Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zegar LED na układach z serii 4000

adversus 02 Nov 2013 23:59 17988 28
  • Zegar LED na układach z serii 4000

    Witam,
    mam do zaprezentowania zegar który powstał z powodu potrzeby (niedotrzymania terminu wykonania takowego zegara przez jednego z producentów tablic informacyjnych, poproszono mnie o wykonanie go na szybko, ma on być imitacją zegara pomiarowego z maratonów). Szukałem prostego schematu, i mimo że być może taniej by było na procku to postanowiłem go wykonać na układach dyskretnych (liczniki z dekoderem 7 segmentów - 4026, do tego generator na 4060 na kwarcu 3,2768MHz - tu mimo kilku rzekomo sprawdzonych schematów nie obyło się bez kombinacji by generator zawsze pewnie startował)
    Poniżej przetestowany i działający układ generatora
    Zegar LED na układach z serii 4000
    Przy budowie układu liczników zegara posiłkowałem się schematem ze stronki:
    http://www.electronics-circuits.in/2013/04/24-hour-digital-clock-circuit-diagram.html
    Schemat układu jest banalny
    Zegar LED na układach z serii 4000
    Zegar LED na układach z serii 4000
    Wyświetlacze ze sklepu z sąsiedztwa (największe jakie były - cyfra ma wysokość 12,5cm) po 18 pln za sztukę, do tego garść części (do wglądu na schemacie)
    Koszt wykonania całości szacuje na 300 pln, plus czas - 3 dni w wolnych chwilach, bo lutowane jest wszystko na płytkach uniwersalnych, niestety z tego etapu budowy zdjęć nie ma :(
    Aby efektownie wyglądał i wyświetlone cyfry były kontrastowe w świetle dziennym (niewidoczne nieświecące segmenty) dodałem filtr czerwony stosowany do reflektorów scenicznych w ilości 3 warstw - dopiero przy trzeciej warstwie efekt był zadowalający (czerwona transparentna plexi lepiej by sie nadawała, ale możliwość zakupu tylko całej płyty 2m x 3m mija się z celem przy jednorazowym projekcie) . Filtry są umiejscowione miedzy wyświetlaczem a szybką z bezbarwnej plexy aby zachować estetyczny wygląd. Obudowa - ramka wykonana z ceownika alu, pomalowanego ładnie farba akrylową.
    Przy zasilaniu wystąpił problem, ponieważ wyświetlacze zapalały się dopiero przy napięciu 13V (przypuszczam że w segmencie szeregowo są podłączone diody stąd tak wysokie napięcie) dlatego właściwe zasilanie wynosi 16V ( troche nietypowe, ale wszystkie układy użyte w zegarze katalogowo maja maksymalna wartość zasilania na poziomie minimum 18V, więc jest ok)
    Kilka fotek pokazujących wygląd i docelowy montaż
    Zegar LED na układach z serii 4000 Zegar LED na układach z serii 4000 Zegar LED na układach z serii 4000 Zegar LED na układach z serii 4000 Zegar LED na układach z serii 4000 Zegar LED na układach z serii 4000 Zegar LED na układach z serii 4000



    Ciekawostką jest możliwość włączenia wyświetlania dziesiątych części sekundy co widać na poniższym filmiku:



    Zapraszam do komentowania, pozdrawiam

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    adversus
    Level 32  
    Offline 
    Has specialization in: telekomutacja, zawodowo światlo i dżwiek
    adversus wrote 1565 posts with rating 524, helped 181 times. Live in city poznań. Been with us since 2007 year.
  • #3
    bartek 8118
    Level 18  
    Czy kolega zmierzył jaki prąd pobiera cały układ, jeśli tak to może się tą informacją podzielić?
  • #5
    Krawacik3
    Level 12  
    Jestem ciekawy z jaką dokładnością działa Ci ten zegar.
  • #6
    bacuba
    Level 16  
    Krawacik3 wrote:
    Jestem ciekawy z jaką dokładnością działa Ci ten zegar.


    Dokładnie o to samo mam ochotę zapytać. Czy sekunda to naprawdę sekunda czy 1 sekunda i np. 4 setne?
  • #8
    Freddy
    Level 43  
    Rezonatora kwarcowego nie widać ??
  • #9
    yogi009
    Level 43  
    Układ ma wartość sentymentalną i dydaktyczną, jako zegar w dzisiejszych czasach jest prądożerny i mało dokładny. Jednak wykonanie bardzo ładne, autorowi należą się gratulacje.
  • #10
    piórko
    Level 30  
    "Zegar LED na układach dyskretnych"

    Czy liczniki 4026 itp. to elementy dyskretne?


