R A P O R T E P
R A P O R T E P
W tym dziale opisujemy wybrane kity oferowane przez różnych producentów. Przekazujemy
uwagi dotyczące montażu, uruchamiania i działania zestawu. Wszystkie urządzenia były bowiem
zmontowane i sprawdzone w laboratorium EP.
Przedstawiamy kolejny zestaw oferowany przez polskiego producenta, firmÄ™ Nord.
4-programowy sekundnik zegara cyfrowego
kit NE-055
Układ słuły do wzbogacenia
wizualizacji czasu w zegarze
cyfrowym opartym o typowe,
najczÍÅ›ciej 7-segmentowe
wyświetlacze LED. Powstała
wiÍc konstrukcja podobna do
znanego Czytelnikom zegara
z telewizyjnego ìTeleexpresuî.
Prostota układu oraz
niewielka liczba poÅ‚Ä…czeÒ
zewnÍtrznych umoÅ‚liwiajÄ…
zaadaptowanie sekundnika do
prawie kałdego modelu zegarka
elektronicznego.
Proponowany ukÅ‚ad skÅ‚ada siÍ sygnaÅ‚u CLK. DziÍki diodom D1
z 60 diod LED rozmieszczonych na i D2 zostaje ona w razie koniecz-
obwodzie koÅ‚a, w ktÛrego central- noÅ›ci zredukowana do wartoÅ›ci
nej czÍÅ›ci znajduje siÍ miejsce na bezpiecznej.
wlutowanie wyświetlaczy LED po- Przebieg wejściowy powinien
siadanego zegara. DziÍki zastosowa- charakteryzowaĘ siÍ dostatecznie
niu taniej pamiÍci EPROM z zapi- dÅ‚ugimi czasami trwania stanu nis-
sanym kodem sterowania LED, kon- kiego lub wysokiego (min. 1µs). JeÅ›-
strukcja sekundnika została uprosz- li rozbudowywany zegar dostarcza
czona do niezbÍdnego minimum. sygnaÅ‚u o opisanych parametrach,
InteresujÄ…cÄ… cechÄ… ukÅ‚adu jest to oznacza, Å‚e nadaje siÍ do bez-
moÅ‚liwośĘ rezerwowego zasilania poÅ›redniej wspÛÅ‚pracy z prezento-
licznikÛw odpowiadajÄ…cych za pra- wanym ukÅ‚adem. W przeciwnym
widłowe wskazania sekund np. razie naleły mieĘ na uwadze ko-
z baterii, co przy czÍstych prze- niecznośĘ dobudowania ukÅ‚adu do-
rwach w dostawie prÄ…du jest pasowujÄ…cego. Jedynie zegary, ktÛ-
wprost niezbÍdne. re nie dostarczajÄ… Å‚adnego sygnaÅ‚u
ChociaÅ‚ uruchomienie ukÅ‚adu o stabilnej czÍstotliwoÅ›ci, zsynchro-
jest dośĘ proste, sam montał wy- nizowanego z odmierzanym czasem
maga nieco cierpliwości i staran- (niezmiernie rzadko spotykane) nie
noÅ›ci. nadajÄ… siÍ do proponowanej roz-
budowy.
Opis układu Pierwszym stopniem układu od
Schemat elektryczny układu se- wejścia CLK jest licznik US1
kundnika przedstawiono na rys.1. (CD4024), ktÛrego zadaniem jest do-
Do wejścia CLK jest podawany starczenie do drugiego licznika
przebieg taktujÄ…cy o dowolnej czÍs- (US2) sygnaÅ‚u o czÍstotliwoÅ›ci 1Hz.
