นาฬิกา LED โดยใช้ 555 และ 4017 (ไม่ต้องตั้งโปรแกรม): 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ที่นี่ฉันจะแนะนำโครงการที่ฉันออกแบบและสร้างขึ้นเมื่อประมาณ 7 ปีที่แล้ว

แนวคิดของโครงการนี้คือการใช้ไอซีตัวนับเช่น 4017 เพื่อสร้างสัญญาณที่ควบคุมการกะพริบของไฟ LED ที่จัดเรียงเป็นเข็มนาฬิกาอะนาล็อก

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: การสร้างสัญญาณนาฬิกา

ก่อนอื่นฉันสร้างเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาโดยใช้ 555 IC ในโหมด astable การใช้เว็บไซต์ (https://www.ohmslawcalculator.com/555-astable-calcu…) ฉันสามารถสร้างสัญญาณ 1 Hz ด้วยตัวเก็บประจุ 100 uF และตัวต้านทาน 4.81 k ohm สองตัว

ในการตั้งเวลา ฉันสามารถเพิ่มสวิตช์ที่สลับระหว่างตัวเก็บประจุ 100 uF เพื่อสร้างสัญญาณนาฬิกา 1 Hz และตัวเก็บประจุ 1 uF เพื่อสร้างสัญญาณนาฬิกา 100 Hz

สัญญาณนาฬิกาจากพิน 3 (เอาต์พุต) จะถูกป้อนไปยังสเตจถัดไป (Seconds Generation)

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 2: วงจรสร้างสัญญาณวินาที

ที่นี่ฉันเชื่อมต่อ 4017 IC สองตัวเพื่อสร้างการนับตั้งแต่ 00 ถึง 59 IC ตัวแรกเรียกว่า UNITS IC และสามารถสร้างการนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 9 IC ถูกโอเวอร์คล็อกโดยใช้สัญญาณนาฬิกาจากตัวจับเวลา 555 (ขั้นตอนที่ 1)

IC นี้ไม่จำเป็นต้องรีเซ็ตเนื่องจากการนับหน่วยควรถึง 9

4017 IC ตัวที่สองเรียกว่า TENS IC และสามารถสร้างการนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 5 IC ถูกโอเวอร์คล็อกโดยใช้สัญญาณนาฬิกาจาก 4017 UNITS IC เนื่องจากการดำเนินการ (พิน 12) จะสร้างสัญญาณเมื่อตัวนับ UNITS รีเซ็ตจาก 9 เป็น 0.

ต้องรีเซ็ต IC เมื่อนับถึง 6 ดังนั้นเอาต์พุต Q6 ของ IC จะถูกเชื่อมต่อกับรีเซ็ต (พิน 12) และไปที่สเตจถัดไป (นาที)

ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนที่ 3: วงจรสร้างสัญญาณนาที

ที่นี่ฉันเชื่อมต่อ 4017 ICs สองตัวเพื่อสร้างการนับตั้งแต่ 00 ถึง 59 IC ตัวแรกเรียกว่า UNITS IC และสามารถสร้างการนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 9 IC ถูกโอเวอร์คล็อกโดยใช้สัญญาณนาฬิกาจากตัวนับ 4017 TENS IC (ขั้นตอนที่ 2) ของ ขั้นตอนการสร้างวินาที

IC นี้ไม่จำเป็นต้องรีเซ็ตเนื่องจากการนับหน่วยควรถึง 9

4017 IC ตัวที่สองเรียกว่า TENS IC และสามารถสร้างการนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 5 IC ถูกโอเวอร์คล็อกโดยใช้สัญญาณนาฬิกาจาก 4017 UNITS IC เนื่องจากการดำเนินการ (พิน 12) จะสร้างสัญญาณเมื่อตัวนับ UNITS รีเซ็ตจาก 9 เป็น 0.

ต้องรีเซ็ต IC เมื่อนับถึง 6 ดังนั้นเอาต์พุต Q6 ของ IC จะถูกเชื่อมต่อกับรีเซ็ต (พิน 15) และไปยังขั้นตอนถัดไป (ชั่วโมง) ด้วย

ขั้นตอนที่ 4: ขั้นตอนที่ 4: วงจรสร้างสัญญาณชั่วโมง

ที่นี่ฉันเชื่อมต่อ 4017 IC สองตัวเพื่อสร้างการนับตั้งแต่ 00 ถึง 11 IC ตัวแรกเรียกว่า UNITS IC และสามารถสร้างการนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 9 IC ถูกโอเวอร์คล็อกโดยใช้สัญญาณนาฬิกาจากตัวนับ 4017 TENS IC (ขั้นตอนที่ 3) ของ ขั้นตอนการสร้างนาที

ต้องรีเซ็ต IC นี้เนื่องจากการนับ UNITS ถึง 2 และการนับ TENS ถึง 1

4017 IC ตัวที่สองเรียกว่า TENS IC และสามารถสร้างการนับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 1 IC ถูกโอเวอร์คล็อกโดยใช้สัญญาณนาฬิกาจาก 4017 UNITS IC เนื่องจากการดำเนินการ (พิน 12) จะสร้างสัญญาณเมื่อตัวนับ UNITS รีเซ็ตจาก 9 เป็น 0.

