Đồng hồ LED sử dụng 555 và 4017 (Không cần lập trình): 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Sau đây, tôi sẽ giới thiệu một dự án mà tôi đã thiết kế và thực hiện cách đây khoảng 7 năm.

Ý tưởng của dự án là sử dụng các IC đếm như 4017 để tạo ra tín hiệu điều khiển sự nhấp nháy của các đèn LED được sắp xếp như kim đồng hồ analogue.

Bước 1: Giai đoạn 1: Tạo tín hiệu đồng hồ

Đầu tiên, tôi tạo một bộ tạo xung nhịp sử dụng IC 555 ở chế độ ổn định. Sử dụng trang web (https://www.ohmslawcalculator.com/555-astable-calcu…) Tôi có thể tạo ra tín hiệu 1 Hz với tụ điện 100 uF và hai điện trở 4,81 k ohm.

Để cài đặt thời gian, ta có thể mắc thêm một công tắc xoay chiều giữa tụ 100 uF để tạo tín hiệu đồng hồ 1 Hz và 1 tụ uF để tạo tín hiệu đồng hồ 100 Hz.

Tín hiệu xung nhịp từ chân 3 (đầu ra) sẽ được đưa sang giai đoạn tiếp theo (Thế hệ giây).

Bước 2: Giai đoạn 2: Mạch tạo tín hiệu giây

Ở đây tôi kết nối hai IC 4017 để tạo ra đếm từ 00 đến 59. IC đầu tiên được gọi là IC UNITS và có thể tạo ra đếm từ 0 đến 9. IC được tạo xung nhịp bằng cách sử dụng tín hiệu đồng hồ từ bộ định thời 555 (Bước 1).

Không cần đặt lại IC này vì số đơn vị đếm phải đạt đến 9.

IC 4017 thứ hai được gọi là IC TENS và có thể tạo ra đếm từ 0 đến 5. IC được tạo xung nhịp bằng cách sử dụng tín hiệu xung nhịp từ IC 4017 UNITS khi bộ phận thực hiện (chân 12) sẽ tạo ra tín hiệu khi bộ đếm UNITS đặt lại từ 9 đến 0.

IC cần được thiết lập lại khi đếm đến 6. Vì vậy, đầu ra Q6 của IC được kết nối để thiết lập lại (chân 12) và cũng đi đến giai đoạn tiếp theo (Phút).

Bước 3: Giai đoạn 3: Mạch tạo tín hiệu phút

Ở đây tôi đã kết nối hai IC 4017 để tạo ra đếm từ 00 đến 59. IC đầu tiên được gọi là IC UNITS và có thể tạo ra đếm từ 0 đến 9. IC được tạo xung nhịp bằng cách sử dụng tín hiệu đồng hồ từ bộ đếm 4017 TENS IC (Giai đoạn 2) của giai đoạn tạo giây.

Không cần đặt lại IC này vì số đơn vị đếm phải đạt đến 9.

IC 4017 thứ hai được gọi là IC TENS và có thể tạo ra đếm từ 0 đến 5. IC được tạo xung nhịp bằng cách sử dụng tín hiệu xung nhịp từ IC 4017 UNITS khi bộ phận thực hiện (chân 12) sẽ tạo ra tín hiệu khi bộ đếm UNITS đặt lại từ 9 đến 0.

IC cần được thiết lập lại khi đếm đến 6. Vì vậy, đầu ra Q6 của IC được kết nối để thiết lập lại (chân 15) và cũng đi đến giai đoạn tiếp theo (Giờ).

Bước 4: Giai đoạn 4: Mạch tạo tín hiệu giờ

Ở đây tôi đã kết nối hai IC 4017 để tạo ra đếm từ 00 đến 11. IC đầu tiên được gọi là IC UNITS và có thể tạo ra đếm từ 0 đến 9. IC được tạo xung nhịp bằng cách sử dụng tín hiệu đồng hồ từ bộ đếm 4017 TENS IC (Giai đoạn 3) của giai đoạn tạo phút.

IC này cần được thiết lập lại khi bộ đếm UNITS đạt đến 2 và bộ đếm TENS đạt đến 1.

