Каков ток входа reset cd4026

Каков ток входа reset cd4026

Светодиодные семи-сегментные знако-синтезирующие цифровые индикаторы служат для отображения информации в цифровом представлении. Рассмотрим схемы подключения светодиодных индикаторов к микросхемам КР514ИД1, CD4511BE, CD4026BE, К176ИЕ4.

Рис. 1. Фотография, схематическое изображение и электрическая схема семисегментного индикатора.

Индикатор	5161AS	5611AS
Цвет/Цвет	Чёрный/Красный	Чёрный/Красный
Общий	Катод	Катод
Высота, ширина (мм)	19 х 12,6	19 х 12,6
Толщина корпуса (мм)	8	8
Рабочий ток до (mA)	20
Рабочее напряжение (B)	2,1
Световой поток (Лм)	17500

Табл. 1 Основные характеристики светодиодных семисегментных знакосинтезирующих цифровых индикаторов.

Рис. 2. Макет для изучения цифрового индикатора.

В любительских и профессиональных электронных схемах, чаще всего, цифровые индикаторы используют с микросхемой драйвером (двоично-семисегментным дешифратором).

Микросхема двоично-семисегментного дешифратора (декодера) содержит в себе логическую схему преобразующую 4-х битное число (от 0000 до 1001) в десятичное (от 0 до 9), а десятичное в 7 сигналов для семисегментного цифрового индикатора, который отобразит, включая в определённой комбинации светодиодные сегменты, одну из 10 цифр от 0 до 9.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме КР514ИД1.

Рис. 4. Макет схемы с цифровым индикатором и дешифратором КР514ИД1.

Микросхема CD4511BE, в отличие от КР514ИД1, содержит дополнительный 4-х битный регистр-защёлку, который может запоминать код отображаемого числа в независимости от состояния на входах A0, A1, A2, A3. Запоминание числа выставленного на входах A0, A1, A2, A3 в регистре-защёлке происходит в момент перехода сигнала на управляющем входе LE от низкого уровня к высокому.

Когда на входе LE микросхемы CD4511BE установлен сигнал низкого уровня, микросхема CD4511BE так же как и КР514ИД1 непосредственно преобразует двоичный код на входе в код для семисегментного цифрового индикатора на выходе.

Есть некоторые отличия между этими микросхемами и в других управляющих входах. У микросхемы КР514ИД1 есть вход E — включено, а у микросхемы CD4511BE есть два инверсных входа LT — включить все сегменты индикатора (Lamp Test) и BL — выключить индикатор (Blanking).

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме CD4511BE.

На схеме рис. 5 кнопками S1, S2, S3, S4, так же как и в схеме рис. 3, задают двоичный код значения цифры. Но в схеме рис. 5 это значение считывается с кнопок и сохраняется регистре-защёлке микросхемы CD4511BE только после щелчка кнопкой S5.

Рис. 6. Макет схемы с цифровым индикатором и дешифратором CD4511BE.

Ещё одна микросхема, которую часто используют с семисегментным цифровым индикатором — это микросхема счётчик CD4026BE.

Рис. 7. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме CD4026BE.

На схеме рис. 7 нажимая кнопку S1 на счётном входе микросхемы U1 создают отрицательные импульсы. Конденсатор C1 подавляет дребезг контактов кнопки S1. Счётчик микросхемы 4026 считает по положительному фронту сигнала на входе CLK.

Кнопка S2 на входе Reset микросхемы U1 обнуляет показания индикатора D1. На входе Reset микросхемы 4026 активный уровень сигнала — высокий.

Рис. 8. Макет схемы с цифровым индикатором и счётчиком CD4026BE.

Рис. 9. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме К176ИЕ4.

На схеме рис. 9 нажимая кнопку S1 на счётном входе микросхемы U1 создают отрицательные импульсы. Конденсатор C1 подавляет дребезг контактов кнопки S1. Счётчик микросхемы К176ИЕ4 считает по положительному фронту сигнала на входе C.

