3-bits binaire teller

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• 555 timer-IC (Radio Shack-catalogus # 276-1723)
• Eén 1N914 "schakelende" diode (Radio Shack-catalogus # 276-1122)
• Twee weerstanden van 10 kΩ
• Eén condensator van 100 µF (Radio Shack-catalogus # 272-1028)
• 4027 dubbele JK-flip-flop (Radio Shack-catalogus # 900-4394)
• Bargraph-LED met tien segmenten (Radio Shack-catalogus # 276-081)
• Drie weerstanden van 470
• Eén 6 volt batterij

Let op! De 4027 IC is CMOS, en dus gevoelig voor statische elektriciteit!

KRUISVERWIJZINGEN

Lessen in elektrische circuits , Volume 4, hoofdstuk 10:“Multivibrators”

Lessen in elektrische circuits , Volume 4, hoofdstuk 11:“Tellers”

LEERDOELSTELLINGEN

• De 555-timer gebruiken als een blokgolfoscillator
• Hoe maak je een asynchrone teller met JK-flip-flops

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

In zekere zin "bedriegt" dit circuit door slechts twee JK-flip-flops te gebruiken om een ​​binaire teller van drie bits te maken. Gewoonlijk zouden drie flip-flops worden gebruikt - één voor elke binaire bit - maar in dit geval kunnen we de klokpuls (555 timeruitgang) als een eigen bit gebruiken. Als je dit circuit bouwt, zul je merken dat het een "down"-teller is.

Dat wil zeggen, de telreeks gaat van 111 naar 110 naar 101 naar 100 naar 011 naar 010 naar 001 naar 000 en dan terug naar 111. Hoewel het mogelijk is om een ​​"omhoog"-teller te construeren met behulp van JK-flip-flops, zou dit extra componenten en introduceren meer complexiteit in het circuit.

De 555-timer werkt als een langzame, blokgolfoscillator met een werkcyclus van ongeveer 50 procent. Deze werkcyclus wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van een diode om de onderste weerstand te "bypasseren" tijdens de laadcyclus van de condensator, zodat de laadtijdconstante alleen RC is en niet 2RC zoals het zou zijn zonder de diode.

Het wordt ten zeerste aanbevolen, in dit experiment, zoals in alle experimenten, om het circuit in fasen te bouwen:identificeer delen van het circuit met specifieke functies en bouw die delen één voor één, test ze en verifieer de prestaties voordat je de volgende bouwt.

Een veelgemaakte fout van nieuwe elektronicastudenten is om een ​​volledig circuit in één keer te bouwen zonder delen ervan te testen tijdens het bouwproces en dan geconfronteerd te worden met de mogelijkheid van meerdere problemen tegelijk wanneer het tijd is om er eindelijk stroom op te zetten.

Onthoud dat een kleine hoeveelheid extra aandacht voor details aan het begin van een project, een enorme hoeveelheid probleemoplossing aan het einde waard is! Studenten die de fout maken om circuitgedeelten niet te testen voordat ze proberen het hele circuit te bedienen, denken vaak (ten onrechte) dat de tijd die het zou kosten om die secties te testen niet de moeite waard is, en besteden dan dagen proberen te achterhalen wat het (de) probleem(en) zou kunnen zijn met hun experiment.

Volgens deze filosofie moet u eerst het 555-timercircuit bouwen, voordat u zelfs de 4027 IC op het breadboard aansluit. Sluit de uitgang van de 555 (pin #3) aan op de led "Least Significant Bit" (LSB) zodat u een visuele indicatie van de status hebt.

Zorg ervoor dat de uitgang oscilleert in een langzaam, blokvormig patroon (LED brandt ongeveer net zo lang als het "uit" is in een cyclus) en dat het een betrouwbaar signaal is (geen grillig gedrag, geen onverklaarbare pauzes ). Als de 555-timer niet goed werkt, zal de rest van het tellercircuit dat ook niet doen!

Nadat is bewezen dat het timercircuit goed is, gaat u verder met het aansluiten van de 4027 IC op het breadboard en voltooit u de rest van de noodzakelijke verbindingen tussen het circuit, het 555-timercircuit en de LED-assemblage.