Вторинний годинник з матричним індикатором. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Вторинний годинник з матричним індикатором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

Коментарі до статті

Поряд з широко поширеними семіелементними світлодіодними індикаторами випускаються матричні, що є прямокутним набором окремих здатних світитися точок. Управляти такими індикаторами складніше, але це окупається можливістю отримувати високоякісні зображення не тільки цифр, але і будь-яких букв і символів, що вписуються в матрицю. Один з можливих варіантів пристрою управління матричними індикаторами ліг в основу вторинного електронного годинника.

Відомості про деякі матричні світлодіодні індикатори можна знайти в [1]. Подібні прилади складаються з великої кількості одиничних світлодіодів, аноди яких з'єднані між собою в "стовпці", а катоди - в "рядки". Управління ними може бути лише динамічним. Цей спосіб був описаний у [2].

Типова структурна схема пристрою управління стосовно індикатора з матрицею 5x7 точок представлена на рис. 1. Частоту тактового генератора вибирають таким чином, щоб не було помітно мерехтіння індикатора. Виходи трьох двійкових розрядів лічильника з коефіцієнтом перерахунку п'ять (за кількістю стовпців) підключені до селектора, призначення якого по черзі подавати напругу живлення U на п'ять висновків стовпців індикатора HG1.

Вторинний годинник з матричним індикатором

Одночасно вихідні сигнали лічильника надходять на входи перетворювача коду, організованого таким чином, що в кожному такті на висновках рядків індикатора, світлодіоди в яких повинні світитися, встановлюються низькі рівні. Таким чином, за п'ять тактів символ буде відображено повністю.

Щоб виводити різні символи, перетворювач повинен мати кілька додаткових входів. На них подають код символу, вибираючи таким чином область, що містить інформацію про нього. Подібний перетворювач легко реалізувати за допомогою програмованого ПЗП. Цифри 0 та 1 можуть зберігатися, наприклад, як показано в табл. 1. Коди номера стовпця та символу подають на адресні входи ПЗП. Число розрядів адреси, відведених коду символу, залежить від загальної кількості останніх, від нього залежить необхідний обсяг ПЗУ. балка. 0 в розряді комірки пам'яті відповідає світлодіоду, що світиться, 1 - погашеному. Стан розрядів, помічених X, немає значення, оскільки де вони беруть участь у формуванні зображення символу.

Вторинний годинник з матричним індикатором

"Намалювавши" подібним чином всі потрібні символи, можна побудувати унікальний перетворювач кодів для відображення довільного набору цифр, літер та умовних знаків. Приклад програмування ПЗП для виведення на однорозрядний індикатор матричного шістнадцятирічних цифр ( 0 - 9, А - F) наведено в табл. 2. Вміст першого рядка аналогічно табл. 1, причому всі розряди, що не використовуються, заповнені лог. 1. Щоб запрограмувати ПЗП, коди з таблиці необхідно попередньо записати у файл формату, сумісного з програматором.

Вторинний годинник з матричним індикатором

Щоб одночасно керувати декількома індикаторами, достатньо збільшити значення, не меншого загального числа стовпців в їх матрицях, коефіцієнт перерахунку лічильника і число позицій селектора. Повинен бути збільшений обсяг ПЗУ. Таким чином, на індикатори можна виводити багатозначні числа та повідомлення, що складаються з кількох літер та символів.

Розглянемо подану на рис. 2 схему електронного вторинного годинника, забезпеченого табло з чотирьох матричних індикаторів. Динамічною індикацією управляє п'ятирозрядний лічильник, що складається з мікросхеми DD2 та першого тригера DD3. На його вхід надходять імпульси генератора, зібраного на елементах DD1.1, DD1.2. Дешифратори DD8 та DD9 утворюють 20-вихідний селектор.

(Натисніть для збільшення)

Оскільки застосовані в селекторі мікросхеми К555ИД6 немає входів стробирования, довелося доповнити його мультиплексорами DD4 і DD5. При низькому логічному рівні на виведенні 12 мікросхеми DD3 входи дешифратора DD8 з'єднані з виходами лічильника DD2, а на входи дешифратора DD9 надходять високі логічні рівні, що відповідає таким же всіх його виходах. В іншому випадку (при високому рівні на виведенні 12 DD3) працює дешифратор DD9 a DD8 заблокований. На схемі рис. 2 умовно показані лише два зі з'єднаних з виходами дешифраторів електронних ключів, всього їх 20 (на транзисторах VT1-VT20).

Імпульси частотою 1/60 Гц від первинного годинника надходять на вхід 11-розрядного двійкового лічильника, що складається з трьох старших розрядів мікросхеми DD3 і мікросхем DD6, DD7. В результаті стан лічильника змінюється щохвилини і на табло з'являються цифри від 00 00 до 23 59. Коли необхідно швидко перевести годинник (встановити точний час), частоту рахунку збільшують, натиснувши кнопку SB1.

