Moduł licznika 4-cyfrowego
Do czego to służy?
Proponowany układ służy do kilku ce-
lów:
1. Ułatwieniu pracy konstruktorów bu-
dujących urządzenia, w których koniecz-
ne jest obrazowanie wyników pracy ukła-
du na kilku wyświetlaczach siedmioseg-
mentowych LED.
2. Narobienia odrobiny zamieszania
w redakcji EdW i wśród jej Czytelników.
2219
3. Ogłoszenia ciekawego konkursu
i pozyskaniu nowego Autora piszÄ…cego
do EdW.
Jednym z podstawowych elementów
używanych przy konstruowaniu układów
cyfrowych sÄ… bez wÄ…tpienia liczniki. Bez
przesady można powiedzieć, że w co
drugim urzÄ…dzeniu cyfrowym pracuje ja-
kiś licznik. Rozróżniamy różne typy liczni-
ków: liczące  do przodu ,  do tyłu i uni-
wersalne, których kierunek zliczania mo-
żemy dowolnie zmieniać. Liczniki może-
my także podzielić na pracujące w kodzie
BCD i binarne. Istnieją też liczniki zliczają- czeń przedstawić w postaci łatwo czytel- Autor miał zamiar skonstruować pew-
ce w dowolnym kierunku od wstępnie nej dla człowieka. Do wyjść licznika musi- ne urządzenie przeznaczone do publikacji
ustalonej wartości. my wtedy dołączyć specjalny dekoder, w EdW, w którym musiał zastosować aż
Bardzo często, podczas konstruowa- zmieniający liczbę zapisaną w kodzie cztery liczniki rewersyjne i cztery dekode-
nia zegarów, przyrządów pomiarowych BCD na kod wyświetlacza siedmioseg- ry do wyświetlaczy siedmiosegmento-
i innych urządzeń musimy wyniki obli- mentowego. wych LED. Miał to być dość rozbudowa-
ny przyrząd pomiarowy, w którym także
musiała być użyta funkcja zliczania w dół
od zadanej wartości i porównywania za-
wartości licznika z podaną liczbą. Na ry-
sunku 1 widać, jak zakończył się pierw-
szy etap prac projektowych. Schemat nie
został ukończony i praca została przerwa-
na w momencie, kiedy autor zdał sobie
sprawę, że zastosował już osiem dość
kosztownych kostek i że aby projekt
skończyć potrzebne będzie dalszych
osiem. Okazało się, że te wszystkie ukła-
dy widoczne na schemacie i wiele in-
nych, których autor szczęśliwie nie zdążył
tam umieścić można zastąpić jednym!
Oczywiście, najlepiej byłoby zastosować
mikroprocesor, ale nie wszyscy umiejÄ… je
jeszcze programować, należy zaczekać
na zakończenie kursu  mikroproce-
sorowego publikowanego ostatnio
w naszym piśmie. Istnieje jeszcze jedna
możliwość  zastosowanie wielofunkcyj-
nego uniwersalnego licznika czterocyfro-
wego, wyposażonego ponadto w wbudo-
wany dekoder do wyświetlaczy siedmio-
segmentowych. Układem tym jest popu-
larna kostka ICM7217AIPI produkcji firmy
HARRIS, dalej nazywana w skrócie
ICM7217.
Omówimy teraz w największym skró-
cie ten niezwykle interesujący układ.
W skrócie, ponieważ pełny opis tej kost-
Rys. 1. Pierwszy etap pracy
ki zajmuje ... szesnaście stron! Podawa-
68 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97
nie wszystkich tych informacji nie miało- wia kaskadowe łączenie ze sobą dowol- zasilania pozwala zmienić częstotliwość
by sensu, a w dalszej części artykułu do- nej ilości liczników, a tym samym wy- zegara licznika.
wiecie się, jak  dobrać się do wszyst- świetlanie informacji na wyświetlaczu
1
4
.
R
E
S
E
T
kich potrzebnych danych. o dowolnej ilości cyfr. Dodatni impuls po- 14. RESET (kasuj). Podanie na to we-
Układ ICM7217 jest 4 cyfrowym liczni- jawia się na tym wyjściu w momencie jście stanu niskiego powoduje asynchro-
kiem uniwersalnym z ustawianym rejest- przejścia od stanu 9999 do 0 podczas zli- niczne wyzerowanie licznika.
rem, którego zawartość może być stale czania w górę i w momencie zmiany
1
5
1
8
,
2
1
,
2
2
.
porównywana ze stanem licznika. Układ z 0000 na 9999 podczas zliczania w dół. 15 18, 21, 22. Wyjścia SEGa SEGg za-
może bezpośrednio sterować siedmio- silają poszczególne segmenty wyświetla-
2
.
