Orologio a LED con 555 e 4017 (nessuna programmazione necessaria): 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Qui presento un progetto che ho ideato e realizzato circa 7 anni fa.

L'idea del progetto è quella di utilizzare circuiti integrati contatore come 4017 per generare segnali che controllano il lampeggio dei LED disposti come le lancette dell'orologio analogico.

Fase 1: Fase 1: Generazione del segnale di clock

Per prima cosa ho realizzato un generatore di clock utilizzando 555 IC in modalità astabile. Utilizzando il sito web (https://www.ohmslawcalculator.com/555-astable-calcu…) posso generare un segnale a 1 Hz con un condensatore da 100 uF e due resistori da 4,81 k ohm.

Per impostare l'ora, posso aggiungere un interruttore che alterna il condensatore da 100 uF per creare un segnale di clock a 1 Hz e un condensatore da 1 uF per creare un segnale di clock da 100 Hz.

Il segnale di clock dal pin 3 (uscita) verrà inviato allo stadio successivo (generazione di secondi).

Fase 2: Fase 2: Circuito di generazione dei segnali dei secondi

Qui ho collegato due IC 4017 per generare il conteggio da 00 a 59. Il primo IC si chiama UNITS IC e può generare un conteggio da 0 a 9. L'IC viene cronometrato utilizzando il segnale di clock del timer 555 (Fase 1).

Questo circuito integrato non deve essere ripristinato poiché il conteggio delle unità dovrebbe raggiungere 9.

Il secondo IC 4017 è chiamato IC TENS e può generare un conteggio da 0 a 5. L'IC è sincronizzato utilizzando il segnale di clock dall'IC 4017 UNITS poiché l'esecuzione (pin 12) creerà un segnale una volta che il contatore UNITS viene ripristinato da 9 a 0.

L'IC deve essere resettato quando il conteggio raggiunge 6. Quindi l'uscita Q6 dell'IC è collegata al reset (pin 12) e passa anche alla fase successiva (Minuti).

Fase 3: Fase 3: Circuito di generazione dei segnali dei minuti

Qui ho collegato due IC 4017 per generare il conteggio da 00 a 59. Il primo IC si chiama UNITS IC e può generare il conteggio da 0 a 9. L'IC è sincronizzato utilizzando il segnale di clock del contatore 4017 TENS IC (Fase 2) del fase di generazione dei secondi.

Questo circuito integrato non deve essere ripristinato poiché il conteggio delle unità dovrebbe raggiungere 9.

Il secondo IC 4017 è chiamato IC TENS e può generare un conteggio da 0 a 5. L'IC è sincronizzato utilizzando il segnale di clock dall'IC 4017 UNITS poiché l'esecuzione (pin 12) creerà un segnale una volta che il contatore UNITS viene ripristinato da 9 a 0.

L'IC deve essere resettato quando il conteggio raggiunge 6. Quindi l'uscita Q6 dell'IC è collegata al reset (pin 15) e passa anche alla fase successiva (Ore).

Fase 4: Fase 4: Circuito di generazione dei segnali delle ore

Qui ho collegato due IC 4017 per generare il conteggio da 00 a 11. Il primo IC si chiama UNITS IC e può generare il conteggio da 0 a 9. L'IC è sincronizzato utilizzando il segnale di clock del contatore 4017 TENS IC (Fase 3) del fase di generazione dei minuti.

Questo circuito integrato deve essere reimpostato poiché il conteggio UNITS raggiunge 2 e il conteggio TENS raggiunge 1.

Il secondo IC 4017 è chiamato IC TENS e può generare un conteggio da 0 a 1. L'IC è sincronizzato utilizzando il segnale di clock dall'IC 4017 UNITS poiché il riporto (pin 12) creerà un segnale una volta che il contatore UNITS si è resettato da 9 a 0.

Questo circuito integrato deve essere reimpostato poiché il conteggio UNITS raggiunge 2 e il conteggio TENS raggiunge 1.

Poiché dobbiamo ripristinare entrambi i contatori al conteggio di 12 (conteggio 2 dell'IC UNITS e conteggio 1 dell'IC TENS), possiamo utilizzare la porta AND collegando due transistor NPN in serie. il primo transistor NPN sarà collegato a Vcc attraverso il collettore. La base è collegata a Q2 del contatore UNITS e infine l'emettitore è collegato al secondo transistor NPN. La base del secondo transistor NPN è collegata a Q1 del contatore TENS e infine l'emettitore sarà collegato al RESET (pin 12) di entrambi i circuiti integrati.

Fase 5: Fase 5: LED dei secondi (00-59)

In questa fase ho collegato 6 gruppi di LED. Ogni gruppo è composto da 10 led che rappresentano i conteggi da 0 a 9.

• il gruppo 0 (G0) rappresenta il conteggio dei secondi da 0-9
• il gruppo 1 (G1) rappresenta il conteggio dei secondi da 10-19
• il gruppo 2 (G2) rappresenta il conteggio dei secondi da 20-29
• il gruppo 3 (G3) rappresenta il conteggio dei secondi da 30-39
• il gruppo 4 (G4) rappresenta il conteggio dei secondi da 40-49
• il gruppo 5 (G5) rappresenta il conteggio dei secondi da 50-59

L'anodo del LED 0 di ciascun gruppo è collegato a Q0 dell'unità IC dal circuito di generazione dei segnali dei secondi. L'anodo del LED 1 di ciascun gruppo è collegato a Q1 dell'UNITÀ IC dal circuito di generazione dei segnali dei secondi. E così via finché non ottengo l'anodo del LED 9 di ciascun gruppo è collegato a Q9 dell'IC UNITS dal circuito di generazione dei segnali di secondi.

