นาฬิกาไบนารี: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

นี่คือตัวอย่างง่ายๆ ในการสร้างนาฬิกาไบนารี 24 ชั่วโมงที่ดูเท่ ไฟ LED สีแดงแสดงวินาที ไฟ LED สีเขียวเป็นนาที และชั่วโมง LED สีเหลือง

เคสมีสี่ปุ่มเพื่อปรับเวลา นาฬิกาทำงาน 9 โวลต์ นาฬิกาเรือนนี้ทำได้ง่ายและอะไหล่มีราคาเพียงไม่กี่เหรียญ ดังนั้นจึงทำได้ง่ายด้วย

ขั้นตอนที่ 1: แผนผังและชิ้นส่วน

ฉันใช้กล่องสีน้ำเงิน เพราะมันราคาถูกและดูดีต่อสายตาของฉัน อะไหล่:- นาฬิกาคริสตัล (Q1) 32.768 kHz. ฉันคิดว่าวิธีที่ง่ายที่สุดในการรับคริสตัลนั้นมาจากนาฬิกาแขวนรุ่นเก่า- 560pF, ตัวเก็บประจุ 22pF และตัวต้านทาน 10M หนึ่งตัว- 1 x 4060 IC ซึ่งเป็นตัวนับการกระเพื่อม 14 บิต ด้วยคริสตัลนาฬิกา 32.768 KHz IC นี้ให้ 2Hz จากพินหมายเลข 3- 3 x 4024 IC นี่คือตัวนับระลอกคลื่น 7 บิต - 2 x 4082 IC Dual 4-input และเกต - 1 x 2, ปลั๊กอิน 1 มม. - 17 x led สีแดง, สีเหลือง สีเขียวหรือสิ่งที่คุณชอบ - ตัวต้านทาน 17 x 470 Ohm ฉันใช้แหล่งจ่ายไฟ 9 โวลต์ดังนั้นเอาต์พุตจากพินจึงอยู่ที่ประมาณ 9V แรงดันไปข้างหน้าโดยทั่วไปสำหรับ LED เหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 2 โวลต์ สมมติว่ากระแสของ LED มีค่าประมาณ 0, 015 A = 15 mA จากนั้น (9-2)V / 0, 015A = 466 Ohm -> 470 Ohm คือขนาดของตัวต้านทาน ตอนนี้ได้เวลาดาวน์โหลดแผ่นข้อมูลตัวนับระลอกคลื่น 4020 14 ขั้นตอนแล้วเราจะพบว่ากระแสไฟขาออกสูงสุดคือ 4mA =) แต่ก็เพียงพอแล้วและใช้งานได้ต่อไป

ขั้นตอนที่ 2: การทดสอบ

เป็นการดีกว่าที่จะทดสอบวงจรบนเขียงหั่นขนมก่อนที่จะทำการบัดกรีขั้นสุดท้าย เมื่อทุกอย่างทำงานได้ตามที่ควรจะเป็น ก็ถึงเวลาเริ่มต้นการบัดกรีวิธีการทำงาน:4060 เป็นตัวนับการกระเพื่อม 14 บิต (/16, 384) พร้อมออสซิลเลเตอร์ภายในและให้สัญญาณคริสตัล 2Hz 32768 Hz ที่เอาต์พุตสุดท้าย Q14 ซึ่งเป็นหมายเลขพิน 3 จากนั้นสัญญาณ 2Hz ไปที่ 4024 ซึ่งเป็นตัวนับระลอกคลื่น 7 บิต (/128) ด้วยอินพุตนาฬิกา 2Hz เอาต์พุต Q1 (/2) หมายเลขพิน 12 จะต่ำหนึ่งวินาทีและสูง หนึ่งวินาที. Q2(/4) หมายเลขพิน 11 ต่ำสองวินาทีแล้วสูงสองวินาที Q3(/8) ต่ำ 4 วินาที และสูง 4 วินาที เมื่อสี่หลักสุดท้าย (ตัวเลขที่สำคัญที่สุด 111100 = 60) ไปที่ 1, 4082 dual 4-input AND gate จะเปลี่ยนเอาต์พุตเป็น 1. Signal ไปที่รีเซ็ตพินและตัวนับจะเริ่มคำนวณอีกครั้งจากศูนย์ถึง 60 และสัญญาณเดียวกันด้วย ไปที่อินพุตนาฬิกาทวนเข็มนาฬิกา 4024 ตัวที่สอง สัญญาณนี้มาที่อินพุตนาฬิกาทุก ๆ 60 วินาทีและทำงานในลักษณะเดียวกับตัวนับระลอกแรก แต่จะคำนวณนาที