W
y
j
Å›
c
i
e
Z
E
R
O
.
segmentowymi wyświetlaczami LED 2. Wyjście ZERO. Na wyjściu tym stan czy
w systemie multipleksowania. Produko- niski pojawia siÄ™ m momencie, kiedy za-
1
9
.
wane są wersje ICM7217 przystosowane wartość licznika wynosi 0000. 19. Masa zasilania
do pracy z wyświetlaczami ze wspólną
3
.
W
y
j
Å›
c
i
e
E
Q
U
A
L
2
0
.
D
I
S
P
L
A
Y
C
O
N
T
anodą lub katodą. I tu praktyczna uwaga 3. Wyjście EQUAL (równe). Stan niski 20. DISPLAY CONT (kontrola wy-
dla projektantów: rozkład wyprowadzeń na tym wyjściu sygnalizuje równość sta- świetlania). Jest to wejście trójstanowe
obydwóch wersji znacznie się różni, tak że nów licznika i rejestru. realizujące następujące funkcje:
nie jest możliwe zaprojektowanie płytki  nie połączone: normalne działanie licz-
4
.
.
.
7
.
B
C
D
I
/
O
uniwersalnej (autor też się na to  naciął ). 4...7. BCD I/O (BCD wejście / wyjście). nika
Układ może pracować bez jakichkolwiek Wyprowadzenia te tworzą dwukierunko-  stan wysoki: wyłączenie wyświetlania
elementów zewnętrznych, posiada bo- wy port BCD. Kiedy pracują jako wejścia,  stan niski: wygaszanie zer nieznaczą-
wiem wbudowany oscylator. Do tej pory możemy za ich pomocą przekazać dane cych
najwyższy podziw budziła popularna do rejestru lub bezpośrednio do zawar-
2
4
.
 ajsielka pracująca z zaledwie kilkoma tości licznika. 24. Plus zasilania
elementami dyskretnymi, ale ICM71217
8
.
C
O
U
N
T
2
5
.
.
.
2
8
S
E
G
x
.
został pod względem oszczędności pod- 8. COUNT (licz). Wejście zegarowe. 25...28 SEGx. Wyjścia D1 D4 są wy-
zespołów doprowadzony do perfekcji. Na to wejście podaje się impulsy, które jściami zasilającymi katody wyświetlaczy
Niezależnie od wyjść sterujących pra- mają być zliczane przez ICM7217. Nachy- pracujących w systemie multipleksowa-
cą cztero cyfrowego wyświetlacza LED, lenie zboczy tych impulsów może być nia
układ posiada także multipleksowane wy- bardzo płaskie, ponieważ wejście to za-
jście / wejście BCD, umożliwiające wy- opatrzone zostało w przerzutnik Ta garstka informacji powinna pomóc
syłanie danych z licznika i ładowanie da- Schmitta. Czytelnikom w zorientowaniu się w moż-
nymi rejestru i zawartości licznika. Umoż- liwościach układu ICM. Jak już wspo-
9
.
S
T
O
R
E
\
liwia to zastosowanie ICM7217 także 9. STORE\ (zachowaj). Podanie na to mniano, w dalszej części artykułu zosta-
w systemach mikroprocesorowych. Dzia- wejście stanu niskiego powoduje prze- nie opisany sposób zdobycia wszystkich
łanie układu najlepiej pokazać przez opi- słanie danych z licznika do rejestrów wy- informacji o tej interesującej kostce.
sanie funkcji pełnionych przez jego we- jściowych. Dowiedzieliśmy się już bardzo dużo na
jścia i wyjścia. temat ICM7217, ale autor nie odpowie-
10 UP/DOWN\ (licz w górę / licz dział jeszcze na postawione pytanie: do
1
0
U
P
/
D
O
W
N
\
1. Wyjście CARRY/BORROW (prze- w dół). Sterowanie kierunkiem zliczania. czego to służy? Proponowany układ mo-
1
.
