta³ po pierwszym impulsie

zegarowym przepisany na

wyjúcia QA tych rejestrÛw.

Kolejne impulsy zegarowe

powoduj¹ ìzape³nianieî siÍ

pierwszego rejestru, zgodnie

z†tabel¹ prawdy tab. 1 . Jed-

nak na wyjúciach pozosta³ych

uk³adÛw nadal utrzymuje siÍ

stan niski.

”smy impuls zegarowy

powoduje pojawienie siÍ

stanu wysokiego na wyjúciu

QH IC1. Od tego momentu

rozpoczyna siÍ ìzape³nianie

jedynkamiî kolejnego rejes-

tru - IC2, na ktÛrego wejúciu

danych powsta³ teraz stan

wysoki, doprowadzony

z†wyjúcia QH IC1. Gdy z†ko-

lei na wyjúciu QH IC2 poka-

øe siÍ stan wysoki, zaczn¹

w³¹czaÊ siÍ diody po³¹czo-

ne z†wyjúciami rejestru IC3.

Analogicznie zostan¹ za-

pe³nione wszystkie rejestry

i†po 59 impulsie zegarowym

úwieciÊ bÍd¹ juø wszystkie

diody LED. Nadejúcie 60 im-

pulsu zegarowego spowoduje

wyst¹pienie stanu wysokiego

na wyjúciu QD rejestru IC8

i†w†konsekwencji wymusze-

nie stanu niskiego na wyjúciu

bramki IC9C. Spowoduje to

natychmiastowe wyzerowa-

nie wszystkich rejestrÛw

i†powrÛt uk³adu do stanu

wyjúciowego.

Wejúcie oznaczone na

schemacie CL s³uøy do zero-

wania wszystkich rejestrÛw

w†celu zsynchronizowania

pracy sekundnika z†zegarem

steruj¹cym. Zastosowanie

tranzystora T1 na wejúciu

zegarowym CLK uk³adu zo-

sta³o podyktowane faktem,

øe w†uk³adzie sekundnika

zosta³o ze sob¹ po³¹czonych

aø osiem wejúÊ TTL. Nie ma-

j¹c pojÍcia z†jakiego ürÛd³a

bÍdzie sterowany nasz se-

kundnik, musia³em zabez-

pieczyÊ je przed ewentual-

nym przeci¹øeniem. Zasto-

sowanie wzmacniacza pr¹-

dowego z†tranzystorem T1

umoøliwia sterowanie uk³a-

du nawet z†pojedynczego

wyjúcia CMOS, a†takøe ³at-

w¹ konwersjÍ dwÛch rÛø-

nych poziomÛw napiÍcia za-

silania.

1. Posiada dostÍpny punkt,

w†ktÛrym wystÍpuje sygna³

o czÍstotliwoúci 1Hz.

2. Posiada wejúcie wstrzymu-

j¹ce pracÍ zegara, ktÛre

umoøliwia zsynchronizowa-

nie go z†sekundnikiem.

Wygl¹d i†dzia³anie nasze-

go sekundnika wzorowane s¹

na zegarze wyúwietlanym na

ekranie odbiornika TV pod-

czas emisji Teleekspressu,

znanego chyba kaødemu pro-

gramu informacyjnego TVP1.

Tab. 1. Tablica prawdy układu 74164

Impuls QH QG QF QE QD QC QB QA

Montaø i†uruchomienie

Na rys. 2 pokazano mo-

zaikÍ úcieøek p³ytki obwo-

du drukowanego (zmniej-

szony do 70%), wykonane-

go na laminacie dwustron-

nym oraz rozmieszczenie na

p³ytce elementÛw. Ze

wzglÍdu na znaczne zagÍsz-

czenie elementÛw na p³yt-

ce, rozmyúlnie pomin¹³em

Elektronika Praktyczna 4/2000

M I N I P R O J E K T Y

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1..R60, R62, R63: 300

Ω

Kondensatory

C1: 470

F/16V

C2: 100nF

Półprzewodniki

D1..D60: diody LED

3mm

5mm, o dowolnym

kolorze (nie wchodzą

w skład kitu)

IC1..IC8: 74LS164

IC9: 74LS00

T1: BC548 lub odpowiednik

Różne

CON1: ARK2 (3,5mm)

P³ytka drukowana wraz z kom-

pletem elementÛw jest dostÍpna

w AVT - oznaczenie AVT-1252 .

