Contatore BCD utilizzando TRANSISTORI discreti: 16 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Oggi, in questo mondo digitale, creiamo diversi tipi di circuiti digitali utilizzando circuiti integrati e microcontrollori. Ho anche creato tonnellate di circuiti digitali. In quel momento penso a come sono fatti questi. Quindi, dopo alcune ricerche, ho scoperto che questi sono progettati dai componenti elettronici di base. Quindi mi interessa molto. Quindi ho intenzione di realizzare alcuni dispositivi digitali utilizzando componenti discreti. Ho realizzato alcuni dispositivi nei miei precedenti tutorial.

Qui in questo istruibile ho realizzato un contatore digitale usando transistor discreti. Usa anche alcune resistenze, condensatori, ecc… Il contatore è una macchina interessante che conta i numeri. Ecco un contatore binario a 4 BIT. Quindi conta da 0000 numero binario a 1111 numero binario. In decimale va da 0 a 15. Dopodiché lo converto in un contatore BCD. Il contatore BCD è un contatore che conta fino a 1001 (9 decimali). Quindi è stato ripristinato a 0000 dopo aver contato il numero 1001. Per questa funzione, aggiungo un circuito combinato. OK.

Lo schema completo del circuito è riportato sopra.

Per maggiori dettagli su questa teoria del contatore visita il mio BLOG:

Prima spiego i passaggi per la realizzazione e poi spiego la teoria alla base di questo contatore. OK. Diciamolo….

Passaggio 1: componenti e strumenti

Componenti

Transistor:- BC547 (22)

Resistore: - 330E(1), 1K (4), 8.2K(1), 10K(15), 68K(1), 100K(8), 120K(3), 220K(14), 390K(6)

Condensatore: - Elettrolitico: - 4.7uF (2), 10 uF (1), 100 uF (1)

Ceramica: - 10nF(4), 100nF(5)

Diodo: - 1N4148(6)

LED:- rosso (2), verde (2), giallo (1)

IC regolatore:- 7805(1)

Tagliere: - uno piccolo e uno grande

Ponticelli

Utensili

Spelafili

Multimetro

Tutti sono riportati nelle figure di cui sopra.

Passaggio 2: creazione dell'alimentatore 5V

In questo passaggio creeremo una fonte di alimentazione stabile a 5V per il nostro contatore discreto. Viene generato dalla batteria da 9 V utilizzando un circuito integrato regolatore da 5 V. Il pin out di IC è riportato in figura. Progettiamo il contatore per un'alimentazione a 5V. Perché quasi tutti i circuiti digitali funzionano in logica 5V. Lo schema elettrico dell'alimentatore è riportato nella figura sopra ed è anche fornito come file scaricabile. Contiene l'IC e alcuni condensatori per scopi di filtraggio. E' presente un led di segnalazione presenza 5V. I passaggi di collegamento sono riportati di seguito,

Prendi la piccola breadboard

Collegare l'IC 7805 nell'angolo come mostrato nella figura sopra

Controllare lo schema del circuito

Collegare tutti i componenti e la connessione Vcc e GND alle guide laterali come mostrato nello schema elettrico. 5V collegato al binario positivo laterale. L'ingresso 9V non si collega al binario positivo

Collegare il connettore da 9V

Passaggio 3: controllo dell'alimentazione

Qui in questo passaggio controlliamo l'alimentazione e risolviamo se ci sono problemi preimpostati nel circuito. Le procedure sono riportate di seguito,

Verificare il valore di tutti i componenti e la sua polarità

Controllare tutti i collegamenti utilizzando il multimetro in modalità test di continuità, controllare anche il cortocircuito

Se tutto va bene, collega la batteria da 9V

Controllare la tensione di uscita utilizzando il multimetro

Passaggio 4: primo posizionamento dei transistor flip-flop

Da questo passaggio iniziamo a creare il contatore. Per contrastare abbiamo bisogno di infradito 4 T. Qui in questo passaggio creiamo solo un flip-flop a T. Il resto delle infradito sono fatte allo stesso modo. Il pin-out del transistor è mostrato nella figura sopra. Lo schema circuitale del flip-flop a T singolo è riportato sopra. Ho completato un istruibile basato sul flip-flop T, per maggiori dettagli visitalo. Le procedure di lavoro sono riportate di seguito,