W
y
j
Å›
c
i
e
C
A
R
R
Y
/
B
O
R
R
O
W
niesienie / pożyczka). Wyjście to umożli- Stan niski na tym wejściu powoduje zli- że posłużyć jako gotowy moduł będący
czanie w dół, a wysoki w górę. podstawowym elementem wielu, trud-
nych nawet do wyliczenia konstrukcji
11. LOAD REGISTER/OFF (ładuj re- elektronicznych. Tak, jak na bazie modułu
1
1
.
L
O
A
D
R
E
G
I
S
T
E
R
/
O
F
F
jestr / wyłącz licznik). Jest to wejście trój- miliwoltomierza z ICL możemy wykonać
stanowe, realizujące następujące funk- chyba nieograniczoną liczbę różnych ukła-
cje: dów, tak moduł z ICM możemy wyko-
 nie połączone: normalne działanie licz- rzystać do budowy laboratoryjnej apara-
nika tury pomiarowej, układów powszechne-
 stan wysoki: ładowanie rejestru dany- go użytku , wag, liczników taśmy magne-
mi z portu BCD tofonowej i innych. To już zresztą Wasza
 stan niski: wyzerowanie i wyłączenie sprawa, co zrobicie z układem zapropo-
działanie całego licznika nowanym Wam przez autora!
12. LOAD COUNTER / I/O OFF (ładuj Jak to działa?
1
2
.
L
O
A
D
C
O
U
N
T
E
R
/
I
/
O
O
F
F
licznik / wyłącz port BCD). Jest to także W ogóle nie działa. Układ jest całkowi-
wejście trójstanowe realizujące następu- cie martwy i milczy jak grób. Będzie dzia-
jące funkcje: łać dopiero wtedy, kiedy wymyślicie dla
 nie połączone: normalne działanie licz- proponowanego modułu jakieś ciekawe
nika zastosowania.
 stan wysoki: ładowanie licznika dany- Schemat elektryczny modułu licznika
r
y
s
u
n
k
u
2
mi z portu BCD pokazany został na rysunku 2. Wygląda
 stan niski: przejście portu BCD w stan na dość skomplikowany, ale to zwykłe
wysokiej impedancji złudzenie. Po prostu trzeba było pokazać,
że wszystkie wejścia i wyjścia układu
13. SCAN. Dołączenie kondensatora ICM7217 zostały na płytce doprowadzo-
1
3
.
S
C
A
N
.
pomiędzy to wejście, a dodatni biegun ne do odpowiednich złączy. Takie rozwią-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97 69
zanie bardzo ułatwi wykorzystanie modu-
łów w Waszych konstrukcjach, a także
umożliwia łatwe szeregowe łączenie mo-
dułów ze sobą. Zasilanie układu, wejścia
UP/DOWN, C/B, LOAD COUNTER,
LOAD REGISTER, STORE, RESET
i COUNT zostały równolegle dołączone
do dwóch identycznych złącz, umieszczo-
nych po dwóch stronach płytki obwodu
drukowanego. Ma to na celu umożliwie-
nie kaskadowego Å‚Ä…czenia dowolnej iloÅ›-
ci modułów ze sobą. Pozostałe wejścia
i wyjścia doprowadzone zostały do trze-
ciego złącza, umożliwiając sterownie
osobno każdym modułem.
Rysunek nie pokazuje, że układ będzie
zmontowany na dwóch płytkach, w for-
mie tzw.  kanapki . Niepotrzebnie
skomplikowałoby to schemat, nie wno-
szÄ…c nic nowego do jego zrozumienia.
Montaż i uruchomienie
r
y
s
u
n
k
u
3
Na rysunku 3 przedstawiona została
mozaika ścieżek dwóch płytek drukowa-
nych z jakich składa się nasz układ, oraz
rozmieszczenie na nich elementów. Cóż
można powiedzieć na temat montażu
czterech wyświetlaczy, jednego układu
scalonego (koniecznie w podstawce)
i dwóch kondensatorów? Autor prosi
swoich Czytelników o łaskawe napisanie
sobie instrukcji montażu we własnym za-
kresie! Warto jedynie zaznaczyć, że sze-
reg goldpinów lutujemy do płytki z wy-
świetlaczami od strony druku, natomiast
złącze szufladkowe do płytki z układem
scalonym, od strony elementów.