Інформація для відображення чотирьох цифр, що відповідають кожній хвилині, записана в 20 осередках РПЗУ DS1, причому після кожних десяти з них випливає шість невикористаних. Останнє пов'язані з особливостями роботи розглянутого вище селектора. Таким чином, на індикацію кожної хвилини доби витрачається по 32 осередки РПЗП. Усього необхідно 32x60x24=46080 осередків, тому застосовано мікросхему 27512 об'ємом 64 Кбайт.

Старші розряди осередків РПЗУ, що не беруть участь у виведенні символів на індикатор, містять лог. 1. Виняток становить осередок за адресою 0В400Н (шістнадцятковий еквівалент числа 46080), у старшому розряді якої - лог. 0. Коли в кінці доби код на адресних входах РПЗУ досягає цього значення, низький рівень з виведення 19 DS1 через елемент DD1.3 повертає лічильники у вихідний нульовий стан. Аналогічну установку при включенні живлення забезпечує ланцюг R32C11. Ланцюг R31C10 пригнічує помилкові імпульси на виведенні 19 РПЗП під час зміни коду на його адресних входах.

Таблиця програмування РПЗУ DS1 внаслідок великого обсягу не наводиться. Читачі можуть скласти її самостійно або скористатися файлом watch2.bin.

Врахуйте, що в кодах, що містяться у згаданому файлі, передбачено гасіння незначного нуля у розряді десятків годин. Наприклад, замість 09 виводиться 00. Це досягається записом балка. 9 у всі розряди відповідних осередків ПЗП.

Як первинний годинник - генератора хвилинних імпульсів підійде мікросхема К176ІЕ12 (К176ІЕ18), включена за стандартною схемою і доповнена перетворювачем логічних рівнів КМОП в ТТЛ [3]. Вона ж послужить генератором імпульсів із частотами 1024 та 2 Гц відповідно для тактування динамічної індикації та прискореної установки точного часу. Інше можливе джерело хвилинних імпульсів - електромеханічний первинний годинник, що зберігся на багатьох підприємствах. Вторинні електронні з'єднують з ними через проміжне реле з групою контактів на перемикання та RS-тригер, що пригнічує брязкіт контактів. Про ще одну конструкцію первинного годинника розказано в [4].

Підключення до виведення 19 мікросхеми DS1 дільника на сім із додатковим РПЗУ та двома матричними індикаторами дозволить виводити на табло дволітерні скорочені позначення днів тижня. При цьому додавати електронні ключі не потрібно. А щоб виготовити табло годинника великих розмірів, достатньо замінити індикатори HG1-HG4 відповідним числом поодиноких світлодіодів, з'єднаних належним чином у стовпці та рядки.

Для того щоб брязкіт контактів кнопки SB 1 не заважав установці часу, імпульси з частотою 1/60 і 2 Гц повинні бути тривалістю близько 1 мкс і негативною (у рівнях ТТЛ або КМОП) полярності. Рухомий контакт кнопки SB 1 слід з'єднати із плюсом живлення через резистор 10 - 15 кОм.

література

Вуколов Н. Знакосинтезуючі індикатори. - М: Радіо і зв'язок, 1987.
Бірюков З, Краснов Є. Світлоінформаційне табло. - Радіо, 1987 №6, с. 17-20.
Алексєєв С. Застосування мікросхем серії К176. - Радіо, 1984 №5, с. 36-40.
Бірюков С. Первинний кварцовий годинник. - Радіо, 2000 №6, с. 34, 35.

Автор: О.Марійович, м.Воронеж

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Світло шкодить мікросхем 18.02.2007

Японські фізики виявили, що світло люмінесцентних ламп викликає утворення дефектів на поверхні кремнієвих мікросхем. Коли кремнієва пластина занурена в хімічно чисту воду або реактиви, що використовуються для травлення мікросхем, під дією світла на гладкій поверхні утворюються мікроскопічні ямки, здатні порушити роботу компонентів сучасної щільно упакованої схеми.

Можливо, на фабриках електроніки доведеться замінювати лампи денного світла на звичайні лампи розжарювання.

Інші цікаві новини:

▪ Магнітна система для очищення крові

▪ 64-мп фотосенсор OmniVision для камер смартфонів

▪ ЦРУ розглядає використання мікрохвильових печей і прасок для шпигунства.

▪ Термостійка пам'ять для міжпланетних експедицій

▪ Органічний CMOS датчик зображення з електронним керуванням чутливістю у NIR

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Дозиметри. Добірка статей

▪ стаття Формат Dolby Digital. Мистецтво відео

▪ статья Яка тварина найотруйніша? Детальна відповідь

▪ стаття Охорона праці працівників зв'язку