Horloge numérique utilisant 4026 et 4060 : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Cet été, j'ai suivi un cours intitulé "Électronique numérique" dans mon collège. J'ai appris sur les tongs, les compteurs et bien plus encore. Alors j'ai pensé que ce serait génial si je faisais un projet lié à l'électronique numérique et à partir de là, le projet d'horloge numérique a commencé. Le projet a pris environ 2 semaines pour être achevé. J'ai commencé avec les circuits intégrés TTL et j'ai fait un schéma fonctionnel illustré ci-dessous, mais le problème est survenu avec cette conception, comme vous pouvez le voir dans le schéma fonctionnel, il utilise trop de circuits intégrés, ce qui rend le projet très coûteux et aurait pris beaucoup d'énergie et la batterie se déchargerait assez de bonne heure. En utilisant cette conception, vous avez besoin d'au moins 3 ou 4 planches à pain, ce qui vous assure de consommer beaucoup d'espace.

Si quelqu'un souhaite toujours réaliser ce projet à l'aide de circuits intégrés TTL, j'ai téléchargé les schémas des minutes et des secondes de l'horloge à l'aide des circuits intégrés 7490 et 7492.

Maintenant, j'avais besoin d'utiliser une autre option, j'ai donc fabriqué l'horloge à l'aide du très célèbre circuit intégré CMOS 4026.

Étape 1: Spécifications

1. L'horloge doit afficher les heures, les minutes et les secondes.
2. L'horloge doit fonctionner sur piles.
3. Il doit être économe en énergie.
4. Il devrait avoir un mode de réglage de l'heure.
5. Les pièces doivent être facilement disponibles.
6. Devrait consommer moins d'espace.

Étape 2: Pièces nécessaires

1. CI CD4026B *6
2. CI CD4013 *2
3. CI CD4060 * 1
4. CI CD4001 * 1
5. Cathode commune 7 segments led * 6
6. oscillateur à cristal de fréquence 32, 768 Hz
7. Résistance - 100k, 10k*2, 1k*1, 470k*1, 1M*1
8. condensateur - 0,01 uf, 22 pf * 2
9. bouton poussoir *2
10. batterie 9v
11. MOSFET 2N7000

Étape 3: Description du circuit

J'ai téléchargé un schéma de l'horloge et maintenant je vais expliquer ce que fait chaque partie de cette horloge.

1. 4060 IC - Ce IC se compose de 14 bascules maître-esclave et d'un oscillateur dont la fréquence est contrôlée soit par un cristal, soit par un circuit RC connecté en externe. La sortie de chaque bascule alimente la suivante et la fréquence à chaque sortie est la moitié de celle de la précédente. L'état du compteur avance sur le front descendant de l'Osc In. La réinitialisation active-haute est asynchrone et désactive l'oscillateur pour permettre une très faible consommation d'énergie pendant le fonctionnement en veille. Le circuit de minuterie est construit autour du CD4060 qui est un compteur binaire de report d'ondulation à 14 étages, un diviseur et un oscillateur. Son oscillateur intégré est la principale caractéristique de ce circuit intégré, c'est pourquoi il peut être utilisé dans de nombreuses applications telles que le clignotant, le générateur d'horloge dans les circuits de minuterie. L'image ci-dessous montre la disposition des broches du circuit intégré:

Le circuit 4060 (IO1) divise la fréquence du cristal de 32 à 768 Hz à l'aide d'un prédiviseur binaire à 14 étages jusqu'à une fréquence de 2 Hz. Cette fréquence de 2 Hz est transmise à la broche d'horloge 1 du circuit intégré 4026.

Les deux commutateurs sont utilisés pour régler l'heure et sont obtenus à l'aide de 4060 broches en augmentant la fréquence qui alimente le 4026 IC.

Le premier interrupteur qui a une fréquence inférieure des deux est utilisé pour régler les minutes de l'horloge.

Le deuxième interrupteur qui a une fréquence plus élevée est utilisé pour régler les heures de l'horloge.

2. CD4026B - Ce circuit intégré a quatre utilisations dans le circuit

I) Il est utilisé pour fournir une horloge au circuit.

