Счетчик BCD на дискретных транзисторах: 16 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Сегодня в этом цифровом мире мы создаем различные типы цифровых схем с использованием микросхем и микроконтроллеров. Я также создал массу цифровых схем. В то время я думаю о том, как они сделаны. Итак, после некоторых исследований я обнаружил, что они созданы из основных электронных компонентов. Так что мне это очень интересно. Поэтому я планирую делать некоторые цифровые устройства, используя дискретные компоненты. Я сделал некоторые устройства в своих предыдущих инструкциях.

В этой инструкции я сделал цифровой счетчик на дискретных транзисторах. Также используйте резисторы, конденсаторы и т. Д. Счетчик - интересная машина, которая считает числа. Вот это 4-битный двоичный счетчик. Таким образом, он рассчитывает от двоичного числа 0000 до двоичного числа 1111. В десятичном виде это от 0 до 15. После этого я конвертирую его в счетчик BCD. Счетчик BCD - это счетчик, который считает до 1001 (9 десятичных знаков). Таким образом, он сбрасывается на 0000 после подсчета числа 1001. Для этой функции я добавляю к ней несколько комбинированных схем. OK.

Полная принципиальная схема приведена выше.

Для получения дополнительной информации об этой теории противодействия посетите мой БЛОГ:

Сначала я объясню шаги по изготовлению, а затем объясню теорию, лежащую в основе этого счетчика. OK. Давай зафиксируем это….

Шаг 1. Компоненты и инструменты

Компоненты

Транзистор: - BC547 (22)

Резистор: - 330E (1), 1 кОм (4), 8,2 кОм (1), 10 кОм (15), 68 кОм (1), 100 кОм (8), 120 кОм (3), 220 кОм (14), 390 кОм (6)

Конденсатор: - Электролитический: - 4,7 мкФ (2), 10 мкФ (1), 100 мкФ (1)

Керамический: - 10 нФ (4), 100 нФ (5)

Диод: - 1N4148 (6)

Светодиод: - красный (2), зеленый (2), желтый (1)

Регулятор IC: - 7805 (1)

Хлебопекарная доска: - одна маленькая и одна большая

Провода перемычки

Инструменты

Инструмент для зачистки проводов

Мультиметр

Все они представлены на вышеприведенных рисунках.

Шаг 2: Изготовление блока питания 5 В

На этом этапе мы собираемся создать стабильный источник питания 5 В для нашего дискретного счетчика. Он генерируется от батареи 9 В с помощью микросхемы регулятора 5 В. Вывод микросхемы показан на рисунке. Счетчик проектируем на питание 5В. Потому что почти все цифровые схемы работают по логике 5В. Принципиальная схема источника питания приведена на рисунке выше, а также предоставляется в виде загружаемого файла. Он содержит ИС и некоторые конденсаторы для фильтрации. Есть светодиод для индикации наличия 5В. Шаги подключения приведены ниже.

Возьмите небольшой макет

Подключите IC 7805 в углу, как показано на рисунке выше

Проверить принципиальную схему

Подключите все компоненты и соединения Vcc и GND к боковым направляющим, как показано на принципиальной схеме. 5В подключен к боковой плюсовой шине. Вход 9V не подключается к положительной шине

Подключите разъем 9V

Шаг 3: Проверка источника питания

Здесь, на этом этапе, мы проверяем источник питания и устраняем какие-либо проблемы в цепи. Процедуры приведены ниже,

Проверьте значение всех компонентов и их полярность

Проверьте все соединения с помощью мультиметра в режиме проверки целостности цепи, а также проверьте на короткое замыкание