Posizionare i transistor come indicato nella figura sopra

Confermare la connessione del pin del transistor

Collegare gli emettitori ai binari GND come mostrato nell'immagine (controllare lo schema elettrico)

Per maggiori dettagli su T flip-flop, visita il mio blog, link indicato di seguito, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Passaggio 5: prima finitura infradito

Qui In questo passaggio completiamo il primo cablaggio del flip-flop. Qui colleghiamo tutti i componenti che sono indicati nello schema elettrico che è nel passaggio precedente (T flip-flop).

Controllare lo schema del circuito del flip-flop T

Collegare tutti i resistori necessari indicati nello schema elettrico

Collegare tutti i condensatori indicati nello schema elettrico

Collegare il LED che mostra lo stato dell'uscita

Collegare il binario positivo e negativo rispettivamente ai binari 5V e GND della breadboard dell'alimentatore

Passaggio 6: test del flip-flop

Qui in questo passaggio controlliamo eventuali errori nel cablaggio del circuito. Dopo aver corretto l'errore, testiamo il flip-flop T applicando il segnale di ingresso.

Controllare tutti i collegamenti tramite test di continuità utilizzando un multimetro

Risolvi il problema confrontandolo con lo schema elettrico

Collegare la batteria al circuito (a volte il led rosso è acceso altre spento)

Applicare un impulso -ve al pin clk (nessun effetto)

Applicare un impulso +ve al pin clk (l'uscita commuta, che viene portata da on a off O da off a on)

Applicare un impulso -ve al pin clk (nessun effetto)

Applicare un impulso +ve al pin clk (l'uscita commuta, che viene portata da on a off O da off a on)

Successo… Il nostro infradito discreto a T funziona molto bene.

Per maggiori dettagli su T Flip-Flop, video sopra riportato.

Oppure visita il mio blog.

Passaggio 7: cablaggio del resto dei 3 flip-flop

Qui colleghiamo il resto dei 3 flip-flop. La sua connessione è la stessa del primo flip-flop. Collegare tutti i componenti in base allo schema elettrico.

Collegare tutti i transistor come indicato nell'immagine sopra

Collegare tutti i resistori come mostrato nell'immagine sopra

Collegare tutti i condensatori come mostrato nell'immagine sopra

Collegare tutti i LED come mostrato nell'immagine sopra

Passaggio 8: test delle 3 infradito

Qui testiamo tutte e 3 le infradito realizzate nel passaggio precedente. Viene eseguito nello stesso modo del primo test flip-flop.

Controllare tutte le connessioni utilizzando il multimetro

Collegare la batteria

Controllare ogni flip-flop individualmente applicando il segnale di ingresso (è allo stesso modo del primo test del flip-flop)

Successo. Tutte e 4 le infradito funzionano molto bene.

Passaggio 9: interconnessione di tutti i flip-flop

Nel passaggio precedente abbiamo completato con successo il cablaggio dei 4 flip-flop. Ora andiamo a creare il contatore usando le infradito. Il contatore viene realizzato collegando l'ingresso clk alla precedente uscita complementare del flip-flop. Ma il primo clk flip-flop è collegato al circuito clk esterno. Il circuito di clock esterno viene creato nel passaggio successivo. Le procedure per la creazione del contatore sono riportate di seguito,

Collegare ciascun ingresso clk del flip-flop all'uscita complementare del flip-flop precedente (non per il primo flip-flop) usando i ponticelli

Confermare il collegamento con lo schema elettrico (nella sezione introduttiva) e verificare con test di continuità multimetro

Passaggio 10: realizzazione del circuito di clock esterno

Per il funzionamento del circuito contatore abbiamo bisogno di un circuito di clock esterno. Il contatore conta gli impulsi di clock in ingresso. Quindi per il circuito di clock creiamo un circuito multivibratore astabile usando transistor discreti. Per il circuito multi-vibratore abbiamo bisogno di 2 transistor e un transistor viene utilizzato per pilotare l'ingresso del contatore clk.

