Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zegar nixie na CD4017 - przeróbka z 12 na 24 godziny.

bertolbaleron 12 Paź 2017 22:04 3120 45
  • #31 12 Paź 2017 22:04
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    No właśnie zazwyczaj tak jest, a w tym wypadku jest 2µ2.


    Aaaa... O ten kondensator chodzi :ok: . Zasugerowałem się że mówisz o tym przy 555.
    No oczywiście że można dać inny i jak widzę po wyrywkowym spojrzeniu na schematy w necie to widzę że i 4,7µF i 10µF są też powszechnie stosowane w tej konstrukcji.

  • Relpol
  • #33 17 Paź 2017 20:13
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    Teraz stanąłem na tym, że zegar zeruje się po wskazaniu 19:59.


    Pin 15 U9 masz źle podłączony. Ma iść na anodę D2 a idzie na jej katodę i prosto na pin 4 (od cyfry 2 na dziesiątkach godzin). Dlatego stan 20:00 bezwarunkowo zeruje U9 (zamiast 24:00).

  • #34 18 Paź 2017 18:50
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    rb401 napisał:
    Pin 15 U9 masz źle podłączony. Ma iść na anodę D2 a idzie na jej katodę i prosto na pin 4 (od cyfry 2 na dziesiątkach godzin). Dlatego stan 20:00 bezwarunkowo zeruje U9 (zamiast 24:00).

    Rzeczywiście. Poprawiłem i jest ok, dzięki. Zwracam się z kolejnymi problemami. Do tej pory sygnał podawałem z generatora na wejście "NA", a dzisiaj pierwszy raz uruchomiłem całość, tak aby impulsy były brane z sieci.
    Zegar nixie na CD4017 - przeróbka z 12 na 24 godziny.
    Sprawa wygląda tak. W trybie normalnej pracy zegar nie zlicza, nie miga też przecinek. Nie ma reakcji na wciśnięcie przycisku N.W., ale jest poprawna reakcja na wciśnięcie przycisku N.S. - Najmłodszy wyświetlacz liczy z prędkością 10Hz i cała reszta poprawie "kaskadowo" pracuje. Wygląda na to, że jedynie układ 4518 nie pracuje poprawnie. Coś nie tak połączyłem (dodatek na schemacie), płytka zasilacza bez zmian - jest kilka postów wcześniej. Tak myślę, że nie podłączyłem RESETA i RESETB. Powinny być pewnie podciągnięte do plusa, lub masy.

    Edycja:
    Tak, podłączyłem oba resety do masy i jest już ok. Pojawiły się inne problemy. Zauważyłem już jakiś czas temu, że układy 4017 są strasznie chimeryczne i potrafią na już zmontowanej płytce czasem działać, a czasem nie. W tym wypadku zdarza się, że np. pierwsza cyfra nie świeci po włączeniu i dopiero po dostaniu impulsu na wejście się zapala, druga cyfra zaś czasami wyświetla kilka rzeczy na raz. No i wrócił problem z resetowaniem. Znowu resetuje się po 03:59, mimo, że po poprawce działał poprawnie...

    No i drganie styków. Przyciski od ustawiania czasu potrafią podać kilkadziesiąt impulsów przy puszczaniu.


    Pozdrawiam, SM.

  • Relpol
  • #35 19 Paź 2017 00:58
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    Zwracam się z kolejnymi problemami.


    Ten nowy schemat który tu teraz dałeś nie daje się powiększyć. Możliwe że jakaś usterka po stronie Elektrody bo mi wyświetla "The requested content cannot be loaded.
    Please try again later." . Spróbuj może przy okazji wkleić jeszcze raz.
    Ale w tej chwili nie jest to jakaś gardłowa sprawa, bo podejrzewam że istotne sprawy na teraz są na poprzednich schematach.

    bertolbaleron napisał:
    No i drganie styków. Przyciski od ustawiania czasu potrafią podać kilkadziesiąt impulsów przy puszczaniu.


    Zauważyłem że na Twoich najnowszych schematach "zgubiłeś" kondensator C6 (wzoruję się na schematach z postów #1 i #4 z tego wątku). Sprawdź to bo według mnie to ważny element i właściwie tylko on jest w stanie coś z tym drganiem styków (nieuchronnym) zrobić.


    bertolbaleron napisał:
    No i wrócił problem z resetowaniem. Znowu resetuje się po 03:59, mimo, że po poprawce działał poprawnie...


    Jeśli masz już zgodność ze schematem tego układu zerowania godzin, to moim zdaniem, w pewnym stopniu (bo może jest jeszcze problem z zasilaniem ale o tym później) problem wynika z przyjętych uproszczeń. A dokładnie z tego że formalnie bramka AND, której zadaniem jest zerowanie od stanu 24 liczników godzin, jest zrealizowana "oszczędnościowo" na tej diodzie, oporniku 10k i kondensatorach.
    I możliwe że pomimo że to gdzieś, komuś chodziło, przy innej płytce i innych zmienionych warunkach (np. elementy) wymaga jednak korekty.
    To że zeruje się o 4:00 wskazywało by że dioda D2 pomimo że katodę ma na niskim potencjale wyjścia cyfry "2" na dziesiątkach godzin (podpartym jeszcze kondensatorem 47n do plusa) to jednak na swojej anodzie "pozwala" by pojawił się impuls HIGH zerujący te liczniki. Niestety wystarczy bardzo krótki impuls (dziesiątek nanosekund) by je wyzerować a tu może mieć znaczenie na przykład układ i długość ścieżek itp.
    Bo z drugiej strony jest tam kondensator 1,5nF, który wygląda że jest bezpośrednim sprawcą tego zerowania o 4:00, bo on akurat (wraz z opornikiem 10kΩ) działa dokładnie w momencie kiedy na jednostkach godzin pojawia się "4" (czyli o 4:00 14:00 i 24:00 ). I w momentach kiedy zerowania nie ma być ( 4:00 14:00) dochodzi do "siłowania" się prądu ładowania kondensatora 1,5nF i prądu przewodzenia diody. Niestety u Ciebie z jakiegoś powodu gałąź z diodą "przegrywa".
    Ten kondensator jest jednak z jakiegoś powodu konieczny, tak że proponuję spróbować zmniejszyć pojemność tego 1,5nF lub dodać do niego szeregowo opornik (np. 100Ω).

