Reloj digital con 4026 y 4060: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Este verano tomé un curso llamado "Electrónica digital" en mi universidad. Aprendí sobre chanclas, contadores y mucho más. Así que pensé que sería genial si hago un proyecto relacionado con la electrónica digital y a partir de ahí comenzó el proyecto del reloj digital. El proyecto tardó aproximadamente 2 semanas en completarse. Comencé con TTL IC e hice un diagrama de bloques que se muestra a continuación, pero surgió el problema con este diseño, como puede ver en el diagrama de bloques, usa demasiados IC, lo que hace que el proyecto sea muy costoso y habría tomado mucha energía y la batería se agotaría bastante. temprano. El uso de este diseño requiere al menos 3 o 4 placas de prueba, lo que le asegura consumir mucho espacio.

Si alguien todavía quiere hacer este proyecto usando circuitos integrados TTL, he subido los esquemas de los minutos y segundos del reloj usando circuitos integrados 7490 y 7492.

Ahora necesitaba usar alguna otra opción, así que hice el reloj usando CMOS 4026 IC muy famoso.

Paso 1: especificaciones

1. El reloj debe mostrar horas, minutos y segundos.
2. El reloj debe funcionar con pilas.
3. Debe ser energéticamente eficiente.
4. Debería tener el modo de ajuste de tiempo.
5. Las piezas deben estar fácilmente disponibles.
6. Debería consumir menos espacio.

Paso 2: Piezas necesarias

1. CD4026B IC * 6
2. CD4013 IC * 2
3. CD4060 IC * 1
4. CD4001 IC * 1
5. LED de 7 segmentos de cátodo común * 6
6. oscilador de cristal de frecuencia 32, 768 Hz
7. Resistencia - 100k, 10k * 2, 1k * 1, 470k * 1, 1M * 1
8. condensador - 0.01uf, 22pf * 2
9. pulsador * 2
10. batería 9v
11. MOSFET 2N7000

Paso 3: descripción del circuito

He subido el esquema del reloj y ahora explicaré qué hace cada parte de este reloj.

1. 4060 IC - Este IC consta de 14 flip-flops maestro-esclavo y un oscilador con una frecuencia que es controlada por un cristal o por un circuito RC conectado externamente. La salida de cada flip-flop alimenta al siguiente y la frecuencia en cada salida es la mitad de la del anterior. El estado del contador avanza en el borde negativo del Osc In. El restablecimiento activo-alto es asíncrono y desactiva el oscilador para permitir un consumo de energía muy bajo durante la operación en espera. El circuito del temporizador está construido alrededor del CD4060, que es un contador binario de transporte de ondulación de 14 etapas, un divisor y un oscilador. Su oscilador incorporado es la característica principal de este IC, por eso se puede utilizar en numerosas aplicaciones como flasher, generador de reloj en circuitos de temporizador. La imagen a continuación muestra el diseño de los pines del IC:

El circuito 4060 (IO1) divide la frecuencia del cristal 32 768 Hz utilizando un preescalador binario de 14 etapas hasta una frecuencia de 2 Hz. Esta frecuencia de 2 Hz se alimenta al pin 1 del reloj del 4026 IC.

Los dos interruptores se usan para configurar el tiempo y se logra usando 4060 pines al aumentar la frecuencia que se alimenta a 4026 IC.

El primer interruptor que tiene una frecuencia más baja de los dos se usa para configurar los minutos en el reloj.

El segundo interruptor que tiene una frecuencia más alta se usa para configurar las horas en el reloj.

2. CD4026B: este circuito integrado tiene cuatro usos en el circuito

I) Se utiliza para proporcionar reloj al circuito.

2) Se utiliza como decodificador, tienen salidas directas para el display de 7 segmentos. A diferencia de los contadores BCD convencionales, no necesitan un decodificador de BCD a 7 segmentos

3) Se utiliza como divisor de frecuencia.

4) También tienen una salida adicional como "Segmento C ungado" y "Llevar a cabo" que es muy útil para hacer relojes.

NOTA: este IC tiene salidas altas activas, por lo que solo puede manejar LED de siete segmentos de cátodo común, así que asegúrese de usar el mismo.

La señal de 2Hz entra en su entrada CLK (pin 1) a través de R3, R4, R5. El ciclo de conteo 10 se acorta a 2 usando la entrada de reinicio (pin 15). Como no tiene ninguna salida BCD, conectamos la entrada de reinicio a la salida del segmento g. El segmento g no está activo para los dígitos 0 y 1, pero está activo (alto) para el dígito 2. Por lo tanto, cuando el contador alcanza el estado 2, se reinicia casi inmediatamente y pasa al estado 0. Por lo tanto, solo los dígitos 0 y 1 alterna con una frecuencia.

SEGMENTO C SIN COMPUERTA: este pin cuando se da cuando el reloj divide la frecuencia interna entre 10.

REALIZAR - Este pin también hace lo mismo.

La única diferencia entre ellos se puede hacer visualizando su diagrama de tiempo que he subido.

4013 IC: este IC se utiliza para restablecer los circuitos de segundos y minutos prácticamente idénticos. Ambos usan 1/2 de un 4013 para crear un pulso de reinicio cuando las decenas de unidades llegan a seis. Esto se logra cuando el pin "Llevar a cabo" en el contador de decenas de unidades (4026) sube con el conteo "5" seguido de "Clock In" subiendo en el conteo "6". Esto alterna la salida "Q not" del 4013 que luego reinicia el 4026. Luego cuenta de 0 a 5. Los contadores de unidades se dividen directamente por diez o contadores de décadas.

Paso 4: este paso es la continuación del anterior

4013 - Este IC se usa dos veces en el circuito -

1) Este IC se utiliza con la manecilla de segundos y minutos del reloj, que son prácticamente idénticos. ambos usan 1/2 de un 4013 para crear un pulso de reinicio cuando las decenas de unidades llegan a seis. Esto se logra cuando el pin "Llevar a cabo" en el contador de decenas de unidades (4026) sube con el conteo "5" seguido de "Clock In" subiendo en el conteo "6". Esto alterna la salida "Q not" del 4013 que luego reinicia el 4026. Luego cuenta de 0 a 5. Los contadores de unidades se dividen directamente por diez o contadores de décadas.

2) Para proporcionar el formato de 12 horas, un 4013 cuenta decenas de horas más funciona con el 4001 para reiniciar y luego inserta un recuento adicional en las unidades de horas cuando se alcanzan las 13 horas. Esto hace que cuente de 1 a 12 horas. Parte de esto se logra utilizando una salida especial en el 4026, el segmento "c", que está disponible independientemente del estado ED. Esta salida "c" es baja sólo cuando la cuenta está en "2" y aumenta en la cuenta "3". Así es como se detecta el recuento de horas de "13".

4001 - Este IC se usa junto con 4026 y 4013 para el conteo de las decenas de la manecilla de las horas del reloj y para restablecer el conteo de las unidades de la manecilla de las horas del reloj a 1 en lugar de 0.

MOSFET 2N7000: este mosfet se utiliza como interruptor para encender el led de los últimos siete segmentos cuando el reloj llega a las 9:59:59

Paso 5: algunas imágenes del proyecto

Espero que les haya gustado el proyecto. También he subido el video si tiene alguno sobre este proyecto, por favor colóquelo en los comentarios a continuación. Estaré muy feliz de responder.