Collegare 2 transistor come mostrato nell'immagine

Collegare tutti i resistori come mostrato nello schema elettrico sopra

Collegare tutti i condensatori come mostrato nello schema elettrico sopra

Conferma tutte le connessioni

Passaggio 11: collegamento del circuito dell'orologio con il contatore

Qui colleghiamo i due circuiti.

Collegare il circuito di clock ai binari dell'alimentatore (5V)

Collegare l'uscita dell'orologio astabile all'ingresso del contatore clk usando i ponticelli

Collegare la batteria

Se non funziona controllare i collegamenti nel circuito astabile

Completiamo con successo il contatore in avanti di 4 BIT. Conta da 0000 a 1111 e ripete questo conteggio.

Passaggio 12: creare il circuito di ripristino per il contatore BCD

Il contatore BCD è una versione limitata del contatore up a 4 BIT. Il contatore BCD è un contatore in avanti che conta solo fino a 1001 (numero decimale 9) e poi si resetta a 0000 e ripete questo conteggio. Per questa funzione resettiamo forzatamente tutti i flip-flop a 0 quando conta 1010. Quindi qui creiamo un circuito che resetta il flip-flop quando conta 1010 o il resto dei numeri indesiderati. Lo schema del circuito mostra sopra.

Collegare tutti e 4 i diodi di uscita come mostrato nell'immagine

Collegare il transistor e la sua resistenza di base e condensatore come mostrato nell'immagine

Collega i due transistor

Collega i suoi resistori e diodi di base

Controllare le polarità e il valore dei componenti con lo schema elettrico

Passaggio 13: collegamento del circuito di ripristino con il contatore

In questo passaggio colleghiamo tutte le connessioni necessarie del circuito di reset con il contatore. Ha bisogno di un lungo ponticello. In fase di connessione assicurarsi che tutte le connessioni siano prese dal punto corretto mostrato nello schema elettrico (schema elettrico completo). Assicurarsi inoltre che i nuovi collegamenti non danneggino il circuito del contatore. Collegare con attenzione tutti i cavi dei ponticelli.

Passaggio 14: risultato

Completiamo con successo il progetto "CONTATORE BCD DISCRETO UTILIZZANDO TRANSISTORI". Collega la batteria e goditi il suo funzionamento. Oh… che macchina fantastica. Conta i numeri. Il fattore che stupisce è che contenga solo i componenti discreti di base. Dopo aver completato questo progetto, abbiamo scoperto di più sull'elettronica. Questa è la vera elettronica. È molto interessante. Spero che sia interessante per tutti coloro che amano l'elettronica.

Guarda il video per il suo funzionamento.

Passaggio 15: teoria

Lo schema a blocchi mostra le connessioni del contatore. Da ciò otteniamo che il contatore viene realizzato mettendo in cascata tutti e 4 i flip-flop l'uno sull'altro. Il clk di ciascun flip-flop è pilotato dall'uscita complementare del flip-flop precedente. Quindi è chiamato contatore asincrono (contatore che non ha un clk comune). Qui tutti i flip-flop sono +ve innescati. Quindi ogni flip flop viene attivato quando il flip flop precedente va a un valore di uscita zero. Con questo il primo flip flop divide la frequenza di ingresso per 2 e il secondo per 4 e il terzo per 8 e il quarto per 16. OK. Ma questo contiamo i pule di input fino a 15. Questo è il funzionamento di base per maggiori dettagli, visita il mio BLOG, link indicato di seguito, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Il circuito di cui sopra è contrassegnato da colori diversi per indicare parti funzionali diverse. La parte verde è il circuito generatore di clk e la parte gialla è il circuito di riposo.

Per maggiori dettagli sul circuito si prega di visitare il mio BLOG, link indicato di seguito, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03…

Step 16: Kit fai da te 4 You !

Ho intenzione di realizzare un kit fai-da-te "discreto contatore" per te in futuro. È il mio primo tentativo. Qual è la tua opinione e suggerimenti, per favore rispondimi. OK. Spero ti diverta…

Ciao…….

GRAZIE ………