Το ηλεκτρονικό ρολόι με εκκρεμές LED & ήχος τικ tock παράγει ήχο Tick Tock κάθε δευτερόλεπτο και έχει ένα εκκρεμές LED στο οποίο 6 LED λάμπουν προς τα εμπρός και αντίστροφη ακολουθία σαν εκκρεμές, κάθε LED ανάβει σε ένα δευτερόλεπτο. Αυτό το κύκλωμα είναι πολύ χρήσιμο και φθηνό. Μπορείτε να δημιουργήσετε το δικό σας ρολόι το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές όπως παιχνίδια, ρομπότ κ.λπ. Για να δημιουργήσετε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιήσαμε κυρίως 555 χρονοδιακόπτη IC, 4017 IC και ένα ηχείο. Χρησιμοποιήσαμε το 555 IC για να παράγουμε τον παλμό του ρολογιού κάθε δευτερόλεπτο και το 4017 ως μετρητή δεκαετίας για να ανάβουμε τα LED με τη σειρά.
4017 IC
Το 4017 IC είναι ένα μετρητή CMOS δεκαετίας CMOS. Μπορεί να παράγει έξοδο στις 10 ακίδες (Q0 - Q9) διαδοχικά, σημαίνει ότι παράγει έξοδο μία προς μία στις 10 ακίδες εξόδου. Αυτή η έξοδος ελέγχεται μέσω του παλμού ρολογιού στο PIN 14. Αρχικά, η έξοδος στο Q0 (PIN 3) είναι ΥΨΗΛΗ και μετά με κάθε παλμό ρολογιού, η έξοδος προχωρά στον επόμενο PIN. Όπως ένας παλμός ρολογιού κάνει το Q0 LOW και Q1 HIGH, και στη συνέχεια ο επόμενος παλμός ρολογιού κάνει το Q1 LOW και Q2 HIGH, και ούτω καθεξής. Μετά το Q9, θα ξεκινήσει ξανά από το Q0. Έτσι δημιουργεί διαδοχικά ON και OFF και των 10 PIN OUTPUT. Ακολουθεί το διάγραμμα PIN και η περιγραφή PIN του 4017:
|
PIN αριθ. |
Όνομα PIN |
Περιγραφή PIN |
|
1 |
Ε5 |
Έξοδος 5: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 5 ρολογιών |
|
2 |
Ε1 |
Έξοδος 1: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 1 ρολογιού |
|
3 |
Ε0 |
Έξοδος 0: Πηγαίνει ψηλά στην αρχή - 0 παλμός ρολογιού |
|
4 |
Ε2 |
Έξοδος 2: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 2 ρολογιών |
|
5 |
Ε6 |
Έξοδος 6: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 6 ρολογιών |
|
6 |
Ε7 |
Έξοδος 7: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 7 ρολογιών |
|
7 |
Ε3 |
Έξοδος 3: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 3 ρολογιών |
|
8 |
GND |
PIN γείωσης |
|
9 |
Ε8 |
Έξοδος 8: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 8 ρολογιών |
|
10 |
Ε4 |
Έξοδος 4: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 4 ρολογιών |
|
11 |
Ε9 |
Έξοδος 9: Πηγαίνει ψηλά σε παλμό 9 ρολογιών |
|
12 |
CO - Εκτελέστε |
Χρησιμοποιείται για να εναλλάσσει ένα άλλο 4017 IC για να το μετρήσει έως και 20, διαιρείται με 10 PIN εξόδου |
|
13 |
CLOCK αναστέλλει |
Ρολόι ενεργοποίησης καρφίτσα, θα πρέπει να διατηρηθεί ΧΑΜΗΛΗ, διατηρώντας ΥΨΗΛΟ θα παγώσει την έξοδο. |
|
14 |
ΡΟΛΟΪ |
Είσοδος ρολογιού, για διαδοχικά ΥΨΗΛΑ τις ακίδες εξόδου από το PIN 3 έως το PIN 11 |
|
15 |
ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ |
Η ενεργή υψηλή ακίδα, πρέπει να είναι χαμηλή για κανονική λειτουργία, η ρύθμιση HIGH θα επαναφέρει το IC (μόνο το Pin 3 παραμένει HIGH) |
|
16 |
VDD |
ΡΙΝ τροφοδοσίας (5-12v) |
Συστατικά
- CD4017 IC
- 555 χρονόμετρο IC
- 2 Αντίσταση - 1k
- Πυκνωτές - 10uF, 100uF
- Μεταβλητή αντίσταση - 100K σε 72k
- Δίοδοι- 8 (1n4148 προτιμώμενο)
- 6 LED
- Ηχείο 8ohm
- Τροφοδοσία 5-9v
Επεξήγηση κυκλώματος
Το κύκλωμα μπορεί να χωριστεί σε 3 μέρη:
(α) LED ανάβει σε σειρά εκκρεμών
(β) 555 IC Timer ως συσκευή χρονισμού
(γ) Δημιουργία ήχου Tick tock
(α) LED ανάβει σε ακολουθία εκκρεμών:
Έχουμε συνδέσει 6 LED στην έξοδο Q0 έως Q5, τώρα μετά από 6 LED πρέπει να τα ανάβουμε με αντίστροφη σειρά. Για να το επιτύχουμε, έχουμε συνδέσει μεσαία 4 LED και στην έξοδο Q6-Q9. Τα μέσα μεσαία 4 LED είναι συνδεδεμένα στις δύο εξόδους, δηλαδή Q1-Q4 και Q6-Q9. Χρησιμοποιήθηκαν δίοδοι για τη σύνδεση μεσαίων 4 LED, για να αποφευχθεί η αντίστροφη ροή ρεύματος, έτσι ώστε όταν μια έξοδος είναι ΥΨΗΛΗ, το ρεύμα δεν μπορεί να περάσει από άλλη συνδεδεμένη έξοδο. Τώρα, τέλος, το LED 1 έως 6 ανάβει, στη συνέχεια το LED 5 έως 2 ανάβει (αντίστροφη) και στη συνέχεια πάλι το LED 1 έως 6 ανάβει, μετά 5-2 ξανά και ούτω καθεξής. Κάθε λάμψη LED δείχνει ένα δευτερόλεπτο, επειδή το 555 έχει ρυθμιστεί να παράγει παλμό ρολογιού ανά δευτερόλεπτο.
(b) 555 Timer IC ως συσκευή χρονισμού:
Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι πολύ καλό συστατικό για τον υπολογισμό του χρόνου, από χιλιοστά του δευτερολέπτου έως ώρες. Για να εφαρμόσουμε τον παλμό ρολογιού στο PIN 14 κάθε δευτερόλεπτο, χρησιμοποιήσαμε 555 χρονοδιακόπτη IC σε λειτουργία Astable. Η ταλαντωμένη έξοδος που παράγεται στο ΡΙΝ 3 του 555 έχει εφαρμοστεί στο ΡΙΝ 14 του IC 4017, έτσι ώστε η έξοδος 4017 να μπορεί να προχωρήσει με κάθε παλμό ρολογιού. Εδώ έχει επιλεγεί η τιμή των R1 (1k), R2 (72k) και C1 (10uF) με τέτοιο τρόπο ώστε το 555 να ταλαντεύεται με χρονική περίοδο περίπου. 1 δευτερόλεπτο και κύκλος λειτουργίας περίπου. 50%. Η χρονική περίοδος του 555 μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο: T = 0,693 * ((R1 + 2 * R2) * C1)
(γ) Γεννήτρια ήχου Tick tock:
Τέλος, έχουμε συνδέσει ένα ηχείο με έναν πυκνωτή 100uF στην έξοδο (PIN 3) του 555 Timer IC, έτσι ώστε να μπορεί να δημιουργηθεί ένας ήχος κροτώνων με κάθε μέσο παλμού ρολογιού ανά δευτερόλεπτο. Ελέγξτε επίσης αυτό το κύκλωμα ήχου
Χρησιμοποιήστε την κατάλληλη παροχή ρεύματος για το κύκλωμα, μια αδύναμη μπαταρία μπορεί να δώσει απροσδόκητο αποτέλεσμα. Η τροφοδοσία USB 5v του υπολογιστή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για δοκιμές.