Elektronické hodiny s LED kyvadlem a zvukem tick tock produkují zvuk Tick Tock každou sekundu a mají LED kyvadlo, ve kterém 6 LED svítí v dopředném a opačném pořadí jako kyvadlo, každá LED svítí za jednu sekundu. Tento obvod je velmi užitečný a levný. Můžete si vytvořit vlastní hodiny, které lze použít v mnoha aplikacích, jako jsou hračky, roboti atd. K vytvoření tohoto obvodu jsme použili hlavně 555 časovačů IC, 4017 IC a reproduktor. Použili jsme 555 IC k výrobě hodinového pulsu každou sekundu a 4017 jako dekádní čítač k postupnému rozsvícení LED.
4017 IC
4017 IC je čip dekády čítače CMOS. Může produkovat výstup na 10 pinech (Q0 - Q9) postupně, což znamená, že produkuje jeden po druhém na 10 výstupních pinech. Tento výstup je řízen pomocí hodinového impulzu na PIN 14. Nejprve je výstup na Q0 (PIN 3) VYSOKÝ, poté s každým hodinovým impulzem výstup postupuje na další PIN. Jako jeden hodinový pulz činí Q0 LOW a Q1 HIGH a pak další hodinový pulz činí Q1 LOW a Q2 HIGH atd. Po Q9 to začne znovu od Q0. Vytvoří tedy postupné ZAPNUTÍ a VYPNUTÍ všech 10 VÝSTUPNÍCH PINů. Níže je schéma PIN a popis kódu PIN 4017:
|
PIN Č. |
Název PIN |
Popis PIN |
|
1 |
Q5 |
Výstup 5: Jde vysoko za 5 hodinového pulzu |
|
2 |
Q1 |
Výstup 1: Jde vysoko za 1 hodinový puls |
|
3 |
Q0 |
Výstup 0: Na začátku jde vysoko - 0 hodinový pulz |
|
4 |
Q2 |
Výstup 2: Vysoký ve 2 taktovacích pulzech |
|
5 |
Q6 |
Výstup 6: Jde vysoko za 6 hodinových pulsů |
|
6 |
Q7 |
Výstup 7: Vysoký v 7hodinovém pulzu |
|
7 |
Q3 |
Výstup 3: Jde vysoko za 3 hodinové pulsy |
|
8 |
GND |
Pozemní PIN |
|
9 |
Q8 |
Výstup 8: Jde vysoko za 8 hodinového pulzu |
|
10 |
Q4 |
Výstup 4: Jde vysoko za 4 hodinové pulsy |
|
11 |
Q9 |
Výstup 9: Jde vysoko za 9 hodinového pulzu |
|
12 |
CO - Proveďte |
Používá se pro kaskádu dalších 4017 IC, aby se počítalo až 20, je rozdělen 10 výstupními PIN |
|
13 |
Blokování hodin |
Pin pro aktivaci hodin, měl by zůstat NÍZKÝ, udržováním VYSOKÉ zmrazíte výstup. |
|
14 |
HODINY |
Hodinový vstup, pro postupné VYSOKÉ výstupní piny od PIN 3 DO PIN 11 |
|
15 |
RESETOVAT |
Aktivní vysoký kolík, měl by být LOW pro normální provoz, nastavení HIGH resetuje IC (pouze Pin 3 zůstane HIGH) |
|
16 |
VDD |
PIN napájení (5-12 V) |
Součásti
- CD4017 IC
- 555 IC časovač
- 2 rezistor - 1k
- Kondenzátory - 10uF, 100uF
- Variabilní rezistor - 100K nastavený na 72k
- Diody - 8 (přednostně 1n4148)
- 6 LED diod
- Reproduktor 8ohm
- Napájení 5-9v
Vysvětlení obvodu
Okruh lze rozdělit na 3 části:
(a) LED svítí v posloupnosti kyvadla
(b) 555 IC časovače jako časovací zařízení
(c) Zaškrtněte zvukový generátor
a) LED svítící v posloupnosti kyvadla:
Na výstup Q0 až Q5 jsme připojili 6 LED, nyní po 6 LED je musíme rozsvítit v opačném pořadí. Abychom toho dosáhli, připojili jsme k výstupu Q6-Q9 také prostřední 4 LED. Znamená, že prostřední 4 LED jsou připojeny ke dvěma výstupům, tj. Q1-Q4 a Q6-Q9. Diody byly použity pro připojení středních 4 LED, aby se zabránilo zpětnému toku proudu, takže když je jeden výstup VYSOKÝ, proud nemůže projít jiným připojeným výstupem. Takže teď konečně svítí LED 1 až 6, potom svítí LED 5 až 2 (vzad) a pak znovu LED 1 až 6, pak znovu 5-2 atd. Každá záře LED indikuje sekundu, protože 555 bylo nastaveno na produkování hodinového pulzu za sekundu.
b) Časovač IC 555 jako měřicí zařízení:
Časovač 555 je velmi dobrá součást pro výpočet času z milisekund na hodiny. K aplikaci hodinového pulzu na PIN 14 každou sekundu jsme použili 555 časovačů IC v Astable módu. Oscilovaný výstup generovaný na PIN 3 555 byl aplikován na PIN 14 IC 4017, takže výstup 4017 lze posunout s každým hodinovým pulzem. Zde byla zvolena hodnota R1 (1k), R2 (72k) a C1 (10uF) takovým způsobem, že 555 osciluje s časovým obdobím cca. 1 sekunda a pracovní cyklus cca. 50%. Časové období 555 lze vypočítat pomocí tohoto vzorce: T = 0,693 * ((R1 + 2 * R2) * C1)
c) Generátor zvuku Tick tock:
Nakonec jsme připojili reproduktor s kondenzátorem 100uF na výstup (PIN 3) 555 Timer IC, takže lze generovat zvuk tick tock s každým způsobem hodinového impulzu za sekundu. Zkontrolujte také tento tikající zvukový obvod
Pro obvod používejte správné napájení, slabá baterie může způsobit neočekávané výsledky. Pro testování lze také použít napájecí zdroj USB 5v počítače.