IC Yumurta Taymeri: 11 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Yaradan: Gabriel Chiu

Baxış

Bu layihə rəqəmsal məntiqin əsaslarını, NE555 taymerinin xüsusiyyətlərini və ikili ədədlərin necə sayıldığını nümayiş etdirir. İstifadə olunan komponentlər: NE555 taymeri, 12 bitlik dalğalanma sayğacı, iki 2 girişli NOR qapısı, 4 girişli VƏ darvazası, 2 girişli VƏ darvazası və 2 girişli OR qapısıdır. Məntiq qapıları, NOR, AND və OR OR, Lee's Electronic -də tapıla bilən TTL və CMOS ekvivalentlərindədir. Bu layihə iki parametrli sadə bir yumurta taymeridir: sərt və ya yumşaq qaynadılmış və sıfırlama funksiyası ilə gəlir.

Parçalar və Alətlər

• 1x Çörək Paneli (Lee's Number: 10516)

• 1x 9V batareya (Lee's Number: 8775 və ya 16123)

  QEYD: BU DEVR 5V GÜCÜ İSTİFADƏ EDƏ BİLƏR. IC VİDEOLARINA ZƏRƏR VERƏ biləcəyi üçün 9V -u YÜKLƏMƏYİN

• 1x 9V batareya tutacağı (Lee's Number: 657 və ya 6538 və ya 653)
• Möhkəm bağlama teli (Lee's Number: 2249)
• Jumper Wire (Lee's Number: 10318 və ya 21805)
• Timsah Testi (Le's Number: 690)
• 3x toxunma açarları (Lee's Number: 31241 və ya 31242)
• 1x NE555 Taymeri (Lee's Number: 7307)
• 1x 12 bitlik dalğalanma sayğacı CMOS 4040 (Lee's Number: 7210)
• 1x Dual Quad giriş və CMOS 4082 qapısı (Lee's Number: 7230)
• 1x Quad 2 girişli və CMOS 4081 qapısı (Lee's Number: 7229)
• 2x Quad 2 girişli NOR qapısı CMOS 4001 və ya 74HC02 (Lee's Number: 7188 or 71692)
• 1x Quad 2 Girişli və ya 74HC32 qapısı (Lee's Number: 71702)
• 3x 1k OHM rezistorlar ¼ watt (Lee's Number: 9190)
• 2x 150k OHM rezistorlar ¼ vatt (Lee's Number: 91527)
• 1x 10nF (0.01UF) kondansatör (Lee's Number: 8180)
• 1x 4.7UF kondansatör (Lee nömrəsi: 85)
• 1x 1N4001 Diod (Lee's Number: 796)
• 1x Buzzer 3-24V DC Davamlı (Lee's Number: 4135)

Alətlər

1x Tel Stripers (Lee's Number: 10325)

Addım 1: İdarə Heyətinizi qurun

Bu layihə üçün lövhənizi qurmaq çox vacibdir. Bu qurğu bütün elektrik raylarının (Qırmızı və mavi xətlər) elektriklə təmin olunmasını təmin etmək üçündür.

1. Lövhənin üstündəki iki banan terminalını çörək taxtasının özünə bağlamaq üçün bir az tullanan tel istifadə etməlisiniz. Bu, batareyanı və ya enerji mənbəyini bağlamağa kömək edəcək.
2. Yuxarıdakı Şəkil 1-də olduğu kimi, qırmızı dəmir yolu xətlərini bir-birinə bağlamaq üçün qırmızı bağlayıcı tel qoyun.
3. Mavi raylı xətləri birləşdirmək üçün qara teldən istifadə edin. (Qara teldən istifadə etdim, amma mavi tel yaxşıdır)

ƏHƏMİYYƏTLİ!: Qırmızı xətlərin heç birinin mavi xətlərə BAĞLI olmadığından əmin olun. Bu dövrəni qısaldır və SİZİN SƏHİBƏNİZİ YANACAQ, SİMİRLƏRİNİZİ VƏ PİLİNİZİ YOX EDƏCƏK.

