Schema timer cu afisaj 7 segmente

[Mishu_17]

Buna seara. Va rog sa ma ajutati cu o schema pentru urmatorul proiect (daca aveti o astfel de schema):Să se proiecteze un timer cu următoarea funcţionalitate: dispozitivul are 4 afişaje BCD 7 segmente. Primele două afişaje sunt pentru minute, următoarele două pentru secunde. Astfel, valoarea maximă care poate fi afişată este de 99 minute şi 59 secunde.Dispozitivul are 3 butoane: M (de la Minute), S (de la Secunde) şi START / STOP.Presupunând că iniţial este în starea ZERO, dacă se apasă butonul START / STOP, timerul începe să numere crescător. Dacă se apasă din nou butonul START / STOP, timerul se opreşte la valoarea atinsă în momentul respectiv. Dacă se apasă din nou butonul START / STOP, timerul continuă să numere etc. Dacă ajunge la 99 de minute şi 59 de secunde, urmează din nou ZERO. Dacă se apasă simultan butoanele M (de la Minute) şi S (de la Secunde), timerul se resetează (devine ZERO).În orice stare, dacă se apasă butonul M, se va incrementa şi afişa valoarea minutelor. În orice stare, dacă se apasă butonul S, se va incrementa şi afişa valoarea secundelor. O dată ce s-a setat o valoare pentru minute şi / sau secunde (prin apăsarea butoanelor M sau S), când se apasă butonul START / STOP, timerul începe să numere descrescător de la valoarea curentă „Minute / Secunde” până la ZERO, iar când se ajunge în starea ZERO se emite un semnal sonor (alarmă).Există disponibil un semnal periodic cu frecvenţa de 1 Hz. Am nevoie de o schema realizata cu bistabile, porti logice, numaratoare, convertoare BCD - 7 segmente.Multumesc anticipat!

[Ticu]

Ceva de genul asta http://techlifeinpink.com/2012/02/12/co ... r-circuit/ dar numara doar descrescator.

[bercioiu]

De dragul vremurilor bune, vrei sa-l faci cu circuite logice sau sunt cerintele unui proiect de licenta? Intreb, pentru ca tot ce ai prezentat se poate realiza intr-un singur microcontroller unde nu schema este partea cea mai esentiala ci softul.

[Mishu_17]

Trebuie sa realizez un proiect, pentru facultate (nu e licenta), si de aceea trebuie sa folosesc circuite logice.

[puriu]

Daca e un proiect didactic trebuie facut, nu copiat. Pentru numarare-afisare se folosesc 4 numaratoare zecimale reversibile si 4 circuite latch-decodificator (4511, etc.). Ar trebui inceput cu circuitul logic de decodificare a starii butoanelor care sa dea comenzile pentru celelalte etaje. Asta-i cel mai interesant si se face cu circuite logice combinationale. Alarma e simpla de tot. Multa inspiratie!

[Ticu]

Am facut o schema conform cerintelor. Nu pot s-o verific practic, sper ca n-am gresit prea mult.

http://s1136.photobucket.com/editor?ima ... ml?filters[media_type]=image&sort=3&o=0

 

Schema contine:

2 circuite basculante bistabile (flip-flop tip D), numite START/STOP si UP/DOWN (1 buc. 4013)

2 circuite monostabile (0,05s retriggerabil, declansat pe front crescator si 2 secunde ne-retriggerabil, pe front crescator) (1 buc. 4098)

4 numaratoare BCD reversibile presetabile (4 buc. 40192)

4 decodoare-drivere BCD - 7 segmente pentru afisaje LED cu catod comun (4 buc. 4511, nu se folosesc latch-urile)

7 porti SI (2 buc. 4081)

2 porti SI-NU (1 buc. 4011)

4 inversoare (1 buc. 4049)

 

* Initial, la aplicarea tensiunii de alimentare, cu ajutorul unor condensatoare pe intrarile de setare/resetare:

- basculele sunt in pozitiile STOP, respectiv UP, iar numaratoarele sunt resetate si indica 00:00.

 

* La apasarea butonului Start/Stop:

- prima bascula trece in pozitia START si aplica HI (+) pe o intrare a portii 1. Bascula cealalta este in pozitia UP si aplica HI pe o intrare a portii 2. Ca urmare, impulsurile de 1 Hz ale oscilatorului trec prin portile 1 si 2 spre intrarea UP a numaratorului de secunde si continutul numaratoarelor este incrementat la fiecare secunda.

* La o noua apasare pe Start/Stop:

- se obtine STOP, UP; poarta 1 se blocheaza (LOW pe o intrare) si numararea se opreste.

