Огромный циферблат из светодиодных лент, часы на микросхемах (IRLU024N)
При оформлении одного мероприятия потребовалось сделать цифровые часы сгигантским дисплеем высотой цифр по два метра. Самое сложное в данном процессе было выбрать каким образом и из чего сделать этот самый дисплей.
К счастью, сейчас продаются светодиодные ленты. Было решено сделать дисплей с семисегментными цифрами, каждый сегмент которых выполнить из отрезков светодиодной ленты длиной по одному метру. Просто, взять метровые отрезки светодиодной ленты и закрепить их на стене так чтобы составить из них четыре семи сегментных индикаторных разряда.
Два – для индикации минут, и два для индикации часов. Далее можно оставить как есть, либо каждую цифру накрыть куском матового оргстекла размером метр на два.
Собственно, схема цифровых часов отдельно не разрабатывалась. Благо, в наличии были готовые цифровые часы на микросхемах серии К176 и электровакуумных индикаторах ИВ-6, собранные еще где-то в середине 90-х годов прошлого века.
Принципиальная схема часов
Принципиальная схема этих часов показана на рисунке 1. Не знаю, требуются ли какие-то пояснения по работе этой схемы, но на всякий случай, расскажу вкратце. Схема представляет собой «типовые» электронные часы на микросхемах серии К176 со статической индикацией.
На микросхеме D1 типа К176ИЕ12 выполнен генератор точных импульсов времени. Микросхема представляет собой элементы кварцевого генератора и счетчика – делителя частоты. Кварцевый генератор работает на частоте 32768 Гц, точно частоту генерации (точность хода) можно установить небольшой коррекцией этой частоты при помощи подстроечного конденсатора С2.
Рис.1. Принципиальная схема часов на микросхемах серии К176.
После деления частоты в счетчике микросхемы на выводе 6 образуются импульсы частотой 2 Гц, на выводе 4 -частотой 1 Гц и на выводе 10 – импульсы с периодом в одну минуту.
Импульсы с периодом в одну минуту поступают на четырехразрядный счетчик на микросхемах D2-D5. Каждая из которых представляет собой счетчик и дешифратор для семисегментного кода на выходе. Счетчик не совсем десятичный, потому что микросхемы К176ИЕ4 считают до 10-ти, а К176ИЕЗ – до 6-ти.
Кроме того у микросхем К176ИЕ4 есть выход (вывод 3) для ограничения счета до 4-х, для этого его соединяют с выходом обнуления, а у К176ИЕЗ есть аналогичный выход (то же вывод 3), который служит для ограничения счета до двух, таким образом, чтобы сделать счетчик часов до 24-часов, а счетчик минут до 60 минут (максимальное число данного счетчика «24 – 59»).
Для предварительной установки времени служат переключатели S1 и S2. При нажатии на S1 на счетчик минут поступают импульсы частотой 2 Гц, соответственно, происходит ускоренное последовательное изменение показаний.
При нажатии на S2 на вход счетчика часов поступают импульсы частотой 2 Гц, соответственно, происходит ускоренное последовательное изменение показаний.
Индикация времени происходит на табло из четырех вакуумных электролюминесцентных семисегментных цифровых индикаторах. Индикаторы представляют собой вакуумные триоды с восемью анодами, светящимися когда на них поступает достаточное положительное напряжение.
Катод совмещен с нитью накала. А управляющая сетка служит для блокировки индикатора, если этого требует схема. В данном случае блокировка не требуется и все сетки соединены с плюсом питания.
Для того чтобы индикатор работал, требуется накал его катода. Для этого служат нити накала, которые соединены вместе и на них подается постоянное напряжение 1,5В. Впрочем, это не совсем правильно, так как номинальное напряжение переменное 1,2V, но работает и так как показано здесь.
Чтобы работал индикатор на его аноды нужно подавать положительное напряжение, то есть, активные логические единицы. Чтобы переключить выходы микросхем К176ИЕЗ и К176ИЕ4 в состояние активных единиц нужно на их выводы 6 подать нули или соединить с минусом питания 9V.
Схема часов была оставлена без изменений, даже вакуумные индикаторы сохранены, в качестве контрольных. Только был припаян жгут проводов, к выходам сегментов всех микросхем К176ИЕ4 и К176ИЕЗ и выведен на другую плату, на которой были установлены 32 ключа на полевых транзисторах по схеме на рисунке 2.
К стоку каждого транзистора подключен соответствующий сегмент из светодиодной ленты, катодом, а все аноды сегментов соединены вместе и на них подается положительное напряжение от специализированного источника питания для светодиодных лент.
Электронные ключи
Рис. 2. Схема подключения светодиодных лент к сегментам индикаторов часов.
Хочу заметить, что от контрольных электровакуумных индикаторов можно отказаться вовсе (сейчас достать их сложно, так как очень давно не выпускаются). В этом случае, логические уровни с выходов микросхем – счетчиков подаются на входы ключей по схеме на рисунке 2. Вот, собственно, и все.
Снегирев И. РК-02-2016.
Категория: Часы При разработке данной конструкции ставилась задача построить электронные часы на, как можно менее разнообразной элементной базе используя одинаковые микросхемы средней степени интеграции, и обойтись без кварцевого резонатора. Принципиальная схема показана на рисунке. Принцип работы цифровых часов: Секундные импульсы формируются из частоты сетевого напряжения. Для их формирования служит обмотка 3 сетевого трансформатора Т1. На этой обмотке имеется переменное напряжение частотой 50 Гц. Мостовой выпрямитель VD2, в данном случае работает как удвоитель частоты (отрицательную полуволну он поворачивает в сторону положительной). Таким образом на выходе этого выпрямителя получаются импульсы частотой 100 Гц имеющие форму полуволн синусоидального напряжения. Для формирования из них импульсов, пригодных для переключения микросхем МОП служит цепь R1VD3 — стабилизатор, который придает этим импульсам большую прямоугольность (получаются узкие отрицательные прямоугольные импульсы). Они поступают на делитель на 100 состоящий из двух последовательно включенных “десятичных счетчиков D1 и D2 (все микросхемы К176ИЕ4). На выходе 02 получаются секундные импульсы, которые поступают на счетчик секунд на D3 и D4. Счетчик секунд содержит два разряда единицы секунд (считает до 10-ти) — D3, и десятки секунд (считает до 6-ти) — D4. Микросхемы К176ИЕ4 представляют собой десятичные счетчики, имеющие дешифраторы для обслуживания семисегментных индикаторов. Эти счетчики могут считать только до 10-ти. Для того чтобы Ограничить счет D4 до 6-ти используется довольно интересный способ. Цифра “6” В семисегментном исполнении отличается от предшествующих ей (0,1,2,3,4,5) тем, что у нее должны быть включены одновременно сегменты “Е”, “F” и “G”. Таким образом, как только устанавливаются единицы на этих трех выходах счетчика диоды VD3-VD5 закрываются и на вход R D4 поступает единица через R3. Таким образом, D4 не может досчитать более чем до 6-ти, при переходе в состояние “6” он сразу же устанавливается в нулевое положение и счет начинается с нуля. Минутные импульсы получаются на резисторе R3 и через инвертор на транзисторе VT2 поступают на минутный счетчик на микросхемах D5 и D6, построенный по такой же схеме как и секундный счетчик. Этот счетчик также считает до 60-ти. С его выхода (резистор R6) часовые импульсы поступают через инвертор на транзисторе VT1 на счетчик часов на микросхемах D7 и D8, который считает до 24-х. Ограничен счет двухразрядного десятичного счетчика (считает до 100) до 24-х несколько иначе. Счет D8 ограничен до 2-х при помощи диода VD8 (от цифр “0” и “1”). При индикации цифры “2” диод VD8 открывается и если бы не было диодов VD6 и VD7, он сбросил бы счетчик D8 в нуль. Но это возможно только тогда когда открыты диоды VD6 и VD7, а это будет при цифре “4” на выходе D7. Таким образом счетчики D7 и D8 считают до 24-х, но с поступлением 24-го часового импульса на вход C D7 оба счетчика сбрасываются в нуль. Установка времени производится при помощи двух переключателей S1 и S2, при нажатии на S1 секундные импульсы поступают на вход часового счетчика D7 и показания часов будут изменяться с частотой 1 Гц. При нажатии на S2 секундные импульсы поступают на вход минутного счетчика D5 и его показания изменяются с частотой 1 Гц. Нужно учитывать, что после того как минутный счетчик досчитал до 60-ти на единицу изменятся показания часового счетчика. Питаются часы от сетевого не стабилизированного выпрямителя на Т1 и диодном мосте VD1. После отключения питания счетчики могут установиться в любое положение, поэтому нужно будет устанавливать их показания заново (кнопки S1 и S2). Для того чтобы показания не сбрасывались при кратковременном отключении питания можно предусмотреть резервный источник. Точность часов такая же как у широко известных импортных будильников, синхронизируемых от сети переменного тока. Улучшить точность хода можно если формирователь секундных импульсов сделать на микросхеме К176ИЕ5 или К176ИЕ12 по типовой схеме с кварцевым резонатором. В конструкции используются вакуумные индикаторы ИВ-3, но их можно заменить на ИВ-6. Сборка: Часы собирались на макетной плате с чисто экспериментальными целями, по этому печатная плата не разрабатывалась. Если счетчики будут давать сбои нужно между их входами R и общим минусом включить конденсаторы на 0,01 мкФ. |
Поделитесь с друзьями ссылкой на схему: |
Chip 1 Exchange — Дистрибьютор электронных компонентов
Chip 1 Exchange — Дистрибьютор электронных компонентов //= Предупреждение::виджет() ?>ПОТРЕБИТЕЛЬ
АВТОМОБИЛЬНАЯ
АЭРОКОСМИЧЕСКАЯ
ПРОМЫШЛЕННЫЙ
МЕДИЦИНСКИЙ
Почему мы разные
Снабжение
Ослабьте давление со стороны поставщиков, безопасно и надежно устраняя дефицит труднодоступных, устаревших или дефицитных компонентов.
Подробнее
Управление запасамиМинимизируйте риск и максимально используйте ресурсы с помощью избыточных/излишних запасов и оптимизации складских запасов.
Подробнее
Возможности интегрированной системы
Оптимизируйте процесс распространения с помощью наших собственных систем.
Подробнее
Управление счетами и товарами
Положитесь на нашу команду экспертов по поиску компонентов для выявления/анализа тенденций поставок, имеющих решающее значение для вашего бизнеса.
Подробнее
Q360
Качество
Снизьте риски с помощью наших проверок качества сертифицированными и высококвалифицированными отраслевыми инженерами и инспекторами: логистика и соответствие нормативным требованиям, управление поставщиками, а также предотвращение и обнаружение контрафактной продукции.
Подробнее
Глобальное присутствие и дистрибьюторская сеть
Расширьте охват по всему миру благодаря глобальной штаб-квартире в Северной Америке, регионе EMEA, APAC и региональным офисам по всему миру. Наша глобальная дистрибьюторская сеть обладает возможностями быстрой доставки, чтобы удовлетворить ваши потребности в своевременной доставке.
Подробнее
Получить последние новости
Chip 1 Exchange — ведущий мировой дистрибьютор
Chip 1 Exchange является ведущим мировым франчайзинговым и независимым дистрибьютором электронных компонентов.
Уже почти 20 лет мы являемся жизненно важным связующим звеном между производителями оборудования, производителями компонентов и мировыми дистрибьюторами электронных компонентов.
Ценные услуги
Мы являемся важным партнером в цепочке поставок OEM, CM, дистрибьюторов и производителей компонентов.
ПОСМОТРЕТЬ НАШИ УСЛУГИ
Непревзойденное качество
Chip 1 Exchange проверяет все входящие поставки компонентов в соответствии со строгими стандартами качества в наших лабораториях, сертифицированных по стандарту ISO.
ПОСМОТРЕТЬ НАШЕ КАЧЕСТВО
Всемирная сеть поставщиков
Обслуживание клиентов по всему миру с 2001 года
Доверенный франчайзинговый дистрибьютор электронных компонентов
Мы являемся полностью франчайзинговым дистрибьютором электронных компонентов для поставщиков.
Горячие детали
ZXCL300E5TA
Z0765A08PSC
YG865C10R
XC3S250E-4VQG100C
W25Q64FVSSIG
СКП 458C
UPB584G
UM61256AK-15
UDN7180A
UA7805C
UA556PC
TVR10471KSY
ТСЗ124IQ4T
ТСТ-9007
ТМПЗ84К015БФ -6
TMA166S-L
TM1041S-L
TLRA155BP
TLP721FD4-GR,M,F
TLP281GB-TP,F,T
900 15 TL4311TK9A60D
TK13A65D
TIP54
TEESVB21A686M8R
TDA8359J
TDA8172 9001 6
TDA6130-5
TDA2002V
TDA1521A
TD62706F5,EL
TA8210AH
T74LS04B1
9 0015 Т74ЛС00Б1Т3055ВЛ
Т3055ЭЛ
T1213NJ
T0609MJ
STV8172A
STP80NE06-10
STP6NC60FP
STP5NC50FP
9001 5 STP4NC60FPSTP16NE06L
STM32F723IEK6
STM32F301K8U6
STM32F072CBT6TR
STM32F072C8T6TR
S TM32F072C8T6
STM32F070CBT6TR
STM32F070CBT6
STM32F051K8T6
STM32F051C8T7TR
STM32 F051C8T6
STM32F030RCT6TR
ST93C56M1
ST4148
SSh20N90A
SQ9945AEY-T1- E3
SN74LS124N
ПОСМОТРЕТЬ ВСЕ
SimulIDE: выпущена версия SimulIDE 0.
4.15 (нестабильная).Привет, ребята.
Эта версия достигла «финального» состояния, что означает, что она не получит новых функций или жестко закодированных компонентов (возможно, подсхем).