Wzory p³ytek drukowanych

w formacie PDF s¹ dostÍpne

w Internecie pod adresem:

http://www.ep.com.pl/pcb.-

html oraz na p³ycie CD-EP04/

2000 w katalogu PCB .

Rys. 1.

czone úcieøkami, co umoøli-

wia ³atw¹ realizacjÍ wy-

úwietlania multipleksowane-

go. Jeøeli wyúwietlacze bÍd¹

pracowa³y w†normalnym

trybie, to úcieøki te naleøy

poprzecinaÊ. Uk³ad powi-

nien byÊ zasilany napiÍciem

stabilizowanym +5VDC z†za-

silacza o†wydajnoúci pr¹do-

wej ok. 500mA.

Zbigniew Raabe, AVT

zbigniew.raabe@ep.com.pl

oznaczenia rezystorÛw

R1..R60 i†diod LED D1..D60.

Ich lokalizacja nie moøe

jednak budziÊ niczyich w¹t-

pliwoúci. Montaø rezysto-

rÛw, uk³adÛw scalonych

i†innych drobnych elemen-

tÛw wykonujemy w†typowy

sposÛb, rozpoczynaj¹c od

elementÛw o najmniejszych

gabarytach, a†koÒcz¹c na

kondensatorze elektroli-

tycznym. Po zakoÒczeniu

tego etapu montaøu pozo-

staje nam dokonaÊ wyboru

rodzaju diod LED, jakie

wlutujemy w†p³ytkÍ. Mog¹

to byÊ zarÛwno diody

o†úrednicy 3, jak i†5†mm,

w†zasadzie o†dowolnym ko-

lorze úwiecenia. Ze wzglÍ-

du na niewielk¹ wydajnoúÊ

pr¹dow¹ wyjúÊ uk³adÛw TT-

LLS, polecam jednak zasto-

sowaÊ diody czerwone, naj-

lepiej o†podwyøszonej jas-

noúci.

Tu na marginesie drobna

uwaga: ze wzglÍdu na nie-

wielkie wymagania stawia-

ne uk³adom scalonym pra-

cuj¹cym w†naszym uk³adzie,

moøna w†sekundniku zasto-

sowaÊ takøe uk³ady ar-

chaicznej serii TTL Stan-

dard. Jest to dobra metoda

ìzagospodarowaniaî z³omo-

wych czÍúci, ktÛre do inne-

go celu juø od dawna siÍ nie

nadaj¹.

Wlutowanie w†p³ytkÍ 60

diod LED moøe okazaÊ siÍ

nieco k³opotliw¹ czynnoú-

ci¹, chyba øe zastosujemy

sprawdzony wielokrotnie

ìpatentî. Naleøy najpierw

wlutowaÊ w†p³ytkÍ trzy dio-

dy rozmieszczone mniej

wiÍcej co 120 O . NastÍpnie

wk³adamy w†przeznaczone

dla nich otwory w†punktach

lutowniczych wszystkie po-

zosta³e diody i†p³ytkÍ od-

wracamy ìtwarz¹ w†dÛ³î,

k³ad¹c j¹ na g³adkiej

powierzchni. Lutujemy teraz

po jednej nÛøce kaødej

z†diod, wyrÛwnujemy utwo-

rzony przez nie okr¹g i†lu-

tujemy pozosta³e nÛøki.

Poúrodku p³ytki obwodu

drukowanego umieszczone

zosta³y pola lutownicze

przeznaczone do zamonto-

wania czterech wyúwietla-

czy siedmiosegmentowych

LED, zasilanych z†uk³adu

zegara wspÛ³pracuj¹cego

z†sekundnikiem. Moøna sto-

sowaÊ dowolny typ wy-

úwietlaczy (ze wspÛln¹ ka-

tod¹ lub anod¹). Pola lutow-

nicze odpowiadaj¹cych so-

bie segmentÛw wszystkich

wyúwietlaczy zosta³y po³¹-

Rys. 2.

Elektronika Praktyczna 4/2000

R61: 1,2k

lub

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: