Conta3 Contatore decimale a 3 cifre, con display a 7 segmenti

Conta3
Contatore decimale a 3 cifre, con display a 7 segmenti
Figura 1
Schema elettrico
Figura 2
Datasheet dei componenti utilizzati
4093
Quadrupla porta nand a 2 ingressi, trigghet di schmitt
4518
Doppio contatore BCD
4511
Decodifica binario 7 segmenti
Man74a
Display a 7 segmenti a catodo comune
Uno dei difetti di questo sito e' che le foto e gli schemi non si vedono
chiaramente. Colpa del fatto che cerco sempre di ridurle in modo che stiamo
nello schermo e non ci sia bisogno di utilizzare le barre laterali.
Ad ogni modo se qualcuno ha bisogno degli originali, dove si vede tutto meglio,
mi
mandi
una
mail
che
glieli
spedisco.
Questo progetto e' un contatore decimale a 3 cifre cioe' che conta da 000 a
999 e volendo si puo' espandere a 4 cifre cioe' con conteggio da 0000 a 9999.
L'idea e' nata da un lettore che mi ha scritto per avere un progetto che gli
consentisse di conteggiare dei crediti, quindi si parte da una gettoniera che ha
un microswitch ed ogni volta che cade una moneta il contatore deve avanzare
di
1.
Come contatore vero e proprio ho utilizzato un 4518 che e' un doppio
contatore BCD componibile in cascata, come decodifica ho utilizzato un 4511
che e' un decoder binario 7 segmenti per display a catodo comune.
Quindi nel nostro caso, con 3 cifre, abbiamo 2 4518, 3 4511 e 3 display. Se
volessimo espandere il contatore fino a 4 cifre dobbiamo aggiungere 1 4511 ed
un
display
a
7
segmenti.
Il segnale che proviene dal microswitch viene antirimbalzato con una rete RC
che ha una costante di tempo pari a 10 mS. Normalmente si assume che i
rimbalzi dei contatti avenngano ogni 100 uS circa per cui si introduce una rete
RC che si carichi e si scarichi con una costante di tempo pari a 10 volte il
tempo
di
rimbalzo
del
contatto.
In questo modo non si da il tempo ai rimbalzi del contatto di diventare veri e
propri impulsi da conteggiare perche' si scontrano con l'inerzia della rete RC
che
e'
10
volte
piu'
lenta.
Il segnale di conteggio viene anche squadrato con una porta nand trigger di
schmitt configurata come not. Avrei anche potuto usare dei not trigger di
schmitt come quelli contenuti nel 40106 ma avevo in casa il 4093.
Esiste anche un segnale di reset ed un circuito molto semplice di power on
reset.
Al power on infatti si possono verificare dei segnali spuri che possono
raggiungere il contatore incrementandone il conteggio senza ragione. Per
questo motivo tramite una rete RC si introduce un ritardo di circa 50 mS che in
molti casi e' sufficiente affinche' la tensione di alimentazione si stabilizzi e
cessino i segnali spuri. Nel caso dovessero verificarsi conteggi non voluti al
power on, nonostante la presenza della predetta rete RC, si puo' aumentare il
valore di C o di R in modo da aumentarne la costante di tempo.
Anche il segnale di reset viene squadrato da due not trigger di schmitt.
I contatori sono connessi in cascata, al clock del contatore delle unita' viene
collegato il segnale di conteggio e la sua uscita piu' significativa oltre ad andare
a pilotare il corrispondente ingresso della decodifica 4511 va anche a pilotare
l'ingresso enable del contatore successivo, mentre il corrispondente pin di clock
viene collegato a massa. Per saperne di piu' su come collegare i 4518 in
cascata vedere i datasheet che lo spiegano in maniera molto chiara.
Il 4511 ha dei pin di controllo come LT\ che se posto a 0 fa il lamp-test dei
display e BL\ che se posto a 0 spegne il display. Il pin LE viene mantenuto a
massa per permettere il trasferimento continuo dei dati dall'ingresso della
decodifica
all'uscita.
Purtroppo il 4511 non ha resistenze di pilotaggio del display al suo interno per
cui occorre montarle esternamente. Per il calcolo del valore bisogna tenere
conto del display usato e dell'intensita' col quale lo si vuole fare accendere.
Ad ogni modo il 4511 puo' erogare fino a 25 mA per segmento e da quanto ho
capito dal datasheet si puo' anche modulare la luminosita' del display.