tariel.ge › Полезное: бесплатные книги › Большой учебник самоделок для начинающего…Бесплатно · автор Тариел Бежанидзе
← Учебник самоделок ЛИСТ 15БЛОК 5 — ЦИФРОВАЯ ЛОГИКАРЕВ. 1
Глава 15 · Цифровая логика без микроконтроллера

Счётчик и семисегментный индикатор

От отдельных логических элементов — к готовому функциональному узлу в одном корпусе: микросхема, которая считает импульсы и сама показывает результат на семисегментном индикаторе, без единого дополнительного элемента логики снаружи.

Микросхема CD4026 — счётчик и дешифратор в одном корпусе

Для этого проекта удобна классическая хобби-микросхема CD4026 — десятичный (0–9) счётчик-делитель с уже встроенным дешифратором для семисегментного индикатора. В отличие от логических элементов главы 14, здесь не нужно отдельно собирать дешифратор из простых элементов — микросхема сама преобразует внутренний счёт в сигналы для семи сегментов.

ВыводНазначение
ClockВход тактового импульса — по каждому нарастающему фронту счётчик увеличивается на 1
Clock InhibitБлокировка счёта — держи на GND, чтобы счётчик считал каждый импульс
ResetСброс счётчика на 0 — держи на GND в обычной работе, кратковременно подай VCC для сброса
a–gСемь выходов, напрямую управляющих сегментами индикатора
Display EnableРазрешение вывода на индикатор — обычно подключается на VCC для постоянного отображения
VCC / GNDПитание — CD4026 работает в широком диапазоне, обычно 5–15В (сверься с конкретным даташитом партии)

Семисегментный индикатор: общий катод или общий анод

Это нужно проверить перед подключением

У семисегментных индикаторов есть два типа внутренней разводки: общий катод (все сегменты зажигаются подачей высокого уровня, общий вывод садится на GND) и общий анод (наоборот — сегменты зажигаются подачей низкого уровня, общий вывод садится на VCC). Выходы CD4026 активны высоким уровнем — то есть микросхема рассчитана на работу именно с индикатором общего катода. Индикатор общего анода, подключённый напрямую, работать с этой микросхемой не будет — определи тип своего индикатора мультиметром в режиме проверки диода до пайки: подавая "+" на предполагаемый общий вывод и касаясь по очереди сегментов "−", смотри, какие сегменты загораются.

Схема

+VCC Кнопка (тактовый импульс) R (pulldown) CD4026 Clock Inhibit → GND Reset → GND a–g → резисторы → индикатор 7× R (330 Ом) 8 Индикатор общего катода GND
Каждый выход a–g через свой резистор идёт на соответствующий сегмент индикатора общего катода

Два источника тактового сигнала

Забегая вперёд, к главе 16

Если использовать обычную механическую кнопку без дополнительных мер, счётчик нередко увеличивается не на 1, а на 2-3 за одно нажатие — механические контакты кнопки при замыкании несколько раз очень быстро "дребезжат" туда-обратно, и счётчик честно считает каждое из этих micro-переключений как отдельный импульс. Это тот же дребезг по духу, что уже обсуждался для порогового датчика в главах 05 и 12, только здесь он проявляется не как мерцание светодиода, а как "лишний" счёт. Решение — тема следующей главы, триггер Шмитта, который специально существует для того, чтобы превращать "грязный" механический сигнал в чистый одиночный цифровой фронт.

Проверка на практике

  1. Сначала подключи Reset кратковременно к VCC и обратно к GND — индикатор должен показать 0.
  2. Нажимай кнопку по одному разу, следя, действительно ли счёт идёт строго на 1 за нажатие (если нет — ты уже наглядно наблюдаешь эффект дребезга, о котором говорилось выше).
  3. Досчитав до 9, следующее нажатие должно вернуть индикатор к 0 — это и есть "счётчик по модулю 10" (десятичный), заложенный в саму микросхему.

Что дальше

Следующая глава напрямую решает проблему дребезга, обозначенную здесь — на этот раз не как частный трюк с обратной связью вокруг одного ОУ (глава 12), а на специализированной логической микросхеме, спроектированной именно для этой задачи.

Глава15 — Счётчик и индикатор
Блок5 — Цифровая логика
Далее16 — Триггер Шмитта
СтатусГотово · рев. 1
Предыдущая глава ← 14 · Логические элементы 74xx Следующая глава 16 · Триггер Шмитта →

Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.