مدار شمارنده دیجیتال

مدار شمارنده دیجیتال در سراسر دنیای دیجیتالی مورد استفاده قرار می گیرند و صفحه نمایش سون سگمنت یکی از بهترین قطعات برای نمایش اعداد در این شمارنده هاست. شمارنده ها در شمارش کالا و یا اجسام، کرنومتر های دیجیتالی، ماشین حساب ها، زمان سنج ها و… مورد نیاز هستند. برای اینکه بتوانیم از یک سون سگمنت به آسانی استفاده کنیم از درایوری به نام آی سی CD4026 برای نمایش اعداد با سون سگمنت استفاده می کنیم. (این درایور در واقع یک دیکدر سون سگمنت است)

آی سی CD4026:

این آی سی از سری آی سی های 4000 بوده و در واقع یک آی سی شمارنده سون سگمنت بر پایه ترانزیستور های CMOS است که می تواند در توان های بسیار کم عمل کند. این آی سی یک شمارنده ده دهی است، بدین معنا که ارقام از 0 تا 9 را می شمارد، از آن برای نمایش مستقیم اعداد بر روی سون سگمنت استفاده شده و نحوه شمارش به این صورت است که با ورود کلاک به پایه مربوطه (پین شماره 1) عدد در حال نمایش به میزان یک واحد افازیش پیدا می کند. این بدین معناست که هرچه فرکانس کلاک ورودی ما بیشتر باشد سرعت تغییر ارقام در نمایشگر نیز بالا می رود. در جدول و عکس پایین می توانید چینش پایه ها و توضیحات مربوط به آنها را مشاهده کنید.

جدول بالا عملکرد هر پایه از آی سی CD4026 را توضیح می دهد.

نمایشگر سون سگمنت:

این نمایشگر از 8 ال ای دی تشکیل شده که هر ال ای دی یک سگمنت (بخش) / خط را نشان می دهد. ال ای دی هشتم برای نمایش نقطه موجود در نمایشگر سون سگمنت استفاده می شود. این ال ای دی ها را با حروف انگلیسی a, b, c, d, e, f, g نمایش داده و کاراکتر نقطه را با حرف h نشان می دهیم. (مطابق شکل). در هر سون سگمنت 10 پایه وجود داشته که 8 عدد آن برای اشاره به ال ای دی های a, b, c, d, e, f, g, h و دو پایه دیگر کاتد و آند مشترک این ال ای دی ها هستند.

از آی سی 4026 برای درایو کردن (فعالسازی و کنترل) سون سگمنت های کاتد مشترک استفاده می کنیم. عبارت کاتد مشترک بدین معناست که تمامی کاتد های ال ای دی ها (پایه منفی) به یکدیگر متصل بوده و تمامی پایه های مثبت رها شده اند.

قطعات مورد نیاز برای مدار شمارنده دیجیتال

آی سی زمان سنج 555

آی سی 4026

نمایشگر سون سگمنت کاتد مشترک

دو دکمه قطع و وصل فشاری

3 مقاومت 10 کیلواهمی، یک مقاومت 100 کیلواهمی

خازن های 1 میکروفارادی و 22 میکروفارادی

شماتیک مدار شمارنده دیجیتال با استفاده از سون سگمنت و نحوه عملکرد آن:

مدار شمارنده دیجیتال بسیار ساده بوده و تقریبا بدیهی است، در این مدار سون نمایشگر سگمنت را به آی سی 4026 متصل کرده و پایه های 4، 5، 14 را رها گذاشته ایم (اتصال پایه ها مطابق جدول)، پایه شماره 15 به کمک یک دکمه فشاری برای ریست کردن شمارنده استفاده می شود. پایه شماره 2 صفر قرار داده شده تا از توقف مدار جلوگیری کرده و پایه 13 در مقدار منطقی 1 به منظور فعال بودن آی سی قرار دارد. علاقمندان به یادگیری مباحث پیشرفته الکترونیک میتوانند در دوره های آموزش رباتیک چالیک شرکت نمایند.

حال به قطعه اصلی دیگر این مدار به جز آی سی 4026 بپردازیم؛ آی سی زمان سنج 555. زمان سنج 555 در اینجا به منظور ایجاد پالس ساعت با فشردن هربار دکمه استفاده شده است. هر زمان که ما دکمه را فشار دهیم، شماره یک رقم بالاتر می رود. آی سی زمان سنج 555 در اینجا در حالت مونواستابل استفاده شده است.

همچنین در پایه شماره یک آی سی 4026 از یک مدار مرتبه اول خازنی (مدار RC) استفاده کرده ایم (خازن 22 میکروفارادی و مقاومت 100 کیلواهمی). دلیل استفاده از چنین مداری این است که وقتی دکمه را فشار می دهیم تنها یک رقم شمارش شود. در صورت نبود این مدار ممکن است مدار اصلی به دلایل مختلفی همچون نویز و یا اثر بازگشتی دکمه عملکردی غیرمنتظره داشته و بیشتر از یک رقم شمارش انجام دهد.