IC 4017 thứ hai được gọi là IC TENS và có thể tạo ra đếm từ 0 đến 1. IC được tạo xung nhịp bằng cách sử dụng tín hiệu xung nhịp từ IC 4017 UNITS khi bộ phận thực hiện (chân 12) sẽ tạo ra tín hiệu khi bộ đếm UNITS đặt lại từ 9 đến 0.

IC này cần được thiết lập lại khi bộ đếm UNITS đạt đến 2 và bộ đếm TENS đạt đến 1.

Vì chúng ta cần đặt lại cả hai bộ đếm ở số đếm 12 (bộ đếm 2 của IC UNITS và bộ đếm 1 của IC TENS), chúng ta có thể sử dụng cổng AND bằng cách kết nối hai bóng bán dẫn NPN nối tiếp. transistor NPN đầu tiên sẽ được kết nối với Vcc thông qua bộ thu. Đế được kết nối với Q2 của bộ đếm UNITS và cuối cùng bộ phát được kết nối với bóng bán dẫn NPN thứ hai. Đế thứ hai của bóng bán dẫn NPN được kết nối với Q1 của bộ đếm TENS và cuối cùng bộ phát sẽ được kết nối với RESET (chân 12) của cả hai IC.

Bước 5: Giai đoạn 5: Đèn LED giây (00-59)

Trong giai đoạn này, tôi kết nối 6 nhóm đèn LED. Mỗi nhóm bao gồm 10 đèn LED đại diện cho các số đếm từ 0 đến 9.

• nhóm 0 (G0) đại diện cho số giây từ 0-9
• nhóm 1 (G1) đại diện cho số giây từ 10-19
• nhóm 2 (G2) đại diện cho số giây từ 20-29
• nhóm 3 (G3) đại diện cho số giây từ 30-39
• nhóm 4 (G4) đại diện cho số giây từ 40-49
• nhóm 5 (G5) đại diện cho số giây từ 50-59

Cực dương của LED 0 của mỗi nhóm được kết nối với Q0 của IC UNITS từ mạch tạo tín hiệu giây. Cực dương của LED 1 của mỗi nhóm được kết nối với Q1 của IC UNITS từ mạch tạo tín hiệu giây. Và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tôi nhận được Anode của LED 9 của mỗi nhóm được kết nối với Q9 của IC UNITS từ mạch tạo tín hiệu giây.

Tất cả các cực âm của đèn LED của mỗi nhóm đều được kết nối với một dây nối với chân thu của bóng bán dẫn NPN. Đế của bóng bán dẫn G0 được kết nối với Q0 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu giây. Đế của bóng bán dẫn G1 được kết nối với Q1 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu giây. Và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tôi nhận được Đế của bóng bán dẫn của G9 được kết nối với Q5 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu giây. Tất cả các bộ phát của bóng bán dẫn phải được nối với đất của pin.

Bước 6: Giai đoạn 6: Đèn LED phút (00-59)

Trong giai đoạn này, tôi kết nối 6 nhóm đèn LED. Mỗi nhóm bao gồm 10 đèn LED đại diện cho số đếm từ 0 đến 9.

• nhóm 0 (G0) đại diện cho số giây từ 0-9
• nhóm 1 (G1) đại diện cho số giây từ 10-19
• nhóm 2 (G2) đại diện cho số giây từ 20-29
• nhóm 3 (G3) đại diện cho số giây từ 30-39
• nhóm 4 (G4) đại diện cho số giây từ 40-49
• nhóm 5 (G5) đại diện cho số giây từ 50-59

Cực dương của LED 0 của mỗi nhóm được kết nối với Q0 của IC UNITS từ mạch tạo tín hiệu phút. Cực dương của LED 1 của mỗi nhóm được kết nối với Q1 của IC UNITS từ mạch tạo tín hiệu phút. Và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tôi nhận được Cực dương của LED 9 của mỗi nhóm được kết nối với Q9 của IC UNITS từ mạch tạo tín hiệu phút.

