Schemat licznika 0-99 na 7490 i 7475 – jak podłączyć transoptor i wyświetlacze?

Aby podłączyć wyświetlacze do układu trzeba dodać dekodery kodu BCD na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego, np. 7447, 7446, 74247 - układy TTL. Układy 7475 są umieszczone na schemacie omyłkowo zamiast dekoderów czy licznik ma być z pamięcią? Obwód transoptora szczelinowego jest nie dokończony. Zamiast inwertera 4584 można zastosować bramkę 74132 z układem Schmidta na wejściu. Poprawi to odporność układu na zakłócenia.

U mnie w Eagle 5.8.0 układy 7447, 7446 są dostępne w bibliotece 74xx-us.lbr. Natomiast układ 74247 z tego co pamiętam to posiada ten sam układ wyprowadzeń co 7447, lecz wyświetla pełne cyfry 6 i 9 w porównaniu do układu 7447. Jeszcze ważna informacja, że podane tu dekodery obsługują wyświetlacze ze wspólną anodą.

Niech Kolega sprawdzi dokładnie. U mnie we wspomnianej bibliotece układ dekodera 7447 ma oznaczenie 74LS47N. To jest ten sam układ w wersji szybkiej o małym poborze mocy stąd oznaczenie "LS". Literka "N" oznacza typ obudowy - standardowa DIL16. Układ 7447 jest leciwym układem i raczej jest mało prawdopodobne aby go nie było w starszych wersjach programu Eagle. Zresztą program Eagle w wersji do użytku domowego i edukacji jest darmowy, więc można bez problemu zainstalować nowszą wersję i mieć bardziej aktualne biblioteki elementów.

Układ licznika na chwilę obecną wymaga poprawek. Pomiędzy układem 74LS47N a wyświetlaczem powinno się znajdować siedem rezystorów dla każdego z wyświetlaczy po jednym dla każdej z diod LED wyświetlacza. Wyświetlacze na schemacie są nieodpowiednie, mają wspólną katodę - oznaczenie CC (common cathode - wspólna katoda) przy wyprowadzeniach 3 i 14 wyświetlacza. Powinny być wyświetlacze ze wspólną anodą CA (common anode - wspólna anoda), gdyż do takich wyświetlaczy przystosowany jest układ 7447. Wówczas wyprowadzenia CA wyświetlaczy podłączasz bezpośrednio do napięcia zasilającego +5V. Wyprowadzenie "dp" wyświetlacza to punkt dziesiętny wyświetlacza, czyli inaczej pisząc kropka (przecinek) między cyframi, którą można włączyć (wyświetlić) jeśli jest taka potrzeba. Do wyprowadzenia "dp" też potrzebny jest rezystor.

Natomiast wyprowadzenie "LT" układu 7447 to test wyświetlacza. Podanie na to wejście stanu niskiego "L" spowoduje zaświecenie wszystkich segmentów wyświetlacza - taki test czy wyświetlacz jest sprawny. Można z tej funkcji nie korzystać.

Wyprowadzenia "BI/RBO" i "RBI" służą do wygaszania nieznaczących zer na wyświetlaczach. Załóżmy że licznik zliczy 009. Zera przed cyfrą 9 nie mają większego znaczenia i korzystając z wspomnianych wyprowadzeń można je wygasić tak iż wyświetlana będzie tylko cyfra 9. Ma to też tą zaletę w przypadku wielocyfrowych wyświetlaczy, że zmaleje pobór prądu przez wygaszenie wyświetlaczy wyświetlających zbędne zera.

Stan niski na wejściu BI powoduje włączenie wszystkich wyjść, czyli wygaszenie całego wskaźnika, niezależnie od stanów logicznych na pozostałych wejściach. Stan niski na wejściu RBI i wszystkich wejściach informacyjnych powoduje również wygaszenie wskaźnika, a ponadto na wyjściu RB0 wystąpi stan niski. W stanie niskim na wejściu LT i stanie wysokim na wejściu BI wszystkie wyjścia transkodera są w stanie niskim, co powoduje świecenie wszystkich siedmiu segmentów wskaźnika i jest wykorzystywane w celach testowych.

Jeśli się nie korzysta z funkcji wygaszania nieznaczących zer wyprowadzenia "BI/RBO" i "RBI" pozostawia się nie podłączone, choć z drugiej strony nie powinno się pozostawiać wyprowadzeń cyfrowych układów scalonych "wiszących w powietrzu", to można przyjąć, że na takim wyprowadzeniu panuje stan wysoki jakby było podłączone do +5V. Tylko takie wiszące w powietrzy wyprowadzenie może w niekorzystnych warunkach być podatne na zakłócenia.

