Obsah:
- Krok 1: Návrh frekvenčného počítadla pomocou diskrétnych logických čipov CMOS
- Krok 2: Blokový diagram
- Krok 3: Časová základňa a schémy
Video: FREKVENČNÝ POČÍTAČ CMOS: 3 kroky
2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55
Tento sprievodca s priloženými súbormi PDF a fotografiami o tom, ako som pre zábavu z diskrétnej logiky navrhol vlastný čítač frekvencie. Nebudem zachádzať do úplných podrobností o tom, ako som vyrobil diviaky alebo ako ich zapojím, ale schémy sú vyrobené v programe KICAD, čo je bezplatný softvér, ktorý vám umožňuje vytvárať projekty na profesionálnej doske s plošnými spojmi. tieto informácie môžete skopírovať alebo použiť ako referenčný sprievodca. toto je dobré učebné cvičenie, zistil som, že je to vzrušujúca cesta a absolútna bolesť hlavy súčasne, ale tento projekt využíva mnohé zručnosti získané v základnom kurze digitálneho dizajnu. to všetko by sa dalo pravdepodobne vykonať pomocou jedného mikroovládača a niekoľkých externých častí. ale čo je na tom zábavné haha!
Krok 1: Návrh frekvenčného počítadla pomocou diskrétnych logických čipov CMOS
Na úvod som teda navrhol, zapojil a testoval tento obvod. Väčšinu práce som vykonal v NI multisim a na návrh väčšiny modulov som použil simulácie. Po testovaní v multisime som potom zostrojil testovací obvod po kúskoch na dosku na chlieb, aby som sa ubezpečil, že každá časť funguje správne. Bola to skutočná bolesť hlavy a spustenie prvej kompletnej verzie mi trvalo takmer týždeň. V ďalšom kroku uvediem kusovník (kusovník) a blokový diagram návrhu a potom sa podrobne pozriem na to, ako bol zostavený. Na tento účel som nepoužil žiadnu schému, jednoducho som prečítal údajové listy pre čipové sady a spustil simulácie a otestoval správnu funkciu každého čipu. Tento projekt obsahuje 4 hlavné koncepty, ktoré sú všetky spojené vo finálnej zostave, ktorá bude načrtnutá v blokových schémach. Tieto bloky som použil na opis toho, ako to bude všetko organizované a navrhnuté.
- Časovací modul Obvod oscilátora Pierce s xxtal (kryštálom) oscilujúcim na 37,788 kHz je napájaný do CD4060B (14-stupňový binárny čítač a delič frekvencie), čo vedie k signálu 2 Hz. Tento signál je potom odoslaný do klopného obvodu JK nakonfigurovaného pre prepínací režim. Tým sa zníži o polovicu na 1 Hz štvorcovej vlny. signál je potom odoslaný na ďalší klopný obvod JK a rozdelený na 0,5 Hz (1 sekunda na 1 sekundu vypnutá). toto bude presná časová základňa na nastavenie našich aktivačných hodín, aby sa „rozdelila“jedna sekundová vzorka prichádzajúcej frekvencie. Ide v podstate o plátok impulzov, ktorý je potrebné počítať po dobu jednej sekundy.
- Synchrónne počítadlo dekád Toto sú dva hlavné pojmy, ktoré je potrebné pochopiť, ako sa počíta prichádzajúca frekvencia. Prichádzajúci signál musí mať štvorcovú vlnu a musí byť tiež kompatibilný s logickou úrovňou čipov. Na laboratórnej lavici som použil funkčný generátor, ale jeden môže byť skonštruovaný s časovačom 555 a klopným obvodom JK alebo D nakonfigurovaným ako delič frekvencie. druhá koncepcia používa signál 0,5 Hz, aby meraný impulz mohol opustiť bránu AND v intervaloch jednej sekundy. a jeho zablokovanie, keď to ide logicky NÍZKO. tento impulz vychádza z brány AND a vstupuje do počítadiel desaťročí v súbežných hodinách. počítadlá fungujú ako synchrónne čítače a používajú funkcie vykonávať a vo funkciách popísaných v dátovom liste pre CD4029.
- Reset Obvod sa musí resetovať každé 2 sekundy, aby sa vzorkovala frekvencia a aby sa na displeji nezobrazovali zložené hodnoty. chceme, aby vynuloval počítadlá na nulu predtým, ako príde ďalší plátok, alebo sa pridá k predchádzajúcej hodnote. čo nie je také zaujímavé! urobíme to Použitím D klopného obvodu, zapojeného na spätnú väzbu, a taktujeme signál 0,5 Hz do hodín, ktoré sú vložené do pinov aktivácie prednastavených počítadiel dekád. tým sa všetky počítadlá nastavia na dve sekundy na nulu a potom sa na 2 sekundy zvýšia. jednoduché, ale efektívne, toto sa tiež nedá urobiť pomocou žabkového JK, ale rád by som ukázal dva spôsoby, ako robiť to isté. Toto je všetko pre zábavu a učenie sa sami, takže sa môžete odchýliť!