Кнопка S2 на входе Reset микросхемы U1 обнуляет показания индикатора D1. На входе Reset микросхемы К176ИЕ4 активный уровень сигнала — высокий.

Рис. 10. Макет схемы с цифровым индикатором и счётчиком К176ИЕ4.

• Электроника

• Назад
• Вперед

• Вы здесь:  
• Главная />
• Робототехника />
• Цифровые индикаторы с общим катодом

Счетчик импульсов на микросхеме CD4026 до 10, 100, 1000

Если перед вами стоит задача реализовать счетчик импульсов, с подсчетом десятков, сотен или тысяч, то для этого достаточно воспользоваться готовой сборкой — микросхемой CD4026. Благо микросхема практически сводит на нет все заботы по поводу обвязки микросхемы и дополнительных согласующих элементов. При этом один счетчик CD4026 способен «считать» только лишь до 10, то есть если нам необходимо считать до 100, то мы используем 2 микросхемы, если до 1000 то 3 и т.д. Что же, давайте пару слов о самой микросхеме и о ее функционале.

Описание работы счетчика CD4026

Первоначально приведем внешний вид и функциональное обозначение выводов на микросхеме счетчике

Не смотря на то, что все на английском, в принципе здесь все понятно! Показания счетчика увеличиваются каждый раз на 1 единицу, когда на контакт «clock» приходит положительный импульс. При этом на выходах с a-g появляется напряжение, которое при подаче на 7 сегментный индикатор и будет отображать количество импульсов.

Контакт «reset» сбрасывает показания подсчета при замыкании на +.

Контакт «disable clock» также должен быть соединен на землю.

Контакт «enable display» по факту 3 контакт должен быть подключен к плюсу.

Контакт «÷10» по факту 5 выход, направляет сигнал о переполнении счетчика, дабы к нему можно было подключить аналогичный счетчик и начать отсчет для 10, 100,1000.

Контакт «not 2» принимает значениние LOW тогда и только тогда, когда значение счётчика — 2. В остальных случаях HIGH.

Рабочее напряжение питания микросхемы: 3—15 В. то есть она имеет встроенный стабилизатор. Теперь о том, как подключить эту микросхему в сборку, то есть о принципиальной схеме.

Схема подключения счетчика импульсов на микросхеме CD4026

Взгляните на схему. В ней ведется подсчет световых импульсов изменения сопротивления для фоторезистора. В качестве фоторезистора можно применить скажем фоторезистор 5516. Итак, за счет изменения сопротивления, смещается и потенциал на базе транзистора. В итоге, начинает протекать ток по цепи коллектор — эмиттер, а значит на вход 1 микросхемы подается импульс, который и подлежит подсчету.
Как только первая микросхема отсчитывает 1 десяток, то на выводе 5 появляется один импульс о «переполнении» счетчика. В конечном счете этот импульс подается на вторую микросхему, которая работает по точно такому же принципу. Но в этом случае микросхема уже считает не единицы, а десятки. Если же добавить 3 микросхему, то это будут сотни и т.д.

Для сброса на 0, достаточно подать плюс на ножки 15 микросхем. Микросхема предназначена для работы с 7 сегментным индикатором. При подаче на один из выводов этого индикатора, мы получаем нужную нам цифру. Взгляните на таблицу.

В заключении еще раз хотелось бы сказать, что счетчик импульсов в данном случае функционален, при этом потребует от вас минимальных затрат и знаний. Что еще немаловажно, схема не нуждается в настройке, по крайнем мере цифровая часть. Единственное быть может придется «поиграться» с резисторами и фоторезистором на входе.

Записки программиста

Страшное словосочетание «интегральная схема» (a.k.a. «микросхема» или «чип») всего лишь означает, что некоторая часто используемая электронная схема продается в готовом и компактном виде, скажем, небольшом корпусе с множеством ножек с двух сторон (так называемый DIP). Одной интегральной схемой, с которой я недавно познакомился, был счетчик 4026. О нем я и хотел бы сегодня рассказать.