* Apasari succesive Start/Stop:

- comuta bascula START/STOP, in timp ce UP ramane fix, deci numararea avanseaza sau se opreste.

 

*In orice moment, apasarea butonului de setare SECUNDE:

- forteaza trecerea in STOP si UP a basculelor, prin semnalele HI aplicate pe intrarile lor Reset, respectiv Set.

- decupleaza grupul celor doua numaratoare pentru secunde de grupul celor 2 numaratoare pt. minute. HI pe o intrare a "portii" SAU realizata cu doua diode de la intrarea inversorului 13 face ca iesirea lui sa treaca in LOW. Astfel se blocheaza (inhiba) portile 5 si 6 prin care se face transferul datelor (carry si borrow) intre grupurile de numaratoare mentionate.

- continutul numaratoarelor pt. secunde creste (fara sa afecteze numaratoarele pentru minute), datorita pulsurilor ce trec de la oscilator prin poarta 1 (validata de buton) si poarta 2.

* La ridicarea degetului de pe butonul SECUNDE:

- inceteaza incrementarea numaratoarelor pentru secunde (poarta 1 blocata)

- grupurile de numaratoare se re-cupleaza

- un circuit monostabil retriggerabil, care a fost declansat odata cu apasarea butonului (HI pe intrarea de la pin 4), prelungeste cu aprox. 0,05 sec. semnalul pozitiv la iesire (pin 6). Dupa acest timp, semnalul scade la zero (LO), deci devine HI dupa inversorul 12; frontul crescator (pozitiv) provoaca bascularea in pozitia DOWN. Ca urmare poarta 2 se blocheaza, iar poarta 3 este validata. Este pregatita astfel numararea inversa.

 

* In orice moment, apasarea butonului de setare MINUTE are un efect similar, dar de aceasta data creste continutul numaratoarelor pt. minute (prin poarta 4).

 

* Dupa oricare setare, apasarea butonului Start/Stop:

- trece prima bascula in START; deoarece cealalta este DOWN, are loc decrementarea continutului numaratoarelor (numarare inversa).

* O noua apasare pe Start/Stop produce trecerea pe STOP, blocarea portii 1 si oprirea numararii.

* Urmatoarea apasare pe Start/Stop provoaca revenirea pe START si reluarea decrementarii.

 

* Cand numaratoarele ajung la 00:00 se trece in 99:59. Apare un scurt impuls negativ pe iesirea Borow a numaratorului zecilor de minute, care provoaca declansarea unui monostabil (ne-retriggerabil) cu durata de aprox. 2 secunde. Prin intermediul unui tranzistor este alimentat un generator (alarma sonora). Decrementarea continua sub zero.

 

* Apasarea simultana a butoanelor SECUNDE si MINUTE:

- nivelele HI aplicate pe ambele intrari ale portii 9 fac ca iesirea sa sa treaca in LO; aceasta produce presetarea cifrelor 0 in toate numaratoarele (intrarea Preset Enable negat).

- se forteaza trecerea basculelor in STOP si respectiv UP, pregatind reluarea numararii directe la o viitoare comanda START

- numaratoarele sunt decuplate, dar se re-cupleaza la eliberarea ambelor butoane.

 

Numaratorul zecilor de secunde trebuie sa se "intoarca" la cifra 6, atat la numararea directa cat si inversa. Pentru aceasta sunt prevazute doua circuite de reactie.

La incrementare, cand poarta 7 detecteaza pentru o fractiune de secunda cifra 6, intrarea negata Preset Enable este pusa la masa si astfel se seteaza valoarea 0 (toate intrarile la masa) in loc de 6.

La decrementare, cand poarta 6 detecteaza cifra 9, iesirea sa este HI si activeaza intrarile de presetare corespunzatoare cifrei 5 (bitul 0 si 2 in binar, adica 2^0=1 plus 2^2=4). Prin inversorul 11 intrarea negata Preset Enable este pusa la masa si astfel in numarator este setata valoarea 5 (in loc de 9).

 

La un circuit flip-flop tip D nivelul logic prezent la intrarea de date D este transferat la iesirea Q in momentul frontului crescator al clock-ului.

Un condensator atasat la intrarea D confera o "inertie" a nivelul logic, evitand bascularile multiple in cazul unui contact imperfect prin care se aplica clock-ul.

[Mishu_17]

Multumesc frumos!

[Ticu]

Toate diodele 1N4148. Alimentare 6...12V. Daca o faci practic, pune cate un condensator de 100nF langa fiecare circuit integrat, intre pinul de alimentare + al circuitului si masa.