Oczekiwany układ super prostego licznika

Oczekiwany układ super prostego licznika
r_205_23_6
„Prosty” licznik musi być jednym z bardziej poszukiwanych układów elektronicznych.
Jednak nawet najprostszy taki obwód ma zwykle zniechęcający poziom złożoności.
Mając to na uwadze, obwód na rys. 1 zapewnia niezwykle proste rozwiązanie.
Wykorzystuje on tani analogowy zegar kwarcowy, jako wyświetlacz oraz wyjątkowo prosty sterownik, który zapewnia wymagane impulsy dla zegara kwarcowego małego silnika krokowego.
Jak ten układ działa?
Układ IC1, podwójny przerzutnik typu D, łączy równolegle dwa proste obwody z dzieleniem przez dwa, dzięki czemu wyjścia komplementarne Q i Q odwracają się za każdym razem, gdy wejście binarne na pinach 3 i 11 przechodzi zarówno w stan wysoki, jak i niski logicznie.
To równoległe ustawienie jest konieczne do zapewnienia niezbędnego prądu dla silnika M1.
Krytyczny aspekt tego obwodu leży w sterowniku silnika krokowego M1, gdy napięcie zmienia się na Q i Q-dopełnienie.
Silnik M1 jest skutecznie zasilany przez ładunek na kondensatorach C2 i C3, poprzez rezystor ograniczający prąd R1.
Trudno jest zobrazować przebieg potrzebny do sterowania silnika M1.
Wymaga to, aby silnik był zwykle „neutralny”, a impulsy dodatnio-ujemne/ujemnie-dodatnie aktywowały silnik M1 na przemian.
Rezystor R1 i kondensatory C2/C3 dbają o to, aby impulsy jednej dziesiątej sekundy (t = CR) były przyłożone do silnika M1.
Jeżeli silnik krokowy nie posunie się zdecydowanie do przodu, wartości kondensatorów C2 i C3 mogą zostać zwiększone lub (mniej zalecane) wartość rezystora R1 spadnie.
Kiedy napięcie wyjściowe z pinów 1 i 13 układu IC1 jest ujemne, kondensator C2 ładuje się, podczas gdy kondensator C3 jest bocznikowany przez diodę D2.
Tak, więc, gdy sygnał wyjściowy przerzutnika zmienia się na dodatni, kondensator C2 jest bocznikowany przez diodę D1, i ładunki kondensator C3.
Mówiąc ściślej, gdy potencjał ujemny na pinach 1 i 13 jest przyłożony do kondensatora C2, ładuje on elektrolit poprzez wyprowadzanie prądu przez silnik M1, podczas gdy jednocześnie piny 2 i 12 dodatniego wyjścia w pełni ładują kondensator C2 przez R1, M1 i D2.
Powstały impuls prądu pobudza silnik i przyspiesza jego ruch.
Po przerzutniku układu IC1 pin wyjściowy 1 powraca do dodatniej polaryzacji, uruchamiając sekwencję zdarzeń.
Kondensator C2, już naładowany z poprzedniego cyklu impulsowego, chwilowo dodaje swój ładunek do kondensatora C3, tuż przed doprowadzeniem diody D1 do bocznikowego kondensatora obejściowego C2, podwajając napięcie sterujące do silnika M1 i ponownie przesuwając silnik.
Ta sekwencja zdarzeń trwa między kondensatorami C2 i C3, oddziałując z diody D1 i diody D2, ilekroć wyjście odwraca polaryzację.
Tak proste, jak to jest, ten układ powinien z łatwością policzyć obecność na dużym meczu piłki nożnej lub liczbę osób uczestniczących w ważnym centrum kongresowym w weekend.
Będzie odliczał do 60 (sekundowa wskazówka) przez 60 (minutowa wskazówka) przez 12 (wskazówka godzinowa) = 43.200.
Gdyby do obwodu został wstawiony inny dzielnik CMOS 4013, mogłoby to uśrednić liczbę osób wchodzących i wychodzących z obiektu.
Prędkość licznika jest ograniczona wartościami elementów R1 i C2/C3.
Jak pokazano, jest to około dziesięciu zliczeń na sekundę (1/CR).
Wejście musi być binarne 12V.
Może to być zapewnione przez jeden z dowolnej liczby znanych obwodów detekcji.
Silnik M1 należy odizolować od oryginalnego kwarcowego obwodu zegarowego, odcinając połączenia.
Autor: Thomas Scarborough