    bertolbaleron napisał:
    Zauważyłem już jakiś czas temu, że układy 4017 są strasznie chimeryczne i potrafią na już zmontowanej płytce czasem działać, a czasem nie.


    Co do chimeryczności konkretnie samych 4017 to osobiście jestem jednak dość sceptyczny. Najpierw szukałbym problemów gdzie indziej. Na przykład w takich jak ta w/w uproszczona bramka AND gdzie trudno tak na prawdę zagwarantować na 100% warunki sygnałów (np. zbocza, poziomy) zgodne ze specyfikacją producenta.

    Ale też widzę pewną ważną rzecz u Ciebie, której moim zdaniem warto się solidnie przyjrzeć. Zauważyłem że bardzo oszczędnie blokujesz zasilanie tych kości. Chyba nawet na tej płytce nie ma blokowania a najbliższe 100nF na 5V jest na drugiej płytce. W dodatku te liczniki godzin są na samym końcu zasilania i co gorzej zawierają kondensatorki, które przy przeładowaniu mogą "szarpać" zasilanie i generować na nim szpilki o niewiadomych konsekwencjach.
    Tak że spróbuj może na sam początek poblokować to zasilanie jakimiś 100nF, szczególnie w tej krytycznej okolicy liczników godzin i zobacz czy to już nie spowoduje jakiś korzystnych zmian.
    Moim zdaniem nie warto oszczędzać na kondensatorkach blokujących, nawet jeśli wydaje się że układ chodzi dobrze bez nich.

  • #36 19 Paź 2017 20:40
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    rb401 napisał:
    Ten nowy schemat który tu teraz dałeś nie daje się powiększyć. Możliwe że jakaś usterka po stronie Elektrody bo mi wyświetla "The requested content cannot be loaded.
    Please try again later." .

    schemat wstawiłem jeszcze raz do poprzedniego posta, mimo, że u mnie działał. Spróbuj teraz. Zrobiłem wersję ze schematu V.2., czyli w dzielniku zamiast dwóch 417 dałem 4518. Problem jego nie działania już rozwiązałem. Resety nie były połączone.
    rb401 napisał:
    Zauważyłem że na Twoich najnowszych schematach "zgubiłeś" kondensator C6 (wzoruję się na schematach z postów #1 i #4 z tego wątku). Sprawdź to bo według mnie to ważny element i właściwie tylko on jest w stanie coś z tym drganiem styków (nieuchronnym) zrobić.

    Yyyy... Rzeczywiście, zjadłem go gdzieś po drodze. Jutro na pewno gdzieś go podlutuję. Dzięki raz jeszcze!
    rb401 napisał:
    Jeśli masz już zgodność ze schematem tego układu zerowania godzin, to moim zdaniem, w pewnym stopniu (bo może jest jeszcze problem z zasilaniem ale o tym później) problem wynika z przyjętych uproszczeń. A dokładnie z tego że formalnie bramka AND, której zadaniem jest zerowanie od stanu 24 liczników godzin, jest zrealizowana "oszczędnościowo" na tej diodzie, oporniku 10k i kondensatorach.
    I możliwe że pomimo że to gdzieś, komuś chodziło, przy innej płytce i innych zmienionych warunkach (np. elementy) wymaga jednak korekty.
    To że zeruje się o 4:00 wskazywało by że dioda D2 pomimo że katodę ma na niskim potencjale wyjścia cyfry "2" na dziesiątkach godzin (podpartym jeszcze kondensatorem 47n do plusa) to jednak na swojej anodzie "pozwala" by pojawił się impuls HIGH zerujący te liczniki. Niestety wystarczy bardzo krótki impuls (dziesiątek nanosekund) by je wyzerować a tu może mieć znaczenie na przykład układ i długość ścieżek itp.
    Bo z drugiej strony jest tam kondensator 1,5nF, który wygląda że jest bezpośrednim sprawcą tego zerowania o 4:00, bo on akurat (wraz z opornikiem 10kΩ) działa dokładnie w momencie kiedy na jednostkach godzin pojawia się "4" (czyli o 4:00 14:00 i 24:00 ). I w momentach kiedy zerowania nie ma być ( 4:00 14:00) dochodzi do "siłowania" się prądu ładowania kondensatora 1,5nF i prądu przewodzenia diody. Niestety u Ciebie z jakiegoś powodu gałąź z diodą "przegrywa".
    Ten kondensator jest jednak z jakiegoś powodu konieczny, tak że proponuję spróbować zmniejszyć pojemność tego 1,5nF lub dodać do niego szeregowo opornik (np. 100Ω).