Nie możemy jeszcze nic powiedzieć
na temat złącz JP1 JP3. Jeżeli będziemy
wykorzystywać tylko jeden moduł AVT- Rys. 2 . Schemat ideowy
 2219, to możemy do nich doprowadzić
potrzebne w danej aplikacji sygnały. Jeże- kaskadowego ich połączenia. Najbardziej CONT sterującego pracą wyświetlaczy
li jednak zechcemy użyć większej ilości  elegancką metodą połączenia modu- do masy, plusa zasilania lub pozostawie-
modułów, to złącza JP1 i JP2 posłużą do łów będzie wlutowanie szeregów goldpi- nia go  wiszącego w powietrzu . Połą-
nów w złącze JP1 modułu czenie wykonujemy w najprostszy spo-
A (patrz rysunek 3) i w złącze sób: kropelką cyny.
JP2 modułu B. Następnie Układ zasilany jest napięciem
obydwa moduły możemy po- +5VDC, koniecznie stabilizowanym. Po-
łączyć ze sobą bez koniecz- bór prądu zależy praktycznie od ilości
ności lutowania: za pomocą jednocześnie zapalonych segmentów
ośmiu jumperów. Jeżeli jed- wyświetlaczy.
nak nie przewidujemy możli- Jak na razie, nic się nie dzieje, nic nie
wości rozłączania modułów, działa. Ale już w jednym z najbliższych
to do ich połączenia najproś- numerów EdW opisany będzie projekt
ciej będzie użyć odcinków chyba najprostszego z możliwych, niemal
srebrzanki wygiętych zabawkowego mini  miernika częstotli-
w kształcie litery  U , które wości  AVT2235.
przylutujemy do złącz JP1
i JP2 sÄ…siadujÄ…cych modu-
łów.
Na spodniej stronie płytki,
na której zamontowany jest
układ scalony umieszczono
trzy kwadratowe punkty lu-
townicze. Służą one do dołą-
Rys. 4.
Rys. 3 . Schemat montażowy
czenia wejścia DISPLAY
70 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97
3. Etap trzeci: UWAGA!!! Jeżeli Czy- nie zaprojektować układu, którego nie da
3
.
E
t
a
p
t
r
z
e
c
i
:
Konkurs
Konkurs
telnik, który został uznany za najzdolniej- się wykonać z powodu braku części.
A teraz to, na co z pewnością czeka szego konstruktora posiada możliwości W razie konieczności autor służyć Mu bę-
wielu Czytelników: to zamieszanie, jakie- i umiejętności potrzebne do wykonania dzie pomocą i konsultacjami. W przypad-
n
o
go obiecał narobić autor. Ogłaszamy no- projektu płytki obwodu drukowanego ku potrzeby skorzystania ze sprzętu po-
wy konkurs, oparty na odmiennych nieco swojego projektu w Easy lub Auto- miarowego drzwi Pracowni Konstrukcyj-
w
y
k
o
n
k
u
r
s
zasadach niż poprzednie. A oto jego wa- traxie, to zostanie poproszony o wyko- nej AVT będą przed Konstruktorem ot-
runki: nanie tej pracy i przesłanie do redakcji warte.
1. Etap pierwszy. Czytelnicy EdW EdW pliku z projektem płytki. Jeżeli jed- 4. Etap czwarty. Konstruktor montuje
1
.
E
t
a
p
p
i
e
r
w
s
z
y
.
4
.
E
t
a
p
c
z
w
a
r
t
y
.
(mamy nadzieję, że wszyscy) myślą, nak Kolega ten nie posiada komputera i uruchamia swój układ. Nie ograniczamy
myślą i wymyślają ciekawe urządzenie lub niezbędnego oprogramowania, to po- czasu potrzebnego na wykonanie urzą-
elektroniczne, do którego budowy po- prosimy go jedynie o nadesłanie szkicu dzenia. Następnie Konstruktor powinien
trzebne będą opisane wyżej moduły projektu płytki z zaznaczeniem rozmiesz- napisać artykuł na temat swojego projek-
licznikowe. Macie na to dwa miesiące czenia najważniejszych elementów tu. Artykuł musi zawierać informacje o za-
(od ukazania się tego numeru EdW i ścieżek. Autor podejmuje się osobiście stosowaniu proponowanego układu, opis
w kioskach). Wykombinujcie coś zu- zaprojektować płytkę prototypową, która jego działania, wskazówki dotyczące
pełnie nowego, dotąd nie skonstruo- następnie zostanie wykonana (3 egzem- montażu i uruchamiania oraz wykaz ele-
wanego. Uprzedzamy tylko, że nie bę- plarze!) w profesjonalny sposób, z ewen- mentów. Gotowym wzorem do napisania
dziemy analizować projektów np. oś- tualną metalizacją i opisem elementów. artykułu są .... artykuły zamieszczane
miocyfrowych woltomierzy lub mierni- Nie ma żadnych ograniczeń, projekt mo- w EdW. Następnie Konstruktor proszony
ków częstotliwości. Do budowania ta- że być wykonany na laminacie jedno jest o przesłanie wykonanego układu do
kich układów służą zupełnie inne pod- lub dwustronnym! Następnie płytki zo- AVT. Zostanie on tam przetestowany
zespoły, a nam chodzi o układ, który staną wysłane Zwycięzcy konkursu, przez Kierownika Pracowni Konstrukcyj-
będzie wykorzystywał wszystkie, lub zwanemu odtąd Konstruktorem, który nej, red. Sławomira Surowińskiego i sfo-
prawie wszystkie możliwości modułu zobowiązany jest układ zmontować, uru- tografowany. Następnie zostanie opubli-
AVT 2219. Po zakończeniu pierwsze- chomić i przetestować. I tu na margine- kowany w EdW artykuł podpisany przez
go etapu pracy Czytelnicy wysyłają do sie jedna uwaga: układ prototypowy Konstruktora oraz uruchomiona będzie
redakcji EdW schematy zaprojektowa- zwykle zawiera jakieÅ› drobne lub grub- produkcja kitu.