ขั้นตอนที่ 3: กำลังสรุป

ต่อไปเราจะเจาะรูสำหรับ LED LED ของฉันคือ 5 มม. ดังนั้นฉันจึงใช้สว่าน 5 มม. LED จะติดแน่นในรูนั้นและไม่จำเป็นต้องใช้กาว ฉันตัดกระดานเพื่อให้พอดีกับด้านล่างของกล่อง

ฉันทิ้งสายไฟ LED ไว้โดยตั้งใจดังนั้นไฟ LED จึงพอดีกับตำแหน่งที่ถูกต้องได้ง่ายขึ้น

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งเวลา

ฉันเจาะรูสามรูทางด้านซ้ายของกล่องสำหรับปุ่มตั้งเวลา ชั่วโมง นาที และวินาที นอกจากนี้ยังมีปุ่มที่อยู่อีกด้านหนึ่งซึ่งเป็นปุ่มตั้งค่า

เมื่อฉันเสียบปลั๊กไฟ LED เริ่มกะพริบ จากนั้นฉันก็กดปุ่มตั้งค่าเพื่อลงและกดค้างไว้ เวลาเดียวกันฉันปรับเวลาที่เหมาะสมให้นาฬิกาด้วยปุ่มด้านข้างอื่นๆ เมื่อเวลาถูกต้องก็ถึงเวลาปล่อยปุ่มตั้งค่า

ขั้นตอนที่ 5: อ่านอย่างไร

นาฬิกาไบนารีง่ายต่อการอ่าน ต้องใช้คณิตศาสตร์ง่ายๆเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โอเค ถ้าเราต้องการตั้งค่านาฬิกา 11:45:23 ของเรา การแปลงไบนารีเป็นทศนิยมง่ายกว่าทศนิยมเป็นเลขฐานสอง ฉันพยายามอธิบายทั้งสองวิธี หมายเลขฐานคือ 2นี่คือตัวเลขหลัก: 1 2 4 8 16 32 64 128, …เลขทศนิยมของเราคือ 11 และเรากำลังแปลงเป็นเลขฐานสอง มาหาจำนวนที่น้อยที่สุดซึ่งน้อยกว่าตัวเลขของเราจากรายการหมายเลขหลัก มันคือ 8 ลองลดตัวเลขนั้นจากหมายเลขของเรา 11-8=3 มันขึ้นอันดับหนึ่งของเราแล้ว เรามาขึ้นที่ 1 กันเถอะ ตอนนี้หมายเลขของเราคือ 3 (11-8=3) ตอนนี้เราต้องเอาตัวเลขที่อยู่ถัดจากตัวเลขที่เราเพิ่งใช้ไป มันคือ 8, ถัดไปคือ 4. ลองทำแบบเดิม, 4 ไปหาร 3 ได้กี่ครั้ง? ศูนย์! มาใส่เลข 0 กัน ต่อไปในรายการหลัง 4 ได้ 2 คูณ 2 ไป 3 ได้กี่ครั้ง ? ครั้งหนึ่ง! ตกลง ลำดับที่ 1 ขึ้นไป เหลืออยู่หนึ่งหมายเลขและหมายเลขของเราคือ 3-2=1 และหมายเลขสุดท้ายในรายการนั้นคือ 1 และไปที่ 1 ครั้งเดียวและนั่นคือไม่มีตัวเลขเหลือ เพราะมันไปครั้งเดียวกับจำนวนที่ทำเครื่องหมายล่าสุดของเราคือ 1.สิ่งที่เรามี: 1011ดังนั้นจำนวน 11 ที่มีสี่บิตคือ 1,011 ด้วยห้าบิต 01011 หกบิต 001011 เจ็ด 0001011 เป็นต้น เอาล่ะ เรามาแปลงกลับเป็นทศนิยมกัน มันง่ายกว่าอยู่แล้ว เลขฐานสองของเราคือ 1,011 และตัวเลขมาจิซของเรา =) คือ 1 2 4 8 16 …ลองใส่เลขฐานสองของเราใต้ตัวเลขมาจิซ เราต้องเริ่มอ่านจากหลักที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุด นั่นคือสาเหตุที่การนับคือจากขวาไปซ้าย 8 4 2 1 1 0 1 1 ตอนนี้เราต้องบวกตัวเลขที่มากกว่าทุก 1 หมายเลข มี 1, 2 และ 8 ใช่ไหม 1+2+8 = 11ส่วนที่เหลือคือ 45 และ 23.45 คือ 10110123 คือ 10111 มีหกบิต 01011111:45:23 คือ 01011:101101:010111Easy? =)