    U mnie są dosyć długie ścieżki konkretnie w tym obwodzie zerowania. Może to ma jakiś wpływa na tak już uproszczony układ. To jedno z tych uproszczeń, które działa na papierze, a w rzeczywistości różnie bywa. Zacznę chyba od zmniejszenia pojemności.
    rb401 napisał:
    Co do chimeryczności konkretnie samych 4017 to osobiście jestem jednak dość sceptyczny. Najpierw szukałbym problemów gdzie indziej. Na przykład w takich jak ta w/w uproszczona bramka AND gdzie trudno tak na prawdę zagwarantować na 100% warunki sygnałów (np. zbocza, poziomy) zgodne ze specyfikacją producenta.





    Ale też widzę pewną ważną rzecz u Ciebie, której moim zdaniem warto się solidnie przyjrzeć. Zauważyłem że bardzo oszczędnie blokujesz zasilanie tych kości. Chyba nawet na tej płytce nie ma blokowania a najbliższe 100nF na 5V jest na drugiej płytce. W dodatku te liczniki godzin są na samym końcu zasilania i co gorzej zawierają kondensatorki, które przy przeładowaniu mogą "szarpać" zasilanie i generować na nim szpilki o niewiadomych konsekwencjach.
    Tak że spróbuj może na sam początek poblokować to zasilanie jakimiś 100nF, szczególnie w tej krytycznej okolicy liczników godzin i zobacz czy to już nie spowoduje jakiś korzystnych zmian.
    Moim zdaniem nie warto oszczędzać na kondensatorkach blokujących, nawet jeśli wydaje się że układ chodzi dobrze bez nich.

    Jakoś zawsze mi się wydawało, że 100nF, lub 47nF daje się przy TTLach, bo to one szarpią napięcie. Chyba masz racje, bo właśnie najbardziej losowo pracują dwa liczniki - od dziesiątek i jedności godzin. Podlutuję jutro po 100nF bezpośrednio pod układem na nogach 8 - 16.

    Dodano po 19 [godziny] 14 [minuty]:

    Wygląda na to, że miałeś rację. Podlutowałem bezpośrednio pod liczniki od jedności i dziesiątek godzin po jednym kondensatorze ceramicznym 100nF i stabilność zdecydowanie się poprawiła. Zeruje poprawnie po 24 godzinach :) Z ciekawości już po dołączeniu kondensatorów podłączyłem V640 na zakresie 5V bezpśrednio pod scalak dziesiątek godzin. Przy przejściu z 23 na 00 szarpie napięcie nawet o około 100mV. Może dorzucić tam jeszcze jakiś elektrolit w pobliżu?


    Pozdrawiam, SM.

  • #37 20 Paź 2017 03:20
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    schemat wstawiłem jeszcze raz do poprzedniego posta, mimo, że u mnie działał. Spróbuj teraz.


    Nie działało nawet po Twojej powtórce. Ale teraz działa i dobrze. Musiało się coś pokręcić na serwerze, czy coś. Nieważne. Jest ok.



    bertolbaleron napisał:
    Z ciekawości już po dołączeniu kondensatorów podłączyłem V640 na zakresie 5V bezpśrednio pod scalak dziesiątek godzin. Przy przejściu z 23 na 00 szarpie napięcie nawet o około 100mV.


    Samo w sobie spadanie o 0,1V zasilania CMOS jest nieznaczące. A podejrzewam mocno że te dołki w zasilaniu w momencie zerowania, które obserwowałeś, miały sporo większą amplitudę, tyle że ze względu na specyfikę pomiaru (bezwładność miernika) nie miałeś szansy ich pomierzyć. A przypomnę, do zakłócenia liczników wystarczą anomalie trwające rzędu dziesiątek nanosekund.

    bertolbaleron napisał:
    Może dorzucić tam jeszcze jakiś elektrolit w pobliżu?


    Na pewno nie zaszkodzi a być może również stworzy lepsze warunki jak chodzi o zakłócenia. Choćby z jakieś 10µF. Ale istotne by było, by nie rezygnować z tych bezindukcyjnych 100nF, bo tu może też chodzić o bardzo wąskie szpilki, które elektrolit słabo eliminuje.

    Ogólnie to jest problem że ten układ zerowania godzin jest daleki od zasad sztuki i raczej jest wynikiem walki z materią przy uruchamianiu.
    Najbardziej psuje sprawę ten 47nF włączony między wyjście 4017 a plus zasilania. Ale jest potrzebny by "wygrać" prądowo z tym kondensatorem 1,5nF i z tego też powodu musi mieć o wiele większą pojemność niż ten 1,5nF. Który to z kolei jest potrzebny by zapewnić stromość zbocza na zerowaniu. bo bez tego były by inne problemy.
    Można by na upartego tak zmodyfikować ten układ by pozbyć się szarpania zasilania przez ten 47nF a resztę koncepcji zostawić jak jest. Ale trzeba by dodać opornik między wyjście 4017 a kondensator 47nF a drugi biegun tego kondensatora przełączyć z plusa na masę.
    Tyle że jak już masz płytkę to jest problem. Ale porządne poblokowanie zasilania, jak sam zresztą widzisz, już sporo dobrego wnosi, choć to leczenie tylko objawowe.

  • #38 20 Paź 2017 07:27
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    rb401 napisał:
    Ogólnie to jest problem że ten układ zerowania godzin jest daleki od zasad sztuki i raczej jest wynikiem walki z materią przy uruchamianiu.
    Najbardziej psuje sprawę ten 47nF włączony między wyjście 4017 a plus zasilania. Ale jest potrzebny by "wygrać" prądowo z tym kondensatorem 1,5nF i z tego też powodu musi mieć o wiele większą pojemność niż ten 1,5nF. Który to z kolei jest potrzebny by zapewnić stromość zbocza na zerowaniu. bo bez tego były by inne problemy.
    Można by na upartego tak zmodyfikować ten układ by pozbyć się szarpania zasilania przez ten 47nF a resztę koncepcji zostawić jak jest. Ale trzeba by dodać opornik między wyjście 4017 a kondensator 47nF a drugi biegun tego kondensatora przełączyć z plusa na masę.
    Tyle że jak już masz płytkę to jest problem. Ale porządne poblokowanie zasilania, jak sam zresztą widzisz, już sporo dobrego wnosi, choć to leczenie tylko objawowe.