5
.
E
t
a
p
p
i
Ä…
t
y
.
nych układów wraz z krótkim opisem. sze błędy. Zależy to oczywiście od 5. Etap piąty. Co z tego będzie miał
Tu jedna uwaga: Czytelnikom poważ- doświadczenia konstruktora. Błędy te Konstruktor? Poza zasłużoną chwałą mo-
nie myślącym o skonstruowaniu cze- dają o sobie znać właśnie w momencie łojecką Konstruktor otrzyma należne Mu
goś ciekawego autor poleca zaopat- wykonywania prototypu (po to między honorarium autorskie i pierwszy egzemp-
rzenie się w biuletyn USKA UC 1/94. innymi wykonuje się prototypy). Potem larz kitu, aby mógł wykonać dla siebie
Powyższy opis ICM7217 ma z koniecz- zwykle trzeba coś poprawić. swoje dzieło. Mamy też nadzieję, że fakt
ności charakter skrótowy, natomiast Właśnie ze względu na takie błędy, dołączenia do grona Konstruktorów AVT
w  Usce znajduje się aż szesnaście ciężar zmontowania i uruchomienia będzie dla naszego Czytelnika miłą re-
stron formatu A4 informacji o tej kost- układu musi wziąć na siebie Autor pro- kompensatą za poniesione trudy.
Z
b
i
g
n
i
e
w
R
a
a
b
e
ce! Biuletyn USKA można otrzymać za jektu, a nie Pracownia Konstrukcyjna Zbigniew Raabe
pobraniem pocztowym, zamawiajÄ…c AVT.
go listownie lub telefonicznie. Można A teraz uwaga: wraz z płytkami wysła-
także zamówić odbitki ksero potrzeb- ny zostanie Konstruktorowi komplet ele-
nych stron Uski, a także odbitki orygi- mentów potrzebnych do zmontowania
nalnych danych katalogowych (po an- układu, o ile te elementy znajdują się
Komplet podzespołów z płytką jest
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
gielsku). Posiadacze komputerów pod- w ofercie handlowej AVT. Dlatego też
dostępny w sieci handlowej AVT jako
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
łączonych do Internetu mogą także podczas projektowania urządzenia należy
 kit szkolny AVT-2219.

k
i
t
s
z
k
o
l
n
y

A
V
T
2
2
1
9
.
 ściągnąć sobie wszystkie informa- odpowiednio dobierać podzespoły, aby
cje o ICM7217.
2. Etap drugi. Kolegium redakcyjne
2
.
E
t
a
p
d
r
u
g
i
.
EdW w pocie czoła sprawdza i ocenia na-
desłane projekty. Jeżeli nie skonamy od
nadmiaru pracy, to Czytelnik, którego pro-
jekt zyska nasze największe uznanie zo-
stanie natychmiast o tym fakcie zawiado-
miony, listownie lub telefonicznie.
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1: 100nF
C2: 100µF/6,3
Półprzewodniki
P
ó
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
IC1: ICM7217
W1-W4: LED1 WK (np. SC52-11YWA)
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
Å‚
e
JP4: złącze szufladkowe 20 pinów (skrócić)
JP5: 15 goldpinów
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97 71