ต้องรีเซ็ต IC นี้เนื่องจากการนับ UNITS ถึง 2 และการนับ TENS ถึง 1

เนื่องจากเราต้องรีเซ็ตตัวนับทั้งสองตัวที่จำนวน 12 (นับ 2 ของ UNITS IC และนับ 1 ของ TENS IC) เราจึงสามารถใช้ AND gate โดยเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ NPN สองตัวเป็นอนุกรม ทรานซิสเตอร์ NPN ตัวแรกจะเชื่อมต่อกับ Vcc ผ่านตัวสะสม ฐานเชื่อมต่อกับ Q2 ของตัวนับ UNITS และสุดท้ายอีซีแอลเชื่อมต่อกับทรานซิสเตอร์ NPN ตัวที่สอง ฐานทรานซิสเตอร์ NPN ตัวที่สองเชื่อมต่อกับ Q1 ของตัวนับ TENS และสุดท้ายอีซีแอลจะเชื่อมต่อกับ RESET (พิน 12) ของไอซีทั้งสอง

ขั้นตอนที่ 5: ขั้นตอนที่ 5: ไฟ LED วินาที (00-59)

ในขั้นตอนนี้ ฉันเชื่อมต่อ LED 6 กลุ่ม แต่ละกลุ่มประกอบด้วย 10 LEDs แทนการนับตั้งแต่ 0 ถึง 9

• กลุ่ม 0 (G0) หมายถึงการนับวินาทีจาก 0-9
• กลุ่มที่ 1 (G1) หมายถึงการนับวินาทีตั้งแต่ 10-19
• กลุ่มที่ 2 (G2) หมายถึงการนับวินาทีตั้งแต่ 20-29
• กลุ่มที่ 3 (G3) หมายถึงการนับวินาทีจาก30-39
• กลุ่ม 4 (G4) หมายถึงการนับวินาทีจาก40-49
• กลุ่ม 5 (G5) หมายถึงการนับวินาทีจาก50-59

ขั้วบวกของ LED 0 ของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกับ Q0 ของ UNITS IC จากวงจรสร้างสัญญาณวินาที ขั้วบวกของ LED 1 ของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกับ Q1 ของ UNITS IC จากวงจรสร้างสัญญาณวินาที ไปเรื่อยๆ จนได้ขั้ว Anode ของ LED 9 ของแต่ละกลุ่มมาต่อกับ Q9 ของ UNITS IC จากวงจรสร้างสัญญาณวินาที

แคโทดทั้งหมดของ LED ของแต่ละกลุ่มแนะนำให้ใช้กับสายหนึ่งเส้นที่เชื่อมต่อกับพินสะสมของทรานซิสเตอร์ NPN ฐานของทรานซิสเตอร์ของ G0 เชื่อมต่อกับ Q0 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณวินาที ฐานของทรานซิสเตอร์ของ G1 เชื่อมต่อกับ Q1 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณวินาที ต่อไปเรื่อยๆ จนได้ ฐานของทรานซิสเตอร์ของ G9 ต่อกับ Q5 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณวินาที ตัวปล่อยทั้งหมดของทรานซิสเตอร์จะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ของแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 6: ด่าน 6: ไฟ LED นาที (00-59)

ในขั้นตอนนี้ ฉันเชื่อมต่อ LED 6 กลุ่ม แต่ละกลุ่มประกอบด้วย 10 LEDs แทนการนับตั้งแต่ 0 ถึง 9

• กลุ่ม 0 (G0) หมายถึงการนับวินาทีจาก 0-9
• กลุ่มที่ 1 (G1) หมายถึงการนับวินาทีตั้งแต่ 10-19
• กลุ่มที่ 2 (G2) หมายถึงการนับวินาทีตั้งแต่ 20-29
• กลุ่ม 3 (G3) หมายถึงการนับวินาทีจาก30-39
• กลุ่ม 4 (G4) หมายถึงการนับวินาทีจาก40-49
• กลุ่ม 5 (G5) หมายถึงการนับวินาทีจาก50-59

Anodes ของ LED 0 ของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกับ Q0 ของ UNITS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที Anodes ของ LED 1 ของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกับ Q1 ของ UNITS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ไปเรื่อยๆ จนได้ขั้ว Anode ของ LED 9 ของแต่ละกลุ่มมาต่อกับ Q9 ของ UNITS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที

แคโทดทั้งหมดของ LED ของแต่ละกลุ่มแนะนำให้ใช้กับสายเดียวที่เชื่อมต่อกับพินตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ NPN ฐานของทรานซิสเตอร์ของ G0 เชื่อมต่อกับ Q0 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ฐานของทรานซิสเตอร์ของ G1 เชื่อมต่อกับ Q1 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ต่อไปเรื่อยๆ จนได้ ฐานของทรานซิสเตอร์ของ G9 ต่อกับ Q5 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ตัวปล่อยทั้งหมดของทรานซิสเตอร์จะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ของแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนที่ 7: ไฟ LED ชั่วโมง (00 ถึง 12)

ในขั้นตอนนี้ ฉันเชื่อมต่อ LED 12 กลุ่ม แต่ละกลุ่มประกอบด้วยไฟ LED 5 ดวงที่แสดงถึงการนับตั้งแต่ 0 ถึง 4

• กลุ่ม 0 (G0) หมายถึงการนับชั่วโมงจาก 00-01
• กลุ่มที่ 1 (G1) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 01-02
• กลุ่มที่ 2 (G2) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 02-03
• กลุ่มที่ 3 (G3) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 03-04
• กลุ่มที่ 4 (G4) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 04-05
• กลุ่มที่ 5 (G5) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 05-06
• กลุ่ม 6 (G6) หมายถึงการนับชั่วโมงจาก 06-07
• กลุ่ม 7 (G7) หมายถึงการนับชั่วโมงจาก 07-08
• กลุ่ม 8 (G8) หมายถึงการนับชั่วโมงจาก 08-09
• กลุ่ม 9 (G9) หมายถึงการนับชั่วโมงจาก 09-10
• กลุ่ม 10 (G10) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 10-11
• กลุ่มที่ 11 (G11) หมายถึงการนับชั่วโมงตั้งแต่ 11-12

ไฟ LED ถูกควบคุมโดยวงจรการสร้างสัญญาณจำนวน TENS จำนวนนาที Anodes ของ LED 0 ของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกับ Q0 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที Anodes ของ LED 1 ของแต่ละกลุ่มเชื่อมต่อกับ Q1 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ไปเรื่อยๆ จนได้ขั้ว Anode ของ LED 4 ของแต่ละกลุ่มมาต่อกับ Vcc

แคโทดทั้งหมดของไฟ LED ของแต่ละกลุ่มตั้งแต่ 0 ถึง 3 แนะนำให้ใช้สายเดียวไปยังวงจรควบคุมเป็น G0 ยกเว้นแคโทดของ LED 4 ที่เชื่อมต่อกับเกท OR ที่ทำด้วยทรานซิสเตอร์ NPN สองตัว ฐานของทรานซิสเตอร์ NPN ตัวแรกเชื่อมต่อกับ Q4 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ในขณะที่ฐานของทรานซิสเตอร์ NPN ตัวที่สองเชื่อมต่อกับ Q5 ของ TENS IC จากวงจรสร้างสัญญาณนาที ตัวปล่อยจะยกย่องบนสายหนึ่งด้วยแคโทดของ LED อื่น ๆ ที่มีป้ายกำกับ G0

ขั้นตอนที่ 8: ด่าน 8: วงจรควบคุมสัญญาณชั่วโมง

ในที่สุดฉันก็สร้างวงจรสองวงจรเพื่อควบคุมสัญญาณชั่วโมง วงจรแรกทำด้วย AND gate ที่ทำด้วยทรานซิสเตอร์ NPN

วงจรควบคุมแรกสร้างขึ้นเพื่อจัดการสัญญาณที่ได้รับจาก G0 ถึง G9 ของ LED ชั่วโมง G0 ถึง G9 แต่ละตัวเชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ NPN 9 ตัว ฐานของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของ UNITS IC ของวงจรสร้างสัญญาณชั่วโมงที่นับ 0 ถึง 9 ตัวปล่อยจะยกย่องและเชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ NPN ซึ่งฐานเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของ TENS IC ของวงจรสร้างสัญญาณชั่วโมงนับ 0

วงจรควบคุมที่สองสร้างขึ้นเพื่อจัดการสัญญาณที่ได้รับจาก G10 ถึง G11 ของ LED ชั่วโมง G10 และ G11 แต่ละตัวเชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ NPN 2 ตัว ฐานของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของ UNITS IC ของวงจรสร้างสัญญาณชั่วโมงที่นับ 0 ถึง 1 ตัวปล่อยจะยกย่องและเชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ NPN ซึ่งฐานเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของ TENS IC ของวงจรการสร้างสัญญาณชั่วโมงนับ 1