    Niestety są kolejne problemy. Te dwa kondensatory 100nF znacznie poprawiły stabilność, ale wciąż zdarza się, że po uruchomieniu licznik dziesiątek godzin nie wyświetla nic, albo godziny zerują się po 13... albo po wyzerowaniu licznik dziesiątek godzin wyświetla jednocześnie zero i dwa. Coś jest dalej nie tak. Może zmodyfikować ten układ i bramkę wykonać na tranzystorze przynajmniej? Płytką się nie przejmuj. "Ulepię" coś na pająku w razie konieczności.

    Dodałem też ten kondensator przy przyciskach, nie miałem 6n8, dałem 10n. Zmian nie zaobserwowałem, może minimalne.

    Dodatkowo puściłem zegar przez noc. Przez jakieś 7 godzin pospieszył się o 3 godziny około, a wynika to głównie z tego, że często zdarza mu się doliczyć po jednej lub dwóch minutach pomiędzy impulsami właściwymi. Zakłócenia z sieci, albo przejście przez zero?


    Pozdrawiam, SM.

  • #39 21 Paź 2017 14:33
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    Dołożyłem jeszcze pod scalakiem dziesiątek godzin elektrolit 10µ, w zasilaniu 5V zmieniłem 100µ na 470µ. Kondensator w filtrze na wejściu do bramki zmieniłem na 33n. Wyświetlacze nadal potrafią zgłupieć... Najczęściej zdarza się, że nie zapala się po włączeniu żadna cyfra na wskaźniku dziesiątek godzin. Czy zmiana 47n na 33n na wejściu pomógł, jeszcze nie wiem. Puszczę go potem przez jakąś godzinę i zobaczę czy poprawnie zlicza. Jeszcze mi przyszło do głowy, że może ta pierwsza lampa ma inne napięcie progowe do zaświecenia i dlatego się nie zapala czasem... podmienię ją miejscami potem z którąś. Jeszcze sprawdzę wcześniej, czy są napięcia na bazach kluczy, bo jeśli tak, no to lampa wtedy na pewno winna.


    Pozdrawiam, SM.

  • #40 22 Paź 2017 01:11
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    Niestety są kolejne problemy. Te dwa kondensatory 100nF znacznie poprawiły stabilność, ale wciąż zdarza się, że po uruchomieniu licznik dziesiątek godzin nie wyświetla nic, albo godziny zerują się po 13... albo po wyzerowaniu licznik dziesiątek godzin wyświetla jednocześnie zero i dwa.


    bertolbaleron napisał:
    Wyświetlacze nadal potrafią zgłupieć... Najczęściej zdarza się, że nie zapala się po włączeniu żadna cyfra na wskaźniku dziesiątek godzin.


    Te sprawy które opisujesz, mogą nie tyle być usterką Twojego układu co po prostu cechą 4017 i ich sposobu użycia w tym zegarze. I zależeć od różnych czynników na które nie bardzo masz wpływ.

    Generalnie chodzi o to że stan początkowy 4017 po włączeniu zasilania nie jest ściśle zdeterminowany, tj. nie musi być to "0". Co więcej, użyty wewnątrz 4017 licznik Johnsona, normalnie używa dziesięciu z możliwych 32 stanów wewnętrznych (5 przerzutników to 32 możliwe stany). Nawet producent zakłada (i podaje to w DS) że licznik może się znaleźć w stanie "niedozwolonym" i jest tam układ paru bramek pozwalający na wyjście z nietypowego stanu do normalnego liczenia. Niestety wyjście z takiego stanu i rozpoczęcie normalnego liczenia może wymagać kilku taktów na CLOCK.

    Tak że opisana przez Ciebie sytuacja że jedynka logiczna istnieje równocześnie na wyjściu "0" i "2", ze względu na konstrukcję wewnętrzną 4017 jest jak najbardziej możliwa, jako stan po włączeniu zasilania w którym przerzutniki licznika Johnsona ustawiły się w jedną z nietypowych kombinacji.
    Stan że żadna cyfra na dziesiątkach godzin nie świeci jest jeszcze łatwiejszy do wyobrażenia. Po prostu 4017 może po włączeniu zasilania być w stanie nawet nie koniecznie niedozwolonym co normalnym ale w zakresie od "3" do "9" i dlatego potrzeba trochę impulsów by wskoczył w normalny zakres liczenia (dlatego nie wywalaj lamp).

    Przyczynami że te konkretne kości ustawiają się tak a nie inaczej mogą być np. inny producent kości, inny przebieg narastania napięcia zasilania itd. . Czyli mało uchwytne sprawy.