Следующим шагом в процессе разработки является тестирование и исправление ошибок и других проблем.
Для этого нам нужно много тестов и отчетов об ошибках.
Именно поэтому эта версия опубликована как “нестабильная”.
Нам нужна ваша помощь, чтобы исправить как можно больше проблем и как можно скорее получить стабильную версию.
Так что, если вы хотите помочь, загружайте, тестируйте и сообщайте об ошибках на нашем форуме или в репозитории.
Эта версия содержит несколько интересных новых функций и компонентов.
Будучи самым замечательным по мнению:
– Новый 4-канальный осциллограф/плоттер
– 8-канальный логический анализатор.
– Arduino Shields (экспериментальный).
Следите за новостями на нашем канале YouTube. Несколько видеороликов о новых компонентах и функциях будут загружены в ближайшие дни.
Изменения:
– Arduinos для подсхем.
— диалоговое окно «О SimulIDE» обновлено.
Новые возможности:
— Обновите Oscope до V3.
— перевод на голландский, сделанный mvandorp.
— Увеличьте разрешение частотомера до 5 цифр.
— Свойство SSD1306 I2C Address.
– Загрузка и сохранение в файл функционального компонента.
– I2C в параллель: чтение реализовано.
– Обновление новых подсхем.
– реализован канал скрытия оскопа.
– Мультиплексор и демультиплексор с изменяемым размером
– Двоичный счетчик: добавить Set Pin.
— Точная частота часов и WaveGen.
– Чешский перевод и файлы справки (от vranik).
– Срок действия оскопа и анализатора увеличен.
– Монитор MCU.
— Открытие свойств компонента двойным щелчком.
— Arduino Shields (экспериментальный).
– Воспоминания: Показать таблицу памяти (редактируемую).
– перевод на турецкий язык (автор Aejwt).
Исправление ошибок:
— AVR: I2C не работает после перезапуска цепи.
– Модуль I2C мешает подтягиваниям.
– AudioOut: сбой, когда устройство вывода звука не найдено (от acebrian).
— Компилятор Arduino не может найти включения.
– Звуки треска аудиовыхода.
– Амперметр и вольтметр показывают неправильные десятичные разряды.
– “Кирпичи” AVR после сбоя avrcpu.
– MCU PIC не восстанавливаются после MCLR.
– Hd44780 Ошибка команды = 0.
– В некоторых случаях AVR может пропускать состояния портов.
– Сбой при установке строк или столбцов клавиатуры на 0,
– Некоторые ошибки пакета изображений.
— Перерисовать траектории в перевернутых выводах, SevenSegment и SwitchDip.
– Логические устройства с включенным входом не работают в подсхемах.
– Память не работает в подсхемах.
– Пин AVR Aref не работает.
– Таймер 1 AVR не работает в режиме CTC OCRA (4).
– Сбой при значениях матрицы inf.
– Проблемы с инициализацией Oscope.
– Оскоп не показывает значения DC.
– Arduino: не отображаются переменные в RamTable.
– Пакет запрашивает сохранение, если он не изменен.
– Проблемы с двигателем постоянного тока.
– AVR SPI не работает.
– Ошибка пакета Arduino Nano.
– Цепь: копирование/вставка отсутствующих разъемов.
– Чип: свойство show Id переопределено в initChip.
– Частотомер Неправильные показания в некоторых случаях.
– Защелка D: ошибка размера при отсутствии OE и Tristate.
– Исправлено несколько подсхем (Сергей Роенко).
– Несколько проблем с Oscope.
– FlipFlop не отображается на языках, отличных от английского.
– Подсхемы не сохраняют свойства главного компонента.
– Неправильная позиция метки подсхемы в старых схемах.
– Pic12F683 Флаг CCP1If не установлен.
– Неверная дата сборки в виджете “О программе”.
– Переключатели: метка не скрыта в подсхемах.
– PIC: сбой при создании PIN-кода Mclr.
– Ошибки в некоторых пакетах PIC.
– EEPROM микроконтроллера: первое значение = 0.
– Канал 7 АЦП PIC16F887 не работает.
– Все переменные резисторы: ошибки в множителях значений.
— Программа иногда зависает при перезапуске симуляции.
– Подсхемы не работают после вставки.
– Исправлены подсхемы (Сергей Роенко):
7445, 74137, 74138, 74139, 74141,
74145, 75154, 744028, 744514, 744515 9004 4
Новые компоненты:
– ЖК-дисплей I2C aip31068 (от acebrian).
– Светодиодная матрица Max72xx (от acebrian).
– Ky-023 Joystic (Jan K.S.).
– Поворотный энкодер KY-040 (Jan K.S.).
– RTD PT100 (автор Benoit ZERR).