    W sklepie z sąsiedztwa nie było zielonych wyświetlaczy? Byłyby chyba lepiej widoczne.
  • #11
    adversus
    Level 32  
    Szanowni koledzy, po kolei :)

    - każdy segment ma swój rezystor, więc świecą tak samo bez względu czy wyświetlane jest 1 czy 8

    - segment pobiera około 5 -7 mA, całość max 450 mA,a średnio nie przekracza 300mA przy 16V

    -zegar wbrew pozorom chodzi w miarę dokładnie (po 3 dniach nie było widocznej odchyłki sekundy, w stosunku do zegara wzorcowego DCF) poza tym specjalnie zastosowałem kwarc 3,2768Mhz, by ta dokładność byla lepsza w stosunku do rezonatora 32 768Hz, nie ma on wskazywać super precyzyjnego czasu, wtedy jako wzorzec zastosował bym DCF lub GPS...

    - dziesiąte części sekundy to kolejny układ licznika, i na 1 sekundę jest dokładnie 10 dziesiątych....
    (na filmiku wygląda jak by się coś cięło, ale to wina telefonu - tak nagrał filmik - nie zegara, on wyświetla płynnie tak jak powinno być)

    - dla jasności, schemat który wstawiłem to schemat którym się posiłkowałem, a oczywistym wydaje się że jeden rezystor na segment to byłby błąd chyba że układ ma źródła prądowe na wyjściach segmentów ( o ile się nie mylę to bez rezystorów działa 74ls248)

    -dokładnie jak ktoś zauważył zbudowałem na układach średniej skali integracji (tak brzmi poprawniej niż na elementach dyskretnych) i racja ze sentymentem, bo jak wspomniałem zbudowanie na procku zajęło by mniej czasu a i sam układ był by prostszy

    - dokładność jak wspomniałem wcześniej jest poprawna i wystarczająca jak na jego zastosowanie

    -niestety w sklepie zielonych nie mieli :( (a i tak w założeniu miały być czerwone, mimo że rzeczywiście zielone były by lepiej widoczne)

    -mój błąd, poprawnie jest zegar z układów średniej skali integracji

    Powiem tak, taki zegar daje dużą satysfakcje, zwłaszcza ze na takich układach się uczyłem, a 8051 to w tamtych czasach było dla mnie nieosiągalnym marzeniem...
  • #13
    NdYAG
    Level 16  
    adversus wrote:
    poza tym specjalnie zastosowałem kwarc 3,2768Mhz, by ta dokładność byla lepsza w stosunku do rezonatora 32 768Hz,



    Ale wyższą częstotliwość nie oznacza lepszej dokładności!
  • #14
    adversus
    Level 32  
    Wg nieme będzie o rząd wielkości lepsza od zegarkowego i to wystarcza, to nie zegar do nie wiadomo czego, wystarczy że będzie chodził jak zwykły zegarek i tego się trzymajmy :)
  • #15
    NdYAG
    Level 16  
    adversus wrote:
    Wg nieme będzie o rząd wielkości lepsza od zegarkowego i to wystarcza, to nie zegar do nie wiadomo czego, wystarczy że będzie chodził jak zwykły zegarek i tego się trzymajmy :)


    Nie będzie lepsza, przykro mi ;) Tolerancja np. 100ppm daje taką samą odchyłkę niezależnie od częstości. Mało tego -- kwarce 32768 Hz jako przeznaczenie typowo zegarkowe są robione właśnie z lepszą precyzją wykonania, więc mają z 'fabryki' lepszą dokładność i mniejsze starzenie.
  • #16
    adversus
    Level 32  
    ok, może i masz racje, użyty kwarc wg noty ma 20ppm tak jak i wspomniany zegarkowy, i rzeczywiście tyczy się to odchyłki od częstotliwości, ale nie ma to znaczenia w tym zastosowaniu, jak wspomniałem zwykły zegar i dokładność jest zadowalająca :)
  • #17
    Sławek-K
    Level 15  
    Co do dokładności zegarka na ww kwarcu. Mam identycznie rozwiązanie w swoim zegarku już od 20 lat pracującego (na LM8560 , który wymaga wzorca 50Hz) i zastosowany jest identyczny kwarc oraz układy CMOS 4060 + podwójny przerzutnik typu D - już nie pamiętam typu układu). Mogę śmiało powiedzieć , że jakość tzn dokładność jest zadowalająca i nie zauważyłem jakiś problemów. Tyle, że ja mam jeszcze trymer podłączony do kwarcu (kwarc - masa) do dokładniejszej regulacji oscylacji i naprawdę jest duża możliwość regulacji częstotliwości, zarówno w jedną jak i w drugą stronę.
  • #18
    User removed account
    User removed account  
  • #19
    Freddy
    Level 43  
    Armageddon22 wrote:
    Zegar fajny i pokazuje w ten sposób że nie trzeba mikrokontrolerów.