    Dlatego tak właściwie, to prawidłowym użyciem 4017 jest zapewnienie mu wstępnego zerowania na wejściu RESET. Są opisane proste sposoby na zerowanie 4017 po włączeniu zasilania, np. RESET połączony do plusa kondensatorem a do masy opornikiem.
    Tak przykładowo walka z ustawieniem 4017 opisana tu:
    https://electronics.stackexchange.com/questio...-on-reset-for-cd4017-gives-unexpected-results

    Niestety tu w tym projekcie (który komuś tam chodził jakoś zgodnie z oczekiwaniem ale może też trochę na zasadzie przypadku) wejścia RESET 4017 są częściowo już użyte do zmniejszenia zakresu liczenia i nie jest może tak całkiem prosto połączyć te funkcjonalności razem zachowując skrajną prostotę układu. Ale można spróbować.
    Można też przyjąć sobie po prostu algorytm "wyczyszczenia" z dzikich stanów po włączeniu zasilania trzymając N.S. tak długo by zegar się "przekręcił naokoło".




    bertolbaleron napisał:
    Dodałem też ten kondensator przy przyciskach, nie miałem 6n8, dałem 10n. Zmian nie zaobserwowałem, może minimalne.


    Ten układ z tymi przyciskami to kolejny śliski temat wynikający z minimalizmu konstrukcji.
    Ale skoro 10nF nie spowodowało zablokowania liczenia to możesz dać większą pojemność. Tu chodzi o to że właściwie to największą częstotliwością, która musi przejść przez filtr dolnoprzepustowy zrobiony z opornika 10k i tego kondensatora C6, jest 10Hz (przy szybkim ustawianiu). Czyli możesz spróbować dać na tyle dużo pojemności, by tylko amplituda przebiegu 10Hz wyraźnie wchodziła w stan niski i wysoki na wejściu liczniki minut (kształt przebiegu mniej ważny). I wtedy drgania styków, które pewnie mają dużo większą częstotliwość niż te 10Hz, zostaną odfiltrowane.

    bertolbaleron napisał:
    Dodatkowo puściłem zegar przez noc. Przez jakieś 7 godzin pospieszył się o 3 godziny około, a wynika to głównie z tego, że często zdarza mu się doliczyć po jednej lub dwóch minutach pomiędzy impulsami właściwymi. Zakłócenia z sieci, albo przejście przez zero?


    Jeśli licznik minut przy obserwacji choćby kilku minutowej chodzi sensownie tj. co minutę się zmienia, to te dodatkowe 3 godziny (jako gruby błąd) są raczej sprawą zakłóceń sporadycznych dotyczących już konkretnych liczników. Mniej bym tu podejrzewał sieć (i układ wydzielania 50Hz) bo byś to raczej widział wyraźnie jako błąd odmierzania pojedynczych minut.
    Może przewody od przycisków tworzą jakby antenę i coś to zbiera. Spróbuj może najpierw z tym C6 doprowadzić do eliminacji drgań przycisków. Może to jedna i ta sama sprawa.
    Może też eksperyment by zatrzymać liczenie np. zewrzeć wejście tego schmitta do masy i zostawić zegar na dłużej i przyobserwować czy nie nie przeskoczy samoistnie na inną godzinę.


    bertolbaleron napisał:
    Coś jest dalej nie tak. Może zmodyfikować ten układ i bramkę wykonać na tranzystorze przynajmniej?


    Można, tylko to może nie być całkiem proste. Ta bramka nie powinna być zbyt szybka.
    Jest tu pewien bardzo generalny problem i to nie tylko dotyczący CMOSów, związany z kategorią układów tj. liczników ze sprzężeniem zwrotnym z asynchronicznym zerowaniem.
    Sprawa wygląda pozornie bardzo trywialnie. Weźmy dla przykładu ten tu licznik godzin. Jeśli na wyjściu "2" dziesiątek godzin i równocześnie na wyjściu "4" pojawią się jedynki, to mamy podać jedynkę na wejścia RESET tych liczników. No to dajemy bramkę AND i po robocie.
    Ale jeśli teraz przyjrzymy się temu układowi w rozciągniętej skali czasowej, to możemy zaobserwować dziwną rzecz. Owszem w momencie kiedy pojawi się warunek zerowania (te dwie jedynki), na wyjściu bramki AND napięcie zacznie narastać i... wyzeruje się tylko jeden licznik, który ma na przykład niższy próg jedynki logicznej na wejściu RESET niż drugi licznik (rzecz nie do uniknięcia przy rozrzucie produkcyjnym). W tym momencie warunek zerowania znika (tj. dwie jedynki na wejściach bramki AND) i wyjście bramki przestaje narastać do pełnego stanu jedynki (który by z pewnością wyzerował ten drugi licznik) a zamiast tego spada na logiczne zero. I w konsekwencji zostajemy z niekompletnie wyzerowanym licznikiem.
    W epoce TTL była nawet taka reguła że takie asynchroniczne zerowanie od stanu wyjść licznika, w sposób bezpieczny można było robić właściwie tylko na pojedynczej kości np. 7493 ale już na więcej kości to już trzeba było myśleć o synchronicznym zerowaniu lub innym sposobie na rozciągnięcie sygnału zerowania.


    Tak że można by coś wystrugać na tranzystorze (lepiej dwóch) ale też trzeba uwzględnić to niekorzystne zjawisko tego niepełnego zerowania, wprowadzając odpowiednio opóźnienia.

  • #41 22 Paź 2017 14:16
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    rb401 napisał:
    Generalnie chodzi o to że stan początkowy 4017 po włączeniu zasilania nie jest ściśle zdeterminowany, tj. nie musi być to "0". Co więcej, użyty wewnątrz 4017 licznik Johnsona, normalnie używa dziesięciu z możliwych 32 stanów wewnętrznych (5 przerzutników to 32 możliwe stany). Nawet producent zakłada (i podaje to w DS) że licznik może się znaleźć w stanie "niedozwolonym" i jest tam układ paru bramek pozwalający na wyjście z nietypowego stanu do normalnego liczenia. Niestety wyjście z takiego stanu i rozpoczęcie normalnego liczenia może wymagać kilku taktów na CLOCK.