Tutti i catodi dei LED di ciascun gruppo sono collegati a un filo collegato al pin del collettore di un transistor NPN. La base del transistor del G0 è collegata a Q0 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali dei secondi. La base del transistor di G1 è collegata a Q1 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali dei secondi. E così via finché non ottengo La base del transistor del G9 è collegata a Q5 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali dei secondi. Tutti gli emettitori dei transistor devono essere collegati alla massa della batteria.

Fase 6: Fase 6: LED dei minuti (00-59)

In questa fase ho collegato 6 gruppi di LED. Ogni gruppo è composto da 10 led che rappresentano il conteggio da 0 a 9.

• il gruppo 0 (G0) rappresenta il conteggio dei secondi da 0-9
• il gruppo 1 (G1) rappresenta il conteggio dei secondi da 10-19
• il gruppo 2 (G2) rappresenta il conteggio dei secondi da 20-29
• il gruppo 3 (G3) rappresenta il conteggio dei secondi da 30-39
• il gruppo 4 (G4) rappresenta il conteggio dei secondi da 40-49
• il gruppo 5 (G5) rappresenta il conteggio dei secondi da 50-59

Gli anodi del LED 0 di ciascun gruppo sono collegati a Q0 dell'IC UNITS dal circuito di generazione dei segnali di minuti. Gli anodi del LED 1 di ciascun gruppo sono collegati a Q1 dell'IC UNITS dal circuito di generazione dei segnali di minuti. E così via fino a quando non ottengo gli anodi del LED 9 di ciascun gruppo è collegato a Q9 dell'IC UNITS dal circuito di generazione dei segnali di minuti.

Tutti i catodi dei LED di ciascun gruppo sono collegati a un filo collegato al pin del collettore di un transistor NPN. La base del transistor del G0 è collegata a Q0 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali dei minuti. La base del transistor di G1 è collegata a Q1 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali dei minuti. E così via finché non ottengo La base del transistor del G9 è collegata a Q5 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali dei minuti. Tutti gli emettitori dei transistor devono essere collegati alla massa della batteria.

Fase 7: Fase 7: LED delle ore (dalle 00 alle 12)

In questa fase, ho collegato 12 gruppi di LED. Ogni gruppo è composto da 5 led che rappresentano il conteggio da 0 a 4.

• il gruppo 0 (G0) rappresenta il conteggio delle ore da 00-01
• il gruppo 1 (G1) rappresenta il conteggio delle ore dal 01-02
• il gruppo 2 (G2) rappresenta il conteggio delle ore dal 02-03
• il gruppo 3 (G3) rappresenta il conteggio delle ore dal 03-04
• il gruppo 4 (G4) rappresenta il conteggio delle ore dal 04-05
• il gruppo 5 (G5) rappresenta il conteggio delle ore dal 05-06
• il gruppo 6 (G6) rappresenta il conteggio delle ore dal 06-07
• il gruppo 7 (G7) rappresenta il conteggio delle ore dal 07-08
• il gruppo 8 (G8) rappresenta il conteggio delle ore dal 08-09
• il gruppo 9 (G9) rappresenta il conteggio delle ore dal 09-10
• il gruppo 10 (G10) rappresenta il conteggio delle ore da 10-11
• il gruppo 11 (G11) rappresenta il conteggio delle ore da 11-12

I LED sono controllati dal conteggio TENS del circuito di generazione segnali minuti. Gli anodi del LED 0 di ciascun gruppo sono collegati a Q0 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali di minuti. Gli anodi del LED 1 di ciascun gruppo sono collegati a Q1 dell'IC TENS dal circuito di generazione dei segnali di minuti. E così via fino ad arrivare agli Anodi dei LED 4 di ogni gruppo collegati a Vcc.

Tutti i catodi dei LED di ogni gruppo da 0 a 3 sono raccomandati ad un filo va al circuito di controllo come G0. Ad eccezione dei catodi, i LED 4 sono collegati a porte OR realizzate con due transistor NPN. La base del primo transistore NPN è collegata a Q4 del circuito di generazione dei segnali TENS IC dai minuti mentre la base del secondo transistore NPN è collegata a Q5 del circuito di generazione dei segnali TENS IC dai minuti. Gli emettitori sono raccomandati su un filo con i catodi degli altri LED etichettati G0.

Fase 8: Fase 8: Circuito di controllo dei segnali orari

Infine ho realizzato due circuiti per controllare i segnali delle ore. Il primo circuito è realizzato con porta AND realizzata con transistor NPN.

Il primo circuito di controllo è predisposto per gestire i segnali ricevuti da G0 a G9 dei LED Ore. Ciascuno da G0 a G9 è collegato ai collettori di 9 transistor NPN. Le basi dei transistor sono collegate alle uscite delle UNITS IC del circuito di generazione dei segnali ore contando da 0 a 9. Gli emettitori sono raccomandati e collegati al collettore del transistor NPN la cui base è collegata all'uscita del TENS IC del circuito di generazione segnali ore conteggio 0.

Il secondo circuito di controllo è predisposto per gestire i segnali ricevuti da G10 a G11 dei LED Ore. Ciascuno di G10 e G11 è collegato ai collettori di 2 transistor NPN. Le basi dei transistor sono collegate alle uscite dell'UNITÀ IC del circuito di generazione dei segnali orari contando da 0 a 1. Gli emettitori sono raccomandati e collegati al collettore del transistor NPN la cui base è collegata all'uscita dell'IC TENS del circuito di generazione segnali ore conteggio 1.