Elektronisk ur med LED-pendul & tick tock-lyd producerer Tick Tock-lyd hvert sekund, og det har et LED-pendul, hvor 6 LED lyser i fremad og bagudgående rækkefølge som et pendul, hver LED lyser i et sekund. Dette kredsløb er meget nyttigt og billigt. Du kan bygge dit eget ur, som kan bruges i mange applikationer som legetøj, robotter osv. For at skabe dette kredsløb har vi hovedsageligt brugt 555 timer IC, 4017 IC og en højttaler. Vi har brugt 555 IC til at producere urpulsen hvert sekund og 4017 som en tæller for ti år til at lyse LED'erne i rækkefølge.
4017 IC
4017 IC er en CMOS-tællerchip. Det kan producere output ved de 10 ben (Q0 - Q9) i rækkefølge, hvilket betyder, at det producerer output en efter en ved de 10 outputben. Denne udgang styres gennem urimpulsen ved PIN 14. Først er output ved Q0 (PIN 3) HØJ, derefter med hver urimpuls, output frem til næste PIN. Ligesom en urpuls gør Q0 LAV og Q1 HØJ, og derefter gør den næste urpuls Q1 LAV og Q2 HØJ osv. Efter Q9 starter den fra Q0 igen. Så det opretter sekventiel ON og OFF for alle de 10 OUTPUT PIN-koder. Nedenfor er PIN-diagrammet og PIN-beskrivelsen af 4017:
|
PIN-NR. |
PIN-kode |
PIN-beskrivelse |
|
1 |
Q5 |
Output 5: Går højt i 5-puls |
|
2 |
Q1 |
Output 1: Går højt i 1 urpuls |
|
3 |
Q0 |
Output 0: Går højt i starten - 0 urpuls |
|
4 |
Q2 |
Output 2: Går højt i 2-urs puls |
|
5 |
Q6 |
Output 6: Går højt i 6-urs puls |
|
6 |
Q7 |
Output 7: Går højt i 7-urspuls |
|
7 |
Q3 |
Output 3: Går højt i 3-puls |
|
8 |
GND |
Jord-PIN |
|
9 |
Q8 |
Output 8: Går højt i 8-urs puls |
|
10 |
Q4 |
Output 4: Går højt i 4-urs puls |
|
11 |
Q9 |
Output 9: Går højt i 9-urs puls |
|
12 |
CO –Fortsæt |
Brugt til at kaskade en anden 4017 IC for at få den til at tælle op til 20, divideres den med 10 udgangs-PIN |
|
13 |
UR-hæmning |
Ur-aktiveringsstift, skal holdes LAVT, hvis man holder HØJ, fryses output. |
|
14 |
UR |
Urindgang, til sekventielt HØJ outputstifter fra PIN 3 TIL PIN 11 |
|
15 |
NULSTIL |
Aktiv høj pin, skal være LAV ved normal drift, indstilling HIGH nulstiller IC (kun Pin 3 forbliver HIGH) |
|
16 |
VDD |
Strømforsyning PIN (5-12v) |
Komponenter
- CD4017 IC
- 555 IC-timer
- 2 modstand - 1k
- Kondensatorer - 10uF, 100uF
- Variabel modstand - 100K indstillet til 72k
- Dioder- 8 (1n4148 foretrukket)
- 6 lysdioder
- Højttaler 8ohm
- Strømforsyning 5-9v
Forklaring af kredsløb
Kredsløbet kan opdeles i 3 dele:
(a) LED, der lyser i pendelsekvens
(b) 555 Timer IC som en tidsindretning
(c) Kryds af lydgeneratoren
(a) LED, der lyser i pendelsekvens:
Vi har tilsluttet 6 lysdioder til udgangen Q0 til Q5, nu efter 6 lysdioder skal vi gløde dem i omvendt rækkefølge. For at opnå dette har vi også tilsluttet de midterste 4 lysdioder til udgangen Q6-Q9. Det betyder, at de midterste 4 lysdioder er forbundet til de to udgange, dvs. Q1-Q4 og Q6-Q9. Dioder er blevet brugt til at forbinde midterste 4 lysdioder for at forhindre omvendt strømflow, så når en udgang er HØJ, kan strøm ikke gå gennem en anden tilsluttet udgang. Så nu endelig lyser LED 1 til 6, så lyser LED 5 til 2 (omvendt) og derefter igen LED 1 til 6, derefter 5-2 igen og så videre. Hver LED-glød indikerer et sekund, fordi 555 er indstillet til at producere en urpuls pr. Sekund.
(b) 555 Timer IC som en tidsindretning:
555 timer er en meget god komponent til at beregne tiden fra millisekunder til timer. For at anvende urimpulsen ved PIN 14 hvert sekund har vi brugt 555 timer IC i Astable-tilstand. Det oscillerede output, der genereres ved PIN 3 af 555, er blevet anvendt til PIN 14 i IC 4017, så 4017's output kan fremføres med hver urimpuls. Her er værdien af R1 (1k), R2 (72k) og C1 (10uF) valgt sådan, at 555 pendler med en tidsperiode på ca. 1 sekund og driftscyklus på ca. 50%. Tidsperioden for 555 kan beregnes ved hjælp af denne formel: T = 0,693 * ((R1 + 2 * R2) * C1)
(c) Tick tock lydgenerator:
Endelig har vi tilsluttet en højttaler med en 100uF kondensator til udgangen (PIN 3) på 555 Timer IC, så der kan genereres en tick tock-lyd med hvert urpulsmiddel pr. Sekund. Kontroller også dette tikkende lydkredsløb
Brug korrekt strømforsyning til kredsløbet, et svagt batteri kan give uventet resultat. Computers USB 5v-forsyning kan også bruges til test.