    Tak że opisana przez Ciebie sytuacja że jedynka logiczna istnieje równocześnie na wyjściu "0" i "2", ze względu na konstrukcję wewnętrzną 4017 jest jak najbardziej możliwa, jako stan po włączeniu zasilania w którym przerzutniki licznika Johnsona ustawiły się w jedną z nietypowych kombinacji.
    Stan że żadna cyfra na dziesiątkach godzin nie świeci jest jeszcze łatwiejszy do wyobrażenia. Po prostu 4017 może po włączeniu zasilania być w stanie nawet nie koniecznie niedozwolonym co normalnym ale w zakresie od "3" do "9" i dlatego potrzeba trochę impulsów by wskoczył w normalny zakres liczenia (dlatego nie wywalaj lamp).


    A no to bardzo zmienia postać rzeczy. Nie brałem takiego scenariusza pod uwagę. Rzeczywiście tak może być i chyba tak jest. Lampy podmieniłem, bo zrobiłem je w podstawkach, oczywiście nie przyniosło to zmian. To w takim razie przydałby się trzeci przycisk dający na przykład od razu 50Hz na licznik minut. W ten sposób można by szybko przelecieć cały cykl 24-godzinny i doprowadzić układ do ładu. Tylko wtedy jeszcze trudniej będzie wykonać filtr dolnoprzepustowy na przyciskach... Wtedy musiałby mieć f gr. aż 50Hz około i tym bardziej będzie przepuszczał drgania, więc raczej odpada. Trzeba się męczyć z tą szybszą nastawą, która jest.

    rb401 napisał:
    Ten układ z tymi przyciskami to kolejny śliski temat wynikający z minimalizmu konstrukcji.
    Ale skoro 10nF nie spowodowało zablokowania liczenia to możesz dać większą pojemność. Tu chodzi o to że właściwie to największą częstotliwością, która musi przejść przez filtr dolnoprzepustowy zrobiony z opornika 10k i tego kondensatora C6, jest 10Hz (przy szybkim ustawianiu). Czyli możesz spróbować dać na tyle dużo pojemności, by tylko amplituda przebiegu 10Hz wyraźnie wchodziła w stan niski i wysoki na wejściu liczniki minut (kształt przebiegu mniej ważny). I wtedy drgania styków, które pewnie mają dużo większą częstotliwość niż te 10Hz, zostaną odfiltrowane.


    Licząc najprościej z: fgr=1/(2ΠRC), wychodziłoby tak ładnie, że 10kΩ do 1µF da fgr około 16Hz. Spróbować tak?

    rb401 napisał:
    Jeśli licznik minut przy obserwacji choćby kilku minutowej chodzi sensownie tj. co minutę się zmienia, to te dodatkowe 3 godziny (jako gruby błąd) są raczej sprawą zakłóceń sporadycznych dotyczących już konkretnych liczników. Mniej bym tu podejrzewał sieć (i układ wydzielania 50Hz) bo byś to raczej widział wyraźnie jako błąd odmierzania pojedynczych minut.
    Może przewody od przycisków tworzą jakby antenę i coś to zbiera. Spróbuj może najpierw z tym C6 doprowadzić do eliminacji drgań przycisków. Może to jedna i ta sama sprawa.
    Może też eksperyment by zatrzymać liczenie np. zewrzeć wejście tego schmitta do masy i zostawić zegar na dłużej i przyobserwować czy nie nie przeskoczy samoistnie na inną godzinę.


    Wydaje mi się, że licznik godzin jest już okiełznany, a te dziwne stany wynikają jak zauważyłeś z nieustalonego stanu początkowego układu. Przy obserwacji zegara zauważyłem, że dolicza minutę w środku jej trwania, albo dokłada po dwie. Raczej tutaj leży problem. Wejście schmitta zwarłem na około godzinę do masy i wynik nie zmienił się nawet o jeden. Moim zdaniem to kwestia sieci. Zmieniłem trochę wejściowy dzielnik tak, aby przesunąć stan wysoki trochę wyżej. Dałem 100kΩ do 470kΩ, ale mimo, że stan wysoki jest teraz nieco wyżej problem nadal występuje. Puszczę go później z jakiegoś stabilnego i niezakłóconego źródła 50Hz i zobaczę jak będzie się zachowywać.

    rb401 napisał:
    Można, tylko to może nie być całkiem proste. Ta bramka nie powinna być zbyt szybka.
    [...]
    Tak że można by coś wystrugać na tranzystorze (lepiej dwóch) ale też trzeba uwzględnić to niekorzystne zjawisko tego niepełnego zerowania, wprowadzając odpowiednio opóźnienia.


    Wydaje mi się, że nie ma już potrzeby modyfikować jednak tej bramki. To co napisałeś na początku o budowie wewnętrznej układu 4017 wiele wyjaśniło. Wygląda na to, że to już pracuje OK.


    Pozdrawiam, SM.

  • #42 22 Paź 2017 18:23
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    To w takim razie przydałby się trzeci przycisk dający na przykład od razu 50Hz na licznik minut. W ten sposób można by szybko przelecieć cały cykl 24-godzinny i doprowadzić układ do ładu. Tylko wtedy jeszcze trudniej będzie wykonać filtr dolnoprzepustowy na przyciskach...


    NB. zobacz do pierwszego schematu, który dałeś w tym wątku. Tam jest użyte 50Hz jako szybki zakres. Ale filtr 10kΩ/1nF.

    bertolbaleron napisał:
    Licząc najprościej z: fgr=1/(2ΠRC), wychodziłoby tak ładnie, że 10kΩ do 1µF da fgr około 16Hz. Spróbować tak?