Если все в порядке, подключите батарею 9В

Проверьте выходное напряжение с помощью мультиметра

Шаг 4: Установка первых триггерных транзисторов

С этого шага мы начинаем создавать счетчик. Для счетчика нам понадобятся шлепанцы 4Т. Здесь, на этом этапе, мы создаем только один T-триггер. Остальные шлепанцы сделаны таким же образом. Распиновка транзистора приведена на рисунке выше. Принципиальная схема одиночного T-триггера приведена выше. Я выполнил инструкции на основе T-триггера, для получения более подробной информации посетите его. Рабочие процедуры приведены ниже,

Установите транзисторы, как показано на рисунке выше

Подтвердите соединение контакта транзистора

Подключите эмиттеры к шинам GND, как показано на изображении (проверьте принципиальную схему)

Для получения дополнительной информации о T-триггере посетите мой блог, ссылка приведена ниже, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Шаг 5: завершение первого шлепанца

Здесь На этом шаге мы завершаем первую разводку триггера. Здесь мы соединяем все компоненты, указанные на принципиальной схеме на предыдущем шаге (T-триггер).

Проверьте электрическую схему T-триггера

Подключите все необходимые резисторы, указанные на принципиальной схеме

Подключите все конденсаторы, указанные на принципиальной схеме

Подключите светодиод, который показывает состояние выхода

Подключите положительную и отрицательную шину к шинам 5 В и заземления на макетной плате источника питания соответственно

Шаг 6: Флип-флоп-тестирование

Здесь, на этом этапе, мы проверяем отсутствие ошибок в схеме подключения. После исправления ошибки мы проверяем T-триггер, подав входной сигнал.

Проверьте все соединения путем проверки целостности с помощью мультиметра

Устраните проблему, сопоставив ее со схемой

Подключите аккумулятор к цепи (иногда красный светодиод горит, в других случаях не горит)

Подайте отрицательный импульс на штифт clk (без эффекта)

Подайте положительный импульс на вывод clk (выход переключается, то есть включается или выключается)

Подайте отрицательный импульс на штифт clk (без эффекта)

Подайте положительный импульс на вывод clk (выход переключается, то есть включается или выключается)

Успех … Наши дискретные T-триггеры работают очень хорошо.

Подробнее о T Flip-Flop см. В видео выше.

Или посетите мой блог.

Шаг 7: Подключение остальных 3 шлепанцев

Здесь мы соединяем остальные 3 шлепанца. Его подключение такое же, как и у первого триггера. Подключите все компоненты согласно принципиальной схеме.

Подключите все транзисторы, как показано на изображении выше

Подключите все резисторы, как показано на рисунке выше

Подключите все конденсаторы, как показано на изображении выше

Подключите все светодиоды, как показано на изображении выше

Шаг 8: Тестирование трех шлепанцев

Здесь мы тестируем все 3 шлепанца, сделанные на предыдущем шаге. Это делается так же, как и в первом тесте триггера.

Проверьте все соединения с помощью мультиметра

Подключите аккумулятор

Проверьте каждый триггер индивидуально, подав входной сигнал (аналогично тому, как это было сделано при тестировании первого триггера)

Успех. Все 4 шлепанца работают очень хорошо.

Шаг 9: соединение всех шлепанцев

На предыдущем шаге мы успешно завершили разводку 4 триггеров. Теперь мы собираемся создать счетчик с помощью шлепанцев. Счетчик создается путем подключения входа clk к предыдущему дополнительному выходу триггера. Но первый триггер clk подключен к внешней цепи clk. Схема внешних часов создается на следующем шаге. Ниже приведены процедуры создания счетчика.

Подключите каждый вход clk триггера к предыдущему дополнительному выходу триггера (не для первого триггера) с помощью перемычек

Подтвердите подключение с помощью принципиальной схемы (во введении) и проверьте с помощью теста целостности цепи мультиметром

Шаг 10: Создание схемы внешних часов

Для работы схемы счетчика нам потребуется внешняя схема синхронизации. Счетчик считает входные тактовые импульсы. Итак, для схемы часов мы создаем нестабильную схему с несколькими вибраторами на дискретных транзисторах. Для схемы мультивибратора нам нужно 2 транзистора, и один транзистор используется для управления входом счетчика clk.