Счетчик 4026 выполняет очень простую функцию. На вход он получает электрические импульсы, считает их количество, и подает на выход сигналы, пригодные для отображения полученного числа на семисегментном индикаторе. Вы наверняка много раз видели такие индикаторы. Они часто используются для отображения цифр, а иногда и букв. Плюс к этому у счетчика есть несколько управляющих ножек, например, сброс, а также ножка, через которую передается флаг переноса.

Так выглядит простейшая цепь, использующая этот счетчик:

При нажатии на кнопку цифра на индикаторе увеличивается на единицу. После девяти счет опять начинается с нуля.

Описание [PDF] семисегментного индикатора Kingbright SC56-11GWA, а также описание самого счетчика нашлись на Амперке, где эти элементы, собственно, и были куплены. Выше приведены самые важные картинки из их документации. Как видите, не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что к чему подключается.

Однако даже тут есть ряд важных моментов:

• Счетчик сделан по технологии CMOS, которая чувствительна к статическому напряжению. Прежде, чем трогать микросхему руками, нужно заземлиться (например, при помощи антистатического браслета), ну или хотя бы докоснуться до чего-нибудь большого и металлического. Иначе микросхему можно вывести из строя.
• Все неиспользуемые входы микросхемы должны быть подключены к земле. В этих микросхемах нужно либо подавать ток, либо не подавать, безо всяких промежуточных состояний. Ножка, болтающаяся в воздухе, становится антенной, и может вывести микросхему из строя.
• Конденсатор на 100 мкФ, который вы видите на фото, установлен параллельно нагрузке и играет роль сглаживающего фильтра.

А вот более сложная цепь, уже с двумя микросхемами и считающая от 0 до 99:

Схема цепи, нарисованная в gschem (исходник):

Что нужно принять во внимание:

• Была добавлена еще одна кнопка, делающая обоим счетчикам reset. Иногда сразу после включения цепи на индикаторах вместо цифр отображается какой-то мусор. Поэтому в общем случае лучше всегда делать счетчикам reset прежде, чем использовать их.
• Был добавлен конденсатор емкостью 1 мкФ, подключенный параллельно первой кнопке. Дело в том, что иногда одно нажатие кнопки считается за несколько. У Платта это называется эффектом «дребезга контактов». Полагаю, название говорит само за себя, и объяснять эффект не стоит. Подключение конденсатора небольшой емкости параллельно кнопке полностью устраняет этот эффект.
• Заметьте, что в gschem у счетчика 4026 не отображаются ножки для подключения к плюсу и минусу. Что даже разумно. Поскольку эти ножки всегда подключаются напрямую к источнику питания, незачем загромождать ими схему. Заметьте также, что в gschem ножки располагаются не так, как они расположены физически. Но при этом номера у них подписаны правильные.
• В общем случае чем больше светодиодов горит на индикаторе, тем меньше их яркость. Например, цифра 1 светиться намного ярче, чем цифра 8. Однако при правильно подобранном сопротивлении резистора, подключенного последовательно со светодиодами индикатора, разница на глаз становится незаметной.

Fun fact! Используя что-то поумнее счетчика 4026, например, тот же Raspberry Pi с его GPIO, можно легко и просто сделать электронные часы или даже выводить текст. Вот один из возможных способов вывести весь латинский алфавит:

Только учтите, что для вывода хотя бы 4-х символов напрямую требуется уже 28 пинов, а у Raspberry Pi есть только 26 GPIO пинов. Поэтому обойтись без счетчиков 4026 все-таки не получится. Посылая им сбросы и инкременты, можно выводить что угодно, и пинов при этом будет достаточно.

Еще по теме могу порекомендовать статью на Википедии List of 4000 series integrated circuits. Как обычно, если у вас есть вопросы или дополнения, смело оставляйте их в комментариях.