- LED SEGMENTY Najlepšia časť je uložená na koniec! segmentové displeje Classic 7 a čipy vodiča Vrelo odporúčam navrhnúť to okolo technického listu 7 -segmentového displeja a čipu vodiča. Budete musieť venovať veľkú pozornosť rozdielu medzi bežnou katódou alebo anódou. čip, ktorý som použil, bude musieť byť vysoký alebo nízky v závislosti od diód LED, ktoré sa rozhodnete použiť, a ako osvedčenú prax sa na obmedzenie prúdu používajú odpory 220 ohmov, existuje určitá flexibilita. Vždy je najlepšie odkázať na list s technickými údajmi. múdre odpovede sú uvedené v údajovom liste. Ak máte pochybnosti, prečítajte si ho čo najviac.
Krok 2: Blokový diagram
Táto ďalšia časť je len vizuálom blokového diagramu. Je dobré sa na to pozrieť, keď navrhujete niečo, čím by ste problém rozdelili na kúsky.
Krok 3: Časová základňa a schémy
o-rozsah ukazuje, ako by mal výstup vyzerať v porovnaní s časovou základňou.
Tento obvod používa zapojený cd 4060, ako je znázornené na obrázku, úplný obrázok nájdete v dokumente PDF
čipy používané v tomto obvode sú
- 3 x CD4029
- 1 x CD4081
- 1 x CD4013
- 1 x CD4060
- 1 x CD4027
- 3 x CD4543
- 21 x 220 ohmové odpory
- 3 X 7 SEGEMNT LED DISPLEJE
- 37,788 KHZ KRYSTÁL
- 330K ohmový odpor
- 15M ohmový odpor
- Sieť 18x 10K 8 PIN RESITOR (ODPORÚČANÉ)
- VEĽA ZARIADENÍ NA ZAPOJENIE, AK POUŽIJETE CHLÉBOVÚ DOSKU
- VEĽKÉ CHLIEBOVÉ DOSKY
ODPORÚČANÉ ZARIADENIE
- NAPÁJANIE NAPÁJACÍM STAVOM
- O-ROZSAH
- FUNKČNÝ GENERÁTOR
- VIACMETER
- KLEŠTINY
ODPORÚČANÝ DIZAJNOVÝ SOFTVÉR
- KICAD
- NIultisim
Odporúča:
Frekvenčný čítač s Arduino: 8 krokov (s obrázkami)
Počítadlo frekvencií s Arduino: Jedná sa o jednoduchý a lacný čítač frekvencií založený na arduine, ktorý stojí menej ako 4 $, bolo veľmi užitočné merať malé obvody
DIY jednoduchý frekvenčný merač Arduino až do 6,5 MHz: 3 kroky
DIY jednoduchý merač frekvencie Arduino až do 6,5 MHz: Dnes vám ukážem, ako vytvoriť jednoduchý čítač frekvencií schopný zmerať frekvencie reaktanulárnych, sínusových alebo trojuholníkových signálov až do 6,5 MHz
Frekvenčný merač pomocou mikrokontroléra: 8 krokov
Frekvenčný merač pomocou mikrokontroléra: Tento tutoriál jednoducho uvádza, ako vypočítať frekvenciu zdroja impulzov pomocou mikrokontroléra. Úroveň vysokého napätia zdroja impulzov je 3,3 V a nízka 0 V. Použil som STM32L476, odpalovací panel Tiva, 16x2 alfanumerický LCD niektoré vodiče a tabuľu 1 000 res
Frekvenčný detektor arytmie využívajúci Arduino: 7 krokov
Frekvenčný detektor arytmie využívajúci Arduino: Srdcové arytmie postihnú približne štyri milióny Američanov každý rok (Texas Heart Institute, ods. 2). Hoci každé srdce zažíva permutácie v rytme a rýchlosti, chronické srdcové arytmie môžu byť pre ich obete smrteľné. Mnoho srdcových arytmií
Ako vytvoriť frekvenčný zvukový vizualizér pre kostým (projekt Arduino): 8 krokov (s obrázkami)
Ako vytvoriť frekvenčný zvukový vizualizér pre kostým (projekt Arduino): V tomto Instuctable poskytnem tipy, plány a kódy na vytvorenie vzrušujúceho zvukového vizualizéra zabudovaného do penového obleku zo sklenených vlákien. Po ceste sa podelím o užitočné kroky a dodatočné kódy, ktoré niektorí chcú implementovať arduino FFT knižnice do