Подключите 2 транзистора, как показано на рисунке

Подключите все резисторы, как показано на схеме выше

Подключите все конденсаторы, как показано на приведенной выше принципиальной схеме

Подтвердите все подключения

Шаг 11: соединение схемы часов со счетчиком

Здесь мы соединяем две цепи.

Подключите схему часов к шинам питания (5В)

Подключите нестабильный тактовый выход ко входу счетчика clk с помощью перемычек

Подключите аккумулятор

Если не работает, проверьте соединения в нестабильной цепи

Мы успешно завершаем 4-битный счетчик вверх. Он считает от 0000 до 1111 и повторяет этот подсчет.

Шаг 12: Создайте схему сброса счетчика BCD

Счетчик BCD - это ограниченная версия 4-битного счетчика вверх. Счетчик BCD - это восходящий счетчик, который считает только до 1001 (десятичное число 9), а затем сбрасывается до 0000 и повторяет этот счет. Для этой функции мы принудительно сбрасываем все триггеры на 0, когда он считает 1010. Итак, здесь мы создаем схему, которая сбрасывает триггер, когда он считает 1010 или остальные нежелательные числа. Принципиальная схема показана выше.

Подключите все 4 выходных диода, как показано на рисунке

Подключите транзистор, его базовый резистор и конденсатор, как показано на рисунке

Подключите два транзистора

Подключите его базовые резисторы и диоды

Проверьте полярность и значение компонентов по принципиальной схеме

Шаг 13: Подключение схемы сброса к счетчику

На этом этапе мы подключаем все необходимые соединения схемы сброса к счетчику. Для этого нужны длинные перемычки. Во время подключения убедитесь, что все подключения выполнены в правильном месте, которое показано на принципиальной схеме (полная принципиальная схема). Также убедитесь, что новые соединения не повредят схему счетчика. Осторожно подключите все перемычки.

Шаг 14: Результат

Успешно завершаем проект «ДИСКРЕТНЫЙ СЧЕТЧИК BCD НА ТРАНЗИСТОРАХ». Подключите аккумулятор и наслаждайтесь его работой. Ох… какая потрясающая машина. Он считает числа. Интересно то, что он содержит только основные дискретные компоненты. После завершения этого проекта мы узнали больше об электронике. Это настоящая электроника. Это очень интересно. Надеюсь, это интересно всем, кто любит электронику.

Посмотрите видео о его работе.

Шаг 15: теория

На блок-схеме показаны подключения счетчика. Отсюда мы получаем, что счетчик состоит из каскадного соединения всех 4 триггеров друг с другом. Каждый clk триггера управляется дополнительным выходом предыдущего триггера. Поэтому он называется асинхронным счетчиком (счетчик, у которого нет общего clk). Здесь срабатывают все триггеры. Таким образом, каждый триггер срабатывает, когда предыдущий триггер достигает нулевого выходного значения. Таким образом, первый триггер делит входную частоту на 2, второй - на 4, третий - на 8, а четвертый - на 16. ОК. Но при этом мы считаем вводимые пулы до 15. Это основная работа, чтобы получить более подробную информацию, посетите мой БЛОГ, ссылка приведена ниже, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Вышеупомянутая схема отмечена разными цветами для обозначения различных функциональных частей. Зеленая часть - это цепь генерации clk, а желтая часть - это остальная цепь.

Для получения более подробной информации о схеме посетите мой БЛОГ, ссылка приведена ниже, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Шаг 16: Наборы для самостоятельной сборки 4 You !

В будущем я планирую сделать для вас набор для самостоятельной сборки "дискретного счетчика". Это моя первая попытка. Каково ваше мнение и предложения, пожалуйста, ответьте мне. OK. Надеюсь, ты повеселишься…

До свидания…….

СПАСИБО ………