    Co do stabilności. Parę lat temu zrobiłem zegar na 4 wyświetlaczach siedmio segmentowych z wykorzystaniem Attiny2313 i rezonatora 8MHz. Zegar się śpieszył więc zrobiłem w programie aby codziennie o północy cofał się o około 600 przerwań czyli jakieś 3s. Po tym po kilku miesiącach stwierdzam że nie ma żadnego przesunięcia. Wyliczyłem to przez sprawdzenie ile sekund się śpieszy co 100 godzin.
    Wystarczyło zastosować układ scalony zegara np. PCF.
    Quote:

    Kwarce zegarkowe wcale nie są jakieś super dokładne bo takie były stosowane w komputerach czy zegarach wskazówkowych i te też albo się śpieszyły albo spóźniały.

    Tutaj zastosowano kwarc 3.2768MHz, a więc nie zegarkowy.
    Łatwo policzyć jaka jest dokładność zegarka z jego użyciem.
  • #20
    komatssu
    Level 29  
    Freddy wrote:
    Tutaj zastosowano kwarc 3.2768MHz, a więc nie zegarkowy.
    Łatwo policzyć jaka jest dokładność zegarka z jego użyciem.

    Niby jak?
  • #21
    User removed account
    User removed account  
  • #22
    Freddy
    Level 43  
    komatssu wrote:
    Freddy wrote:
    Tutaj zastosowano kwarc 3.2768MHz, a więc nie zegarkowy.
    Łatwo policzyć jaka jest dokładność zegarka z jego użyciem.

    Niby jak?

    Bardzo prosto, znana jest przecież maksymalna odchyłka rezonatora i jego stabilność temperaturowa. Łatwo więc przeliczyć ten błąd na sekundy.


    Armageddon22 wrote:
    Freddy jak by nie było rezonator kwarcowy tylko jest odpowiedzialny za poprawne odliczanie czasu i czy będzie PCF czy nie nie ma to żadnego znaczenia.

    Nie tracisz czasu na przerwania :), bo "obliczeniami czasu" zajmuje się układ typu np. PCF.
  • #23
    User removed account
    User removed account  
  • #24
    andro19
    Level 13  
    Fajny zegarek który pokazuje że można coś zrobić bez mikroprocesorów.
    I na dodatek prosty.
    Ubawiłem się dyskusją na temat kwarców.
    Aby generator dawał prawidłową częstotliwość służą do tego kondensatory !!!
    Jeżeli generator kwarcowy ma działać w temperaturach -20 do +40 to
    kwarce są stabilizowane temperaturowo tak jak np. w starym odbiorniku OMNK112.
    Odbiornik stosowany na statkach.
  • #25
    filokolo1
    Level 17  
    Witam, bardzo podoba mi sie ten projekt. Bardzo przydatną funkcją wydaje się możliwość wyłączenia dziesiątych części sekund. nie każdy chce aby np. w pokoju mu migała co 1/10 sec. inna liczba. Przydała by się funkcja trzech trybów

    1* 09:15:20:8

    2* 09:15:20

    3* 09:15

    oczywiście przy 3* mogło by wyśrodkowywać

    Pozdrawiam
  • #26
    dziejma
    Level 10  
    Pytania do autora:
    1.Gdzie sa podlaczone nozki z ukladow U7AiB oraz U8A ?
    2.Gdzie na glownym schemacie sa podlaczone nozki U 4060 nr.13 i 15 ?
  • #27
    adversus
    Level 32  
    Masz kolego opisane na schemacie U7AiB oraz U8A mają odnośniki 10, 12, 14... do 34, 35, 42 i są to wyjścia na segmenty "a" do "f" układów licznika 4026 które mają właśnie te odnośniki.
    Co do układu 4060 to na wyjściu Q14 (nóżka 3) jest sygnał o częstotliwości 50 Hz, następnie, jest licznik 4518 dzielący sygnał przez 10 i z niego na dekadę 4026 sekcji dziesiątych części sekundy, później na kolejne sekcje sekund itd. Nóżki 13 i 15 układu nie są podłączone.
    Jak napisałem wcześniej bazowałem na tym załączonym schemacie, układ generujący przebieg wzorcowy dobudowałem bazując w między innymi na notach katalogowych.
  • #28
    dziejma
    Level 10  
    Czy mogl bys przeslac mi schemat calosciowy za wyjatkiem tej czesci na 026?
  • #29
    adversus
    Level 32  
    adversus wrote:

    Jak napisałem wcześniej bazowałem na tym załączonym schemacie, układ generujący przebieg wzorcowy dobudowałem bazując w między innymi na notach katalogowych.


    Przeczytaj ze zrozumieniem post wyżej, nie mam schematu, wystarczy trochę chęci, noty katalogowe i sam bez problemu to ogarniesz... Możliwe że kiedyś narysuje i dołączę do tematu, ale teraz niestety nie mam czasu na to...