İLKƏLƏNDİRƏCƏK KARTINIZIN GÜCLÜ OLMADIĞINDAN ƏMİN EDİN! BU TƏSVİRLƏRİNİZƏ Qəza Zərərinə Səbəb ola bilər

Başlamadan əvvəl, çörək taxtamızda xeyli miqdarda IC çipi istifadə edəcəyik, buna görə də komponentləri gözəl və asan bir aralıq üçün yerləşdirmək üçün çörək taxtasının olduğu yerləri verəcəyəm.

Əksər IC -lərin ön və ya irəli istiqamətinin harada olduğunu göstərmək üçün çipdə bir göstərici var. Çipin, Şəkil 2 -də göstərildiyi kimi çipin ön hissəsinin harada olduğunu göstərmək üçün kiçik bir çentik olmalıdır.

(Küncdəki kiçik LED dövrəsi ilə maraqlanırsınızsa, sonuna qədər gedin. Mən sizə bunun niyə olduğunu və necə işlədiyini göstərəcəyəm)

Addım 2: Taymeri qurun

Bu taymer, növbəti addımda istifadə edəcəyimiz sayacımıza hər saniyədə bir nəbz göndərir. Hələlik NE55 Taymeri düzgün qurmağa diqqət edəcəyik. Dövrü 1 saniyəyə təyin etmək üçün lazım olan müqavimət və kondansatör dəyərlərini tapmaq üçün NE555 taymer kalkulyatorundan istifadə etdim. Bu sayacın saniyələrlə sayıldığından əmin olacaq.

1. NE555 taymer IC çipini çörək lövhəsinə yerləşdirin ki, ön pinlər çörək taxtasının sol tərəfində 5 -ci səviyyədə olsun.
2. Pin 8 -ni Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
3. Pin 1 -ni Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
4. Pin 7 -ni 150k OHM rezistorlarından biri ilə Qırmızı dəmir yolu xəttinə bağlayın

5. Digər 150k OHM rezistoru və 1N4001 Diodundan istifadə edərək 7 -ci Pin -i 2 -ci pinlə birləşdirin

   • Diyotun xəttinin diaqramda göstərildiyi kimi Pin 2 ilə üzbəüz olduğundan əmin olun
   • Rezistorun üz tutduğu istiqamətdən narahat olmayın
6. Bir pin və ya tullanan istifadə edərək 6 -cı Pin -i 2 -ci pinə bağlayın
7. Pin 5 -i 10nF kondansatör istifadə edərək Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
8. Pin 2 -ni 4.7 uF kondansatör istifadə edərək Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
9. Xəttin kənarında olan telin Mavi raylıya qoşulduğundan və ya kondansatörün geriyə doğru olduğundan əmin olun.
10. Sıfırlama funksiyasını söndürmək üçün bir tel istifadə edərək Pin 4 -ü Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
11. Nəhayət, növbəti addım üçün Pin 3 -ə bir tullanan qoyun.

Addım 3: Sayğacın qurulması

Bu, bütün sistemin ən vacib hissəsidir, yoxsa yalnız qaynadılmış yumurtadan daha çoxunu alacaqsınız!

1. CMOS 4040 Counter IC çipini NE555 Timer çipindən sonra çörək taxtasına yerləşdirin, beləliklə ön sancaqlar 10 -cu səviyyədədir.
2. Pin 16 -ı Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
3. Pin 8 -ni Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
4. Pin 10 -u əvvəlki addımda buraxdığınız NE555 Taymer Çıxışına (NE555 -də Pin 3) bağlayın.
5. Sıfırlama funksiyası üçün Pin 11 -i buraxın

Addım 4: Sistemin Beyinlərini Hazırlamaq

Sistemin beyinlərini qurmağın ilk addımları belə bir sual verməkdir: Yumurtalarımızın nə qədər bişməsini istəyirik?

Sistemin iki yemək rejimi var; sərt qaynadılmış və yumşaq qaynadılmış. Ancaq çətin tərəfi rəqəmsal sistemlərin (hətta kompüterlərinizin) ikili ədədlərlə sayılmasıdır, buna görə 1 və 0. buna görə normal ondalık ədədlərimizi ikili ədədlərə çevirməliyik.

BƏZİ NÖMRƏNİN ÇIXIŞI VAXTI

Onlu rəqəmin ikiliyə çevrilməsi sadə bölmə addımları atır.

1. Nömrənizi götürün və 2 -yə bölün
2. Bölüşmənin nəticəsini və qalanını xatırlayın
3. Qalanlar ilk hissəyə gedir
4. Nəticəni 2 -yə bölün

5. Nəticəniz sıfıra çevrilənə qədər hər bir ardıcıl bit üçün 2-4 -cü addımları təkrarlayın.

   DİQQƏT: İKİ NÖMRƏLƏR QALMAQ ÜÇÜN SAĞDAN OXUYUR

Nümunə, onluq ədəd üçün: 720

Yuxarıdakı cədvələ baxın

Buna görə də ortaya çıxan ikili nömrə 0010 1101 0000-dur. İkili sayını bərabər aralıqlar üçün və 12 bitlik sayğacımızla uyğunlaşdırmaq üçün 4 qrupda saxladım.

Zamanlarımızı tapmaq

Bu layihə üçün qaynadılmış bişirmə üçün 3 dəqiqə, bişmiş üçün isə 6 dəqiqə seçdim. NE555 sayğacımızın və sayğacımızın sürətinə uyğun gəlmək üçün bu vaxtları saniyələrə çevirmək lazımdır.

1 dəqiqədə 60 saniyə var.

Beləliklə, 3 dəqiqə 180 saniyəyə, 6 dəqiqə 360 saniyəyə çevrilir

Sonra onu ikili formata çevirməliyik.

Onluğu ikiliyə çevirmək üsulundan istifadə edərək əldə edirik:

360 saniyə 0001 0110 1000

180 saniyə 0000 1011 0100

Addım 5: 4 girişli və Gate CMOS 4082 qurulması

Nəhayət, sistemin beynini çörək taxtamızda qurmağa başlaya bilərik. Birincisi, 4 giriş və qapı. Bu qapı, çıxışın özü 1 -ə çevrilməzdən əvvəl bütün girişlərin 1'lik olması lazımdır. Məsələn, 3 dəqiqə seçsək; AND qapısı 1 çıxarmazdan əvvəl 3, 5, 6 və 8 bitləri 1 olmalıdır. Bu sistemimizi yalnız müəyyən vaxtlarda işə salacaq.

1. CMOS 4082 4 girişli və Gate IC çipini CMOS 4040 Sayacından sonra çörək lövhəsinə yerləşdirin ki, ön pinlər 20-ci səviyyədə olsun.
2. Pin 14 -ü Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
3. Pin 7 -ni Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
4. 2-5-ci pinləri yuxarıdakı diaqramda göstərildiyi kimi sayğac pinlərinə qoşun
5. 12-9 pinləri üçün də eyni şeyi edin
6. 6 və 8 sancaqlar istifadə edilməyəcək, belə ki onları tək buraxa bilərsiniz

Addım 6: Push Button və Mandalların Qurulması

Bu sistemin əsas nəzarəti və başqa bir vacib hissəsidir!

Əvvəlcə mandal anlayışından başlayaq. Şəkil 3, kilidlərimizdən birinin CMOS 4001 NOR qapılarımızı istifadə edərək necə görünəcəyinə dair bir sxemdir.

Bir giriş ON (yüksək bir məntiq və ya 1 verildikdə) olduqda, sistem hansı çıxışın AÇIQ olduğunu açıq saxlayacaq. Digər giriş ON olduqda, sistem yenidən işə başlayacaq və yeni çıxışı açıq saxlayacaq.

İndi dövrəmizdə tətbiq etmək üçün!

İlk mandal 4 girişin çıxışı üçün olacaq və yeni bağladıq.

1. CMOS 4008 NOR Gate IC çipini, CMOS 4082 4 Giriş və qapısından sonra çörək lövhəsinə yerləşdirin ki, ön pinlər 30 nömrədə olsun.
2. Pin 14 -ü Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
3. Pin 7 -ni Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
4. PİN 1 -i AND qapısının 1 -ci pininə qoşun
5. 2 və 4 pinləri bir -birinə bağlayın
6. 3 və 5 pinləri bir -birinə bağlayın
7. PİN 13 -ü AND qapısının 13 -cü pininə bağlayın
8. 12 və 10 -cu pinləri bir -birinə bağlayın
9. Pin 11 və 9 -u birləşdirin
10. 6 və 8 -ci pinləri birlikdə bağlayın, sonra sıfırlama funksiyası üçün istifadə edəcəyik.

Addım 7: Push Düymələri və Kilidlərin Davamını Qurun

Sonrakı ikinci mandal və düymələrdir!

Bunları lövhənin sağ yarısına qoyacağıq, buna görə düymələri basmaq və dövrə ehtiyacımızı qorumaq daha asandır. Düymələr də seçilmiş ayarı qurmaq və sıfırlamaq üçün mandalı istifadə edir.

1. Düymələrinizi (toxunma açarları) lövhəyə qoyun

2. Düymələri yuxarıdakı sxematik şəkildə bağlayın

   İstifadə olunan rezistorlar 1k OHM rezistorlardır

3. CMOS 4001 -i əvvəllər olduğu kimi bağlayın, ancaq düymələri CMOS 4001 -in girişlərinə bağlayırıq.

   Şəkil 4, 74HC02 NOR ekvivalentindən istifadə edir

İNŞA ETMƏK ÜÇÜN SIFIRLAMA VƏ GİRİŞİ SIFIRLAMAQ ÜÇÜN İSTİFADƏ EDƏCƏK!

1. Sıfırlama düyməsini sistemdəki digər sıfırlama yerlərinə bağlayın

   • Yerlər üçün əvvəlki addımlardakı şəkillərə baxın
   • Bütün pinləri bir -birinə bağlamaq üçün birdən çox keçid telindən istifadə etməlisiniz
2. Mandaldan sərt qaynadılmış və yumşaq qaynadılmış düymə çıxışları növbəti addımda istifadə ediləcək

Addım 8: CMOS 4081 2 Giriş və Gate qurmaq

Bu hissə hansı ayarı seçdiyimizi təsdiqləyir. Çıxış yalnız hər iki giriş düzgün olduqda açılacaq. Bu, yalnız parametrlərdən birinin sonunda həyəcanı aktivləşdirməsinə imkan verəcəkdir.

1. CMOS 4081 AND Gate IC çipini ilk mandal çipimizdən sonra çörək lövhəsinə qoyun ki, ön pinlər çörək bişirmə panelinin sağ və sol tərəfində 40 nömrəli səviyyədə olsun.
2. Pin 14 -ü Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
3. Pin 7 -ni Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
4. İki mandalın çıxışını AND qapılarının girişlərinə qoşun (6 -cı addıma baxın: Push düymələrinin və mandalların qurulması)
5. Bunu həm sərt qaynadılmış, həm də yumşaq qaynadılmış ayarlar üçün edin.

Addım 9: Sistemi tamamlayın

Sistemə son toxunuşlar. OR qapısı ya girişin çıxışı açmasına imkan verir.

1. 74HC32 OR Gate IC çipini CMOS 4081 2 girişli və qapıdan sonra çörək lövhəsinə qoyun, beləliklə ön sancaqlar çörək taxtasının sağ və sol tərəfində 50-ci səviyyədədir.
2. Pin 14 -ü Qırmızı dəmir yoluna bağlayın
3. Pin 7 -ni Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın
4. Addım 7 -dən iki çıxışı götürün və 74HC32 çipinin girişlərinə qoşun (1 və 2 -ci pinlər)
5. Çıxışı (PIN 3) səs siqnalının qırmızı telinə qoşun
6. Siqnalın qara telini Mavi dəmir yolu xəttinə bağlayın

Bitirdiniz

Batareyanı batareya tutucusuna bağlayın və qırmızı teli çörək taxtasının qırmızı banan terminalına, qara teli isə çörək taxtasının qara banan terminalına bağlayın. Taymerin işləməsi üçün əvvəlcə sıfırla düyməsini vurun və sonra hər dəfə yeni bir dəfə başlamaq istədiyiniz zaman seçiminizi seçin, çünki NE555 taymeri daim işləyir və sıfırlama düyməsinə əvvəlcə basılmadıqda sistem saymağa davam edəcək

