Digitālais pulkstenis, neizmantojot MCU


Ikdienā neatņemama ierīce ir pulkstenis, tāpēc šoreiz autors izveidojis elektrisko principiālo shēmu, kura paredzēta digitālajam pulkstenim, kura elektrobarošanai paredzēts izmantot 9 V bateriju, protams, ja nepieciešama pārnēsājama ierīce, jo citādāk ir iespējams izmantot arī citu elektrobarošanas avotu robežās no 7 līdz 35 V.


1.1.att. Digitālā pulksteņa elektriskā principiālā shēma

Elektriskās principiālās shēmas elektrobarošanai paredzēts izmantot 9 V bateriju, kur tālāk, izmantojot LM7805 sērijas lineāro sprieguma stabilizatoru, tiek nodrošināta 5 V stabilizācija.

D1 taisngriežu diode tiek izmantota stabilizatora aizsardzībai.

D2 gaismas diode tiek izmantota elektrobarošanas indikācijai, kur strāvas ierobežošanai caur gaismas diodi tiek izmantots R17 rezistors.

Stabilizētā sprieguma pulsāciju mazināšanai tiek izmantots C5 elektrolītiskais kondensators, bet C6 un C7 keramiskie kondensatori tiek izmantoti parazītiskās induktivitātes mazināšanai, parazītiskās ģenerēšanas novēršanai.

Lai nodrošinātu takts signāla ģenerēšanu ar noteiktu frekvenci (šajā gadījumā 1 Hz), tiek izmantots NE555 sērijas taimeris, kur takts signāla frekvenci nosaka R15, R16 rezistori un C1 kondensators.

Lai digitālais pulkstenis būtu pēc iespējas precīzāks, ieteicams izvēlēties komponentes ar mazāku pielaidi, protams, ar mazāku atkarību no temperatūras izmaiņām.

Izmantojot 3 spiedpogas, lietotājam ir iespēja iestatīt sākotnējo laiku (stundas, minūtes, sekundes), no kura tiks uzsākta atskaite, kad SW1 slēdzis tiks pārslēgts, kad NE555 sērijas 4. un 8. izvads tiks savienots ar 5 V elektrobarošanu.

Mehāniskās trīces mazināšanai, kad lietotājs veic laika iestatīšanu, tiek izmantoti C2, C3 un C4 kondensatori.

Lai varētu nodrošināt laika skaitīšanu, tiek izmantoti 6 skaitītāji ar dešifratora funkciju 7 segmentu displejam, kur U12 un U13 atbild par sekundēm, U7 un U8 atbild par minūtēm, bet U1 un U2 atbild par stundām.

Izmantojot sešus 7 segmentu displejus, tiek attēlots laiks ar precizitāti līdz 1 s.

Lai nodrošinātu automātisku laika atiestatīšanu, kad tiek sasniegtas 60 sekundes, 60 minūtes, 24 stundas, tiek izmantoti CD4073 sērijas loģiskie 3-UN elementi.

Zinot to, ka loģiskā UN elementa izejā augsts signāla līmenis (5 V) būs tikai tad, kad visās UN elementa ieejās būs augsts signāla līmenis, zinot to, ka CD4026 sērijas skaitītāja atiestatīšanai nepieciešams uz MR ieeju padot augstu signāla līmeni, ir iespējams izveidot loģiku, kura nodrošina automātisku laika atiestatīšanu, piemēram, kad stundu skaits sasniedz 24 (U1 skaitītāja G izeja, U2 skaitītāja G un F izejas tiek savienotas ar 3-UN elementa ieejām, kur 3-UN elementa izeja tiek savienota ar abu skaitītāju atiestatīšanas ieejām, lai nodrošinātu atiestatīšanu tikai tad, kad stundu skaita vērtība būs 24, jo visos iepriekšējos gadījumos vismaz vienā no 3-UN elementa ieejām būs zems signāla līmenis).


1.2.att. 7 segmentu displeja izmantošana dažādu ciparu attēlošanai

Loģiskā VAI elementa funkcijas nodrošināšanai pie takts signāla ieejām, lai lietotājs varētu veikt sākotnējā laika iestatīšanu, bet tālāk skaitīšanu veiktu NE555 sērijas taimeris un CD4026 sērijas skaitītāji, tiek izmantotas D10, D11, D12, D13, D14 un D15 taisngriežu diodes.

Zema signāla līmeņa piesaistei pie takts signāla ieejām tiek izmantoti R48, R49 un R50 rezistori.

Strāvas ierobežošanai caur 7 segmentu displejiem tiek izmantoti 220 Ω rezistori.






UZ SĀKUMU