Tất cả các cực âm của đèn LED của mỗi nhóm đều được kết nối với một dây nối với chân thu của bóng bán dẫn NPN. Đế của bóng bán dẫn G0 được kết nối với Q0 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút. Đế của bóng bán dẫn G1 được kết nối với Q1 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút. Và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tôi nhận được Đế của bóng bán dẫn của G9 được kết nối với Q5 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút. Tất cả các bộ phát của bóng bán dẫn phải được nối với đất của pin.

Bước 7: Giai đoạn 7: Đèn LED báo giờ (00 đến 12)

Trong giai đoạn này, tôi kết nối 12 nhóm đèn LED. Mỗi nhóm bao gồm 5 đèn LED đại diện cho số đếm từ 0 đến 4.

• nhóm 0 (G0) đại diện cho số giờ từ 00-01
• nhóm 1 (G1) đại diện cho số giờ từ 01-02
• nhóm 2 (G2) đại diện cho số giờ từ 02-03
• nhóm 3 (G3) đại diện cho số giờ từ 03-04
• nhóm 4 (G4) đại diện cho số giờ từ 04-05
• nhóm 5 (G5) đại diện cho số giờ từ 05-06
• nhóm 6 (G6) đại diện cho số giờ từ 06-07
• nhóm 7 (G7) đại diện cho số giờ từ 07-08
• nhóm 8 (G8) đại diện cho số giờ từ 08-09
• nhóm 9 (G9) đại diện cho số giờ từ 09-10
• nhóm 10 (G10) đại diện cho số giờ từ 10-11
• nhóm 11 (G11) đại diện cho số giờ từ 11-12

Các đèn LED được điều khiển bởi số TENS của mạch tạo tín hiệu phút. Cực dương của LED 0 của mỗi nhóm được kết nối với Q0 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút. Cực dương của LED 1 của mỗi nhóm được kết nối với Q1 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút. Và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tôi nhận được Cực dương của LED 4 của mỗi nhóm được kết nối với Vcc.

Tất cả các cực âm của các đèn LED của mỗi nhóm từ 0 đến 3 được kết hợp với một dây dẫn đến mạch điều khiển là G0. Ngoại trừ các cực âm của đèn LED 4 được kết nối với cổng OR được thực hiện bằng hai bóng bán dẫn NPN. Đế của bóng bán dẫn NPN đầu tiên được kết nối với Q4 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút trong khi chân đế của bóng bán dẫn NPN thứ hai được kết nối với Q5 của IC TENS từ mạch tạo tín hiệu phút. Các bộ phát được khen ngợi trên một dây với cực âm của các đèn LED khác được dán nhãn G0.

Bước 8: Giai đoạn 8: Mạch điều khiển tín hiệu giờ

Cuối cùng tôi thực hiện hai mạch để điều khiển các tín hiệu Giờ. Mạch đầu tiên được thực hiện với cổng AND được làm bằng bóng bán dẫn NPN.

Mạch điều khiển đầu tiên được thực hiện để quản lý các tín hiệu nhận được từ G0 đến G9 của đèn LED Giờ. Mỗi G0 đến G9 được kết nối với các bộ thu của 9 bóng bán dẫn NPN. Đế của bóng bán dẫn được kết nối với đầu ra của IC UNITS của mạch tạo tín hiệu giờ đếm từ 0 đến 9. Các bộ phát được khen ngợi và kết nối với bộ thu của bóng bán dẫn NPN mà đế được kết nối với đầu ra của IC TENS của giờ tạo tín hiệu mạch đếm 0.

Mạch điều khiển thứ hai được thực hiện để quản lý các tín hiệu nhận được từ G10 đến G11 của đèn LED Giờ. Mỗi G10 và G11 được kết nối với bộ thu của 2 bóng bán dẫn NPN. Các đế của bóng bán dẫn được kết nối với đầu ra của IC UNITS của mạch tạo tín hiệu giờ đếm 0 đến 1. Các bộ phát được khen ngợi và kết nối với bộ thu của bóng bán dẫn NPN mà đế được kết nối với đầu ra của IC TENS của giờ tạo tín hiệu mạch đếm 1.