    Ten wzór to tylko bardzo szacunkowo coś mówi. Dlatego że tu mamy prostokątne przebiegi i to o różnym od 50% wypełnieniu. Np. NW z 4518 ma 20%, NS z U2 też, a wypełnienie 50Hz z 4093 zależy od dzielnika. Współczynnik wypełnienia zmienia zawartość podstawowej harmonicznej tak że dokładna analiza co wyjdzie (konkretna amplituda) za takim RC jest skomplikowana.
    A generalnie potrzebujemy tylko by po takim filtrze przebieg osiągał progi zdefiniowane w dokumentacji, np. dla 5V są to 1,5V i 3,5V.
    Tak że najlepiej chyba to dobrać empirycznie kontrolując na oscyloskopie, lub użyć symulacji i tak sobie regulować by te progi były osiągnięte.
    Np. tutaj można edytować elementy (generator i kondensator) i pomierzyć na oscylogramie amplitudy czy są w zakresie 1,5-3,5V:
    Symulacja RC



    bertolbaleron napisał:
    Przy obserwacji zegara zauważyłem, że dolicza minutę w środku jej trwania, albo dokłada po dwie. Raczej tutaj leży problem. Wejście schmitta zwarłem na około godzinę do masy i wynik nie zmienił się nawet o jeden. Moim zdaniem to kwestia sieci.


    To jednak dla mnie wciąż jest dziwne. Bo jeśli jakieś minuty są poprawnej długości, to tu by musiały sporadycznie pojawiać się jakieś gęste paczki szpilek (by przekręcić o minutę potrzeba przecież 3000 nadmiarowych impulsów). Ale z drugiej strony, by nastukać ekstra minutę w ciągu powiedzmy sekundy, to musi wejść 3kHz, a tam u Ciebie wisi przecież jakiś filtr RC na wejściu 4093. Słaby ale z kilohercami powinien jakoś dawać radę.

    Bo pojedyncze zakłócenia (szpilki) na układzie 50Hz, raczej w krótkim okresie czasu nie dawały by takich widocznych rezultatów. Bardziej mi to wygląda że to jednak zakłócenia wchodzą już wyłącznie gdzieś na licznik minut.

    Test z alternatywnym generatorem wydaje mi się bardzo przydatny ale może przydało by się go rozszerzyć żeby jeszcze co innego tym sprawdzić.
    Po prostu połączyć na krótko pin 12 U5 z 14 U6 (ominąć te szeregowe oporniki) i samym zewnętrznym generatorem dając dużą częstotliwość np. kilka kHz "przeczyścić liczniki" a później zjechać gdzieś na 50Hz i obserwować te minuty.
    Dało by to jakąś diagnostyczną wiedzę czy źródłem doliczania minut nie jest konkretnie ten układ nastawiania z tymi opornikami, przyciskami itd. Ewentualnie z tym obejściem oporników już później włączyć sieciowe 50Hz i obserwować czy dalej dodaje minuty.

  • #43 03 Cze 2018 21:19
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    Witam po przerwie!

    Znowu usiadłem do tego zegarka. Trochę pokombinowałem z różnymi zasilaniami, z różnymi źródłami impulsów i wyszło na to, że za błędne doliczanie minut są winne zakłócenia pochodzące z sieci. W ogóle to coś nie chciało pracować poprawnie, a już blokowałem zasilanie ceramikami gdzie się dało. Układ zmodyfikowałem pod tym kątem. Przewidziałem miejsca pod dodatkowe kondensatory na obu płytkach i w pobliżu newralgicznych scalaków (zwłaszcza przy tej "bramce" do resetowania, która szarpie napięcie). Teraz źródłem impulsów jest rezonator kwarcowy. Zmieniłem też sposób nastawiania czasu i dodałem przycisk, który pozwoli każdemu licznikowi 4017 przelecieć kilka cykli zegarowych, aby wyszły z opisanego w nocie stanu nieustalonego. Rzuć proszę okiem na aktualny schemat. Większość rzeczy pochodzi ze starego schematu i jest sprawdzona, ale wolę żeby ktoś zweryfikował poprawność.
    Zegar nixie na CD4017 - przeróbka z 12 na 24 godziny.


    Pozdrawiam, SM.

  • #44 04 Cze 2018 03:14
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    Zmieniłem też sposób nastawiania czasu i dodałem przycisk, który pozwoli każdemu licznikowi 4017 przelecieć kilka cykli zegarowych, aby wyszły z opisanego w nocie stanu nieustalonego.


    Fatalnie wybrałeś źródło tej częstotliwości. Zauważ że podłączyłeś przycisk i ścieżkę do niego prowadzącą, z węzła wejściowego oscylatora, bardzo czułego punktu, gdzie jest trymer 50pF i każdy pF ma znaczenie. A sama już pojemność i "antenowy" charakter tej dodatkowej ścieżki popsuje dokładność generatora. Do tego, po naciśnięciu przycisku bardzo możliwe że w ogóle generator przestanie działać.
    Bardziej odpowiednim źródłem tych 32kHz był by pin 9, gdzie oscylator jest już "zbuforowany".

    Druga rzecz, że puszczasz 32kHz na węzeł, na którym wisi 100nF (C12) do plusa. Czyli powstanie jakiś filtr RC złożony z pojemności 100nF i oporności wyjściowej 4060, co przy tej częstotliwości może spowodować znaczące "wygładzenie" przebiegu, czyli spadek amplitudy. Trudno mi jednak ocenić na oko, na ile spadnie i co najistotniejsze, czy taki przefiltrowany sygnał będzie w sposób pewny osiągał obydwa progi przerzutników Schmitta w 4017 na wejściach CLK, by te liczniki liczyły.
    Tak że dobrze było by obejrzeć na oscyloskopie i ewentualnie wybrać na 4060 inne wyjście, już podzielone, np. Q4(2048Hz) lub któreś następne.