Gələcək inkişaflar

Bu dövrə 100% mükəmməl bir dövrə deyil. Təkmilləşdirmək istədiyim şeylər var:

1. NE555 Timer və sayğacın yalnız bir seçim edildikdən sonra saymağa başladığından əmin olun
2. Hər tamamlanan həyəcandan sonra sistemi sıfırlayın
3. Bir anda yalnız bir seçimin seçilə biləcəyinə əmin olun, hal -hazırda hər iki variant da seçilə bilər
4. Akışı izləməyi və başa düşməyi asanlaşdırmaq üçün dövrə təmizləyin
5. Hansı seçimin seçildiyini və taymerin cari vaxtını göstərən bir hissəyə və ya sistemə sahib olun

Addım 10: Əməliyyat videosu

Siqnalı kiçik test dövrəsi ilə əvəz etdim. LED həyəcanı uğurla işə saldıqda qırmızıdan yaşıl rəngə dəyişəcək.

Addım 11: BONUS Test Noktası Dövrü

Beləliklə … bu kiçik komponentlər haqqında həqiqətən maraqlanırsınız.

Yuxarıdakı şəkillər lövhədə necə göründüyünü və dövrə üçün sxematik diaqramı göstərir. Bu dövrə məntiqi test dövrəsi deyilir. IC və ya rəqəmsal çıxışların yüksək (1) və ya aşağı (0) olub olmadığını yoxlaya bilər.

Bu dövrədə əsas diod və elektrik cərəyanı anlayışı istifadə olunur. Elektrik yüksək potensialdan aşağı potensiala bir çay kimi axır, amma soruşa bilərsiniz ki, potensial necə dəyişir? Hər bir komponentdən sonra dövrənin potensialı azalır. Beləliklə, bir rezistorun bir ucunda, məsələn, digər tərəfdən daha yüksək bir potensiala sahib olacaq. Bu düşməyə gərginlik düşməsi deyilir və müqavimətin xüsusiyyətlərindən qaynaqlanır və Ohm qanunu ilə tapılır.

Ohm qanunu: Gərginlik = Cari x Müqavimət

Diodların da bir gərginlik düşməsi var, bu da dövrə boyunca getdikcə geriliyi daha da azaldır. Bu, sıfır potensialı və ya sıfır gərginliyi təmsil edən torpaq simvolu vurana qədər davam edir.

İndi sual, bu dövrə məntiqi yüksək (1) və ya məntiqi aşağı (0) üçün necə sınayır?

Yaxşı, hər hansı bir məntiq çıxışını iki LED arasındakı nöqtəyə bağladıqda, bu nöqtədə bir gərginlik potensialı qoyur. LEDlər İşıq Yayan Diodlar olduğu üçün eyni prinsiplərə riayət etdikləri üçün diodların əsaslarından istifadə edərək, diodlar cərəyanın yalnız bir istiqamətdə axmasına imkan verir. Buna görə LED -ləri tərsinə bağladığınız zaman açılmır.

İki LED arasındakı bu nöqtənin təsiri bu xüsusiyyətin meydana gəlməsinə səbəb olur. Nöqtənin məntiqi yüksək olduğu zaman (1), bu nöqtədə 5 voltluq bir potensial qoyulur və QIRMIZI LED -dən əvvəlki gərginlik test nöqtəsindəki potensialdan aşağı olduğu üçün QIRMIZI LED yanmaz. Bununla birlikdə GREEN LED yanacaq. Bu, sınadığınız hər şeyin yüksək bir məntiqdə olduğunu göstərəcək (1).

Və əksinə, test nöqtəsi məntiqi aşağı olduqda (0) test nöqtəsində sıfır gərginlik potensialı olacaq. Bu, yalnız QIRMIZI LED -in yandırılmasına imkan verəcək və test etməyə çalışdığınız nöqtənin məntiqin aşağı olduğunu göstərir.