Edit:
Zakradła się mała nieścisłość dot. sterowania wyprowadzenia "LT" układu 7447 - poprawiłem.

Stabilizatory 78xx znajdują się w bibliotece v-reg.lbr.

W odniesieniu do wcześniejszego postu podanie poziomu niskiego "L" na wejście "LT" układu 7447 włącza test wyświetlacza, czyli zapalenie jego wszystkich segmentów.

Układ ze schematu Kolegi jest w dalszym ciągu do poprawy. Jeśli z segmentu "dp" wyświetlacza się nie korzysta to się go po prostu nie podłącza, na schemacie jest podłączony do segmentów "g" wyświetlacza. Wejścia "LT" układu mogą zostać niewykorzystane. Liczniki 7490 są to liczniki do "10" i dodatkowe bramki przy tych licznikach są zbędne jeśli mają one liczyć w zakresie 0-9, przy odpowiednim podłączeniu tych liczników. Przydał by się także obwód ich zerowania, aby po włączeniu zasilania liczniki liczyły od zera, a nie przypadkowej wartości. Warto też dodać możliwość ręcznego zerowania liczników.

Aby wygasić zbędne zero na drugim wyświetlaczu (dziesiątek) wejście RBI drugiego dekodera dołączamy na stałe do masy.

Na koniec mała uwaga. Jeśli to ma być licznik obrotów silnika to może powinny być one zliczane w określonej jednostce czasu, np. w ciągu minuty. Należało by wówczas układ rozbudować o układ generujący impulsy zerujące liczniki co minutę oraz dodać pamięci 7475, które by zapamiętywały zliczone impulsy do czasu kolejnego zerowania liczników.

W symulatorze licznik z poniższego schematu z wygaszonym zerem cyfry dziesiątek liczył poprawnie w zakresie 0-99. Impulsy podawane były z generatora. Licznik posiada obwód zerowania automatycznego oraz ręcznego oraz test wyświetlacza. Transoptor ma pełnić rolę separatora impulsów czy też będzie to transoptor szczelinowy? W pierwszym przypadku można zastosować transoptor typu 6N137 który jest przystosowany do współpracy z układami TTL.

Obydwa wejścia bramki 74132 trzeba zewrzeć razem (powstanie inwerter). Tutaj wejście bramki nie może sobie "wisieć w powietrzu". Tak jak na obrazku poniżej. Tylko rezystor R2 powinien mieć wartość dobraną do napięcia zasilającego diodę LED transoptora.



Ponadto wejścia zerowania R0(1) i R0(2) liczników 7490 nie są nigdzie podłączone, a powinny być podłączone do masy. Dodatkowo należało by do tych wejść zerowania podłączyć układ R1, C1 do zerowania liczników przy włączeniu ich zasilania plus przełącznik do ręcznego ich zerowania. Punkt dziesiętny wyświetlaczy raczej niepotrzebnie jest w dalszym ciągu podłączony do segmentów "G" wyświetlaczy. Jeśli jest niewykorzystany powinien pozostać niepodłączony. Wejście drugiego licznika 7490 (IC2) nie jest nigdzie podłączone, więc licznik nie będzie zliczał. Przy stabilizatorze napięcia IC3 powinny znaleźć się kondensatory filtrujące napięcie i zabezpieczające go przed wzbudzeniem się.

Pierwszy dekoder 7447 (IC5) ma niepotrzebnie włączone wygaszanie zera. Wszak pierwszy licznik powinien liczyć w zakresie 0-9, a w tym przypadku pierwsze zero się nie wyświetli. Czy włączenie punktu dziesiętnego wyświetlacza DIS2 jest celowe?

Jest też trochę błędów związanych z edycją schematu w programie Eagle. Są to między innymi nie połączone piny 2 i 3 układu IC1, nie połączone piny 2 i 3 oraz 6 i 7 układu IC2. Za dużo węzłów (te zielone kropki) jest przy rezystorach wyświetlaczy. Przy podłączeniu w ten sposób rezystorów nie wstawia się węzłów tylko łączy przewód z rezystorem. Przy przełączniku S1 połączenie od strony kondensatora C3 jest za bardzo przeciągnięte i jest jeden węzeł za dużo.Wartości elementów na schemacie w programie Eagle wstawia się narzędziem Value, a są one błędnie wstawione jako tekst na warstwie połączeń. Dotyczy to elementów C1, C2, R1, R17, C3, R19 i rezystorów wyświetlaczy. Choć w tym przypadku takie rozwiązanie jest dopuszczalne, aby nie zaciemniać schematu. Tylko wartość tych rezystorów powinna być umieszczona na warstwie nr 96 - Value.