    Co do reszty, to na tą chwilę nie widzę nic podejrzanego, ale tu w tym temacie była spora przerwa, to dopiero muszę sobie przypominać o co tu w ogóle biegało :roll: .

  • #45 05 Cze 2018 09:38
    bertolbaleron
    Poziom 15  

    rb401 napisał:
    Bardziej odpowiednim źródłem tych 32kHz był by pin 9, gdzie oscylator jest już "zbuforowany".

    Poprawiłem na schemacie i wypróbowałem. Po wciśnięciu przycisku generator przestaje działać - sekundnik przestaje migać. Nie przejmujmy się tym może, przynajmniej na razie. Tej funkcji ostatecznie być nie musi, bo przelecieć przez kilka cykli ręczną nastawą nie zajmuje wiele czasu.

    Poprawiłem jeszcze kilka rzeczy na schemacie, aby dokładnie oddawał to co mam na stole. Zmieniłem sterowanie przyciskami, teraz zwierają do masy, a nie do plusa, podokładałem kondensatory 100n bezpośrednio przy większości układów.

    Teraz jest tak:
    -Nastawa godzin i minut działa bardzo dobrze, ale zauważyłem, że nastawiając ręcznie minuty, kiedy osiągniemy 59 minut i dodamy jeszcze jedną, to minutnik się zeruje wyświetlając 00 (dobrze), ale U9 nie dolicza dodatkowej godziny i wskazanie godzin nie ulega zmianie (źle).
    -Sekundnik miga, pojawiają się impulsy na nodze 12 U5 (raz na 10 sekund impuls trwający około 7 sekund), ale układ nie zlicza minut. Tak jak się nastawi ręcznie taki czas zostaje i nie wzrasta - sekundnik miga poprawnie.

    Nie wiem czy powodem obu tych dysfunkcji nie jest za mała wartość rezystorów R10 i R11 albo kondensatory C12 i C13, które tworzą jakiś filtr, bo po odłączeniu całkowicie układów nastawy (rezystora, przycisku i kondensatora), układ znowu liczy i dodaje poprawnie, tj. po godzinie np 13:59 jest 14:00 i po 23:59 jest 00:00.

    Aktualnie schemat jest taki i wg jego oznaczeń piszę.
    Zegar nixie na CD4017 - przeróbka z 12 na 24 godziny.


    Edycja:
    Zmieniałem rezystory R10 i R11 na większe - nie pomogło, wycięcie C12 i C13 też nie. Na próbę dodałem podwójny wyłącznik (S3 - schemat poniżej) i wygląda na to, że w takiej konfiguracji wszystko działa... Zobaczę jak to będzie się zachowywać na przestrzeni kilku godzin.
    Zegar nixie na CD4017 - przeróbka z 12 na 24 godziny.
    S4 dodany z myślą o wydłużeniu życia lamp.


    Pozdrawiam, SM.

  • #46 06 Cze 2018 05:15
    rb401
    Poziom 33  

    bertolbaleron napisał:
    Nie wiem czy powodem obu tych dysfunkcji nie jest za mała wartość rezystorów R10 i R11 albo kondensatory C12 i C13, które tworzą jakiś filtr, bo po odłączeniu całkowicie układów nastawy (rezystora, przycisku i kondensatora), układ znowu liczy i dodaje poprawnie, tj. po godzinie np 13:59 jest 14:00 i po 23:59 jest 00:00.


    Te obie dysfunkcje mają proste racjonalne wyjaśnienie.
    Zamieniając kondensator i opornik przy przyciskach, spowodowałeś to, że diody D2 i D3 zostały permanentnie w stanie zaporowym, niezależnie od tego jaki stan był na ich anodach.
    Inaczej mówiąc, przed tą zamianą opornik "ściągał" wejścia liczników godzinowych i minutowych do stanu niskiego (masy). I jeśli na poprzedzającym liczniku (anodzie diody) był stan wysoki, to "przechodził" przez diodę. A teraz "podciągnąłeś" do plusa, i dioda nie ma szans przewodzić.
    By układ zadziałał wystarczy odwrócić kierunek D2 i D3. A ten ostatnio wprowadzony dodatkowy wyłącznik, jest zbędny, a nawet z diodami może być szkodliwy, bo odłączasz nim to "podciąganie" potrzebne przy diodach.


    bertolbaleron napisał:
    Po wciśnięciu przycisku generator przestaje działać - sekundnik przestaje migać.


    Widać że te 100nF przy przycisku obciążyło wewnętrzną bramkę, która idzie na licznik w 4060 i ten licznik stanął. Wniosek z tego eksperymentu jest taki że 32kHz jest na tyle "wygładzany" przez 100nF, że tak czy inaczej nie będzie w stanie taktować 4017.
    Czyli jak już tam musi być te 100nF to częstotliwość do funkcji "czyszczenia" 4017, trzeba wziąć zdecydowanie niższą częstotliwość niż 32kHz. Ale jest wybór bo na źródło można wybrać doświadczalnie któreś z wyjść licznika w 4060 czyli którąś z nóżek Q 4060. Masz wybór bo jeśli na Q14 masz 2Hz to na każdej poprzedniej nóżce Q masz częstotliwość 2 razy większą (wyjścia Q11 nie ma). Czyli np. na Q8 jest 64Hz itd . .