totliwości z przedziału 1Hz..127Hz, W tym celu ma on ustawiany sto-
zsynchronizowany z przebiegiem pieÒ podziaÅ‚u w zakresie 1..127
wzorcowym zegara bazowego. Po- przy pomocy diod DA..DG oraz
winien on mieĘ ksztaÅ‚t prostokÄ…t- zwÛr A, B,..G, X. SygnaÅ‚ 1Hz zo-
ny o dowolnym wypeÅ‚nieniu staje nastÍpnie podawany do US2,
i przyjmowaĘ poziomy logiczne jak ktÛry pracuje jako licznik modulo
dla ukÅ‚adÛw CMOS zasilanych na- 60. Jego wyjÅ›cia (Q0..Q5) dostar-
piÍciem U2. Producent zestawu do- czajÄ… sygnaÅ‚Ûw adresujÄ…cych pa-
puszcza jednak wiÍkszÄ… amplitudÍ miÍĘ EPROM US3 (na szeÅ›ciu
Elektronika Praktyczna 7/97
83
R A P O R T E P
mniej znaczących wejściach),
poprzez separujÄ…ce wtÛrniki emite-
rowe zbudowane z elementÛw
R6..R17, D11..D16, T1..T6. Poniewał
pamiÍĘ ta dostarcza na wyjÅ›ciu
słowa 8-bitowe, a do przekazania
pełnej informacji o stanie
poszczegÛlnych diod w kaÅ‚dej
sekundzie minuty potrzeba 60 bitÛw,
to dla kałdej sekundy naleły przy-
pisaĘ 8 komÛrek pamiÍci. Zatem do
bitÛw wystawianych przez US2 sÄ…
dodane 3 (A6..A8 EPROM-u) wysta-
wiane przez 3-bitowy licznik US6
(7493) taktowany przez timer US5
(NE555). Wymusza on sekwencyjne
"przemiatanie" 8 bajtÛw pamiÍci od-
powiadajÄ…cych aktualnej sekundzie
i wystawianie na wyjściowej szynie
danych EPROM-u (Q0..Q7, US3)
sÅ‚Ûw sterujÄ…cych (poprzez wtÛrniki
T7..T14, R18..R25) kolumnami diod
LED. RzÍdy wysterowywane sÄ… za
pośrednictwem wzmacniaczy tranzys-
torowych (R28..R35, T15..T22). Po-
niewał diody LED pracują przy ste-
rowaniu multipleksowym, a wspÛÅ‚-
czynnik wypeÅ‚nienia przebiegÛw ste-
rujących wynosi tylko 1/8, nalełało
dla zapewnienia zadowalajÄ…cej jas-
ności świecenia dąłyĘ do uzyskania
jak najwiÍkszych prÄ…dÛw chwilo-
wych. W tym celu wzmacniacze ste-
rujÄ…ce rzÍdami zbudowano w opar-
ciu o tranzystory BC327 (T15..T22)
o dopuszczalnym prÄ…dzie kolektora
800mA, a emitery sÄ… zasilane wprost
z U1 (9V), a nie z 15V. ZwrÛĘmy
uwagÍ, Å‚e diody LED oraz rezystory
R18..R25 pracują w pobliłu swych
dopuszczalnych wartości prądowo-
termicznych i ich przekroczenie - np.
wskutek przypadkowego podwyłsze-
nia napiÍcia zasilajÄ…cego U1 - grozi
zniszczeniem lub znacznym skrÛce-
niem Å‚ywotnoÅ›ci tych elementÛw.
Z tego wzglÍdu zaleca siÍ by napiÍ-
cie U1 było stabilizowane (z dopusz-
czalnÄ… tolerancjÄ… w ìgÛrÍî Ä…10%).
Istnieje mołliwośĘ przystosowania
ukÅ‚adu do zasilania napiÍciem U1 in-
nym nił 9V (z przedziału 7..12V), lecz
wymaga to wymiany rezystorÛw
R18..R25 wg dalszego opisu.
Za pomocÄ… zwÛr J1 i J2 ustala
siÍ odpowiedni stan na liniach ad-
resowych A9 i A10 pamiÍci EPROM.
Umołliwia to wybranie jednego
z czterech ìprogramÛwî zapisanych
w pamiÍci US3. Jak widaĘ kaÅ‚dy
z programÛw zajmuje po 512 bajtÛw
Rys. 1.
w przestrzeni adresowej pamiÍci.
Elektronika Praktyczna 7/97
84
R A P O R T E P
niczego U1. Niewielki po- ności od tego, jakim zegarem dys-
Tabela 1.
bÛr prÄ…du ze ürÛdÅ‚a ponuje i czy jego budowa umoÅ‚li-
U1 [V] 7 8 9 10 11 12
zasilania +U2 (ok. 400µA) wia konkretne zastosowanie.
R18..25 &! 220 270 330 390 470 560
umołliwia zasilanie tych Producent kitu w instrukcji podaje
Producent oczywiÅ›cie zawarÅ‚ w ze- ukÅ‚adÛw z dowolnej baterii o nie- sposoby poÅ‚Ä…czeÒ sekundnika do ze-
stawie odpowiednio zaprogramowa- wielkiej pojemnoÅ›ci. garÛw znajdujÄ…cych siÍ takÅ‚e w jego
ny ukÅ‚ad pamiÍci EPROM US3, to- ofercie, kity NE077 i NE061. Podczas
teÅ‚ nie ma potrzeby robiĘ tego we MontaÅ‚ i uruchomienie pracy pobÛr prÄ…du ukÅ‚adu nie powi-
własnym zakresie. Układ elektryczny sekundnika nien przekraczaĘ 300mA (dla U1).
Dodatkowy klawisz oznaczony umieszczono na dwustronnej płyt- ZW
na schemacie jako R słuły do wy- ce drukowanej. Producent, w celu
zerowania ukÅ‚adu w momencie kie- zminimalizowania kosztÛw, posta-
dy sekundnik zegara wzorcowego nowiÅ‚ wykonaĘ dwustronnÄ… pÅ‚ytkÍ
pokazuje ì00î. bez metalizowanych otworÛw.
Do zasilania układu wykorzysta- W związku z tym nabywca musi sa-
no dwa napiÍcia: U1 (9V/300mA) modzielnie dokonaĘ ìmetalizacjiî
oraz U2 o dowolnej wartoÅ›ci z za- (poÅ‚Ä…czeÒ miÍdzy obiema warstwa-
kresu 5..18V/0,4 mA. NapiÍcie U1 mi), korzystajÄ…c z odcinkÛw sreb-
wykorzystywane jest do zasilania rzanki lub lutujÄ…c wyprowadzenia
wszystkich ìprÄ…doÅ‚ernychî czÍÅ›ci niektÛrych elementÛw po obu stro-
ukÅ‚adu: diod LED i ich sterownikÛw nach pÅ‚ytki drukowanej.
oraz pamiÍci EPROM. NapiÍcie U2 W przypadku ukÅ‚adÛw scalonych
zasila wyłącznie dwa liczniki CMOS eliminuje to mołliwośĘ zastosowania
zliczające impulsy wejściowe i bie- zwykłych podstawek. Jednak prawid-
łące sekundy. Jego ciągłe podtrzy- łowo zmontowany układ, przy zacho-
mywania gwarantuje staÅ‚Ä… pracÍ waniu Å›rodkÛw ostroÅ‚noÅ›ci zwiÄ…za-
ukÅ‚adu, a wiÍc brak koniecznoÅ›ci nych z uÅ‚ytkowaniem i montaÅ‚em
synchronizowania sekundnika po ukÅ‚adÛw CMOS, dziaÅ‚a od razu. Do
chwilowym zaniku napiÍcia zasad- montaÅ‚u najlepiej jest uÅ‚yĘ uziemio-
nej stacji lutowniczej o mocy do
40..50W, starajÄ…c siÍ nie dopuÅ›ciĘ do
WYKAZ ELEMENTÓW
przegrzania elementÛw, a w szczegÛl-
Rezystory
noÅ›ci ukÅ‚adÛw scalonych. Diody LED
R1, R3, R5, R6, R8, R10, R12, R14,
naleÅ‚y wlutowaĘ szczegÛlnie staran-
R16, R27: 47k&!
nie, aby czoło soczewek wszystkich
R2, R4: 470k&!
60 diod było na tym samym pozio-
R7, R9, R11, R13, R15, R17: 1k&!
mie. Producent dostarcza w zestawie
R18..R25: 330&! (dobrać)
diody w rÛÅ‚nych kolorach w celu od-
R26: 10k&!
rÛÅ‚nienia co 5-tej sekundy (5, 10, 15,
R28..R35: 6,8k&!
20 itd. ał do 60-tej).
Kondensatory
Przed przystÄ…pieniem do wlu-
C1, C6, C8: 22µF/16V
towania rezystorÛw R18..R25 nale-
C2, C3, C7: 47nF /KCP
Å‚y zastanowiĘ siÍ, jakim napiÍciem
C4: 22nF /KCP
zasilimy punkt U1. W zestawie
C5: 10nF /KCP
znajdujÄ… siÍ rezystory o wartoÅ›ci
Półprzewodniki
330&!, odpowiednie do pracy przy
US1, US2: CD4024
9V. Wartości rezystancji dla innych
US3: EPROM NE055
napiÍĘ naleÅ‚y dobraĘ z tabeli 1.
US4: uA7805
Dopasowanie mechaniczne se-
US5: NE555
kundnika do układu zegara mołna
US6: UCY7493
przeprowadziĘ dwojako. Pierwszy
US7: UCY7445
sposÛb polega na wlutowaniu wy-
T1..T6: BC238
Å›wietlaczy zegara w pÅ‚ytkÍ sekun-
T7..T14: BC308
dnika, a nastÍpnie wykonanie nie-
T15..T22: BC327
zbÍdnych poÅ‚Ä…czeÒ odcinkami prze-
D1..D16, D, A..G: 1N4148
wodu. Mołna takłe postąpiĘ nieco
D101..D160: LED Ć=3mm
bardziej radykalnie i po prostu wy-
Różne
ciąĘ prostokÄ…tny otwÛr w pÅ‚ytce se-
podstawki pod układy scalone
kundnika tak, aby czoło wyświet-
reset zwierny R
laczy daÅ‚o siÍ przeÅ‚oÅ‚yĘ przez wy-
kołki montażowe - 6 szt.
konane wyciÍcie. OczywiÅ›cie de-
płytka drukowana NE055
cyzja naleły do nabywcy, w zaleł-
Elektronika Praktyczna 7/97
85