2) Il est utilisé comme décodeur ils ont des sorties directes pour l'affichage à 7 segments. Contrairement aux compteurs BCD conventionnels, ils n'ont pas besoin de décodeur de BCD à 7 segments

3) Il est utilisé comme diviseur de fréquence.

4) Ils ont également une sortie supplémentaire comme "Ungated C segment" et "Carry Out" qui est très utile pour faire des horloges

REMARQUE - Ce circuit intégré a des sorties élevées actives, il ne peut donc piloter que des LED à sept segments à cathode commune. Assurez-vous donc d'utiliser les mêmes.

Le signal 2 Hz entre dans son entrée CLK (broche 1) via R3, R4, R5. Le cycle de comptage 10 est raccourci à 2 en utilisant l'entrée de réinitialisation (broche 15). Comme il n'a pas de sorties BCD, nous connectons l'entrée de réinitialisation à la sortie du segment g. Le segment g n'est pas actif pour les chiffres 0 et 1, mais il est actif (haut) pour le chiffre 2. Par conséquent, lorsque le compteur atteint l'état 2, il se réinitialise presque immédiatement et passe à l'état 0. Ainsi, seuls les chiffres 0 et 1 alterner avec une fréquence.

SEGMENT C NON GÉNÉ - Cette broche, lorsqu'elle est donnée comme horloge, divise la fréquence interne par 10.

EFFECTUER - Cette broche fait également la même chose.

La seule différence entre eux peut être faite en visualisant leur chronogramme que j'ai téléchargé.

4013 IC - Ce IC est utilisé pour réinitialiser les circuits des secondes et des minutes pratiquement identiques. Ils utilisent tous les deux 1/2 d'un 4013 pour créer une impulsion de réinitialisation lorsque les dizaines d'unités atteignent six. Ceci est accompli lorsque la broche « Carry Out » sur le compteur de dizaines d'unités (4026) devient élevée avec le compte « 5 » suivi de « Clock In » passant en haut sur le compte « 6 ». Cela bascule la sortie "Q non" du 4013 qui réinitialise ensuite le 4026. Il compte alors de 0 à 5. Les compteurs d'unités sont des compteurs à division directe par dix ou par décades.

Étape 4: Cette étape est dans la continuité de la précédente

4013 - Ce CI est utilisé deux fois dans le circuit -

1) Ce circuit intégré est utilisé avec les aiguilles des secondes et des minutes de l'horloge qui sont à peu près identiques. les deux utilisent 1/2 d'un 4013 pour créer une impulsion de réinitialisation lorsque les dizaines d'unités atteignent six. Ceci est accompli lorsque la broche « Carry Out » sur le compteur de dizaines d'unités (4026) devient élevée avec le compte « 5 » suivi de « Clock In » passant en haut sur le compte « 6 ». Cela bascule la sortie "Q not" du 4013 qui réinitialise ensuite le 4026. Il compte alors de 0 à 5. Les compteurs d'unités sont des compteurs à division directe par dix ou dix compteurs.

2) Pour fournir le format 12 heures, un 4013 compte des dizaines d'heures et fonctionne avec le 4001 pour réinitialiser puis insérer un compte supplémentaire dans les unités d'heures lorsque 13 heures sont atteintes. Cela fait qu'il compte de 1 à 12 heures. Une partie de cela est accomplie en utilisant une sortie spéciale sur le 4026, le segment "c", qui est disponible indépendamment de l'état ED. Cette sortie "c" n'est basse que lorsque le compte est à "2" et passe à l'état haut sur le compte "3". C'est ainsi que le nombre d'heures de "13" est détecté.

4001 - Ce circuit intégré est utilisé en conjonction avec 4026 et 4013 pour le compte des dizaines des heures de l'horloge et pour réinitialiser le compte des heures de l'aiguille de l'horloge à 1 au lieu de 0.

MOSFET 2N7000- Ce mosfet est utilisé comme interrupteur pour allumer les sept derniers segments lorsque l'horloge atteint l'heure de 9:59:59

Étape 5: Quelques images du projet

J'espère que vous avez aimé le projet. J'ai également téléchargé la vidéo. Si vous en avez concernant ce projet, veuillez le mettre dans les commentaires ci-dessous, je serai très heureux d'y répondre.