Författaren till Hackaday, smeknamnet Yann Guidon, byggde en enorm binär sju-segmentavkodare på reläer och dioder och ersatte ... bara ett litet chip som K514ID1. Endast en mikrokrets är tråkig, och för att se hur den fungerar måste du bryta den och placera kristallen under ett mikroskop. Och här kan du se var allt ligger, vilken funktion det utför och vad som kommer att förändras om kretsen ändras på ett eller annat sätt. Och viktigast av allt - det klickar på mystiskt sätt varje gång du byter.
hemgjorda produkt drivs med en bipolär 3,3-volt strömförsörjning. För var och en av polerna kan den konsumera upp till 0,45 ampère, beroende på vilken hexadecimal siffra den visar. Kretsen innehåller: tio RES-15-reläer, en sju-segment IV9 glödindikator, femtio-nio D9K-germaniumdioder. Ingångsmotståndet för varje avkodarens ingångar är lika med relälindningens motstånd. Enheten är öppen hårdvara licensierad under Creative Commons BY-SA 4.0. Montering av kretsen slutfördes i augusti 2018.
Eftersom kretsen är en relä-diodkrets är det logiskt att anta att den binära koden först skickas till den binära decimalkodern, vid vilken utgången koden blir position, och sedan konverterar den fraktionerade matrisen positionskoden till en sju-segment. Detta är det mest lata sättet, men inte optimalt: fler reläer och dioder behövs. Yann Guidon reducerade antalet båda genom att inte använda position, men mer komplex kod, inte för mänsklig läsbar, men helt förståelig för diodmatrisen som en mellanprodukt.
Och eftersom varje segment av bergindikatorn kan drivas med spänning med vilken polaritet som helst, kan denna matris fortfarande optimeras. Se hur befälhavaren insåg sina utgångar på dioder anslutna i olika riktningar. Men det är inte allt. Till mittpunkten för en bipolär strömkälla anslöt han endast indikatorns allmänna utgång. Och reläerna drivs av den spänning som tas mellan polerna i denna källa, det vill säga 7.2V. För att organisera ingångarna till avkodaren använde relälindningar, obundna från resten av kretsen. Generellt sett:
Genom att välja metoden för montering av detta schema får du fullt utrymme. Om du vill gå på misshandlad väg - ta de färdiga filerna för Eagle: och. Du kan använda brödskivan.
Mästaren själv beslutade också att inte begränsas till ett alternativ. I en av dem använde han knappar för att ange den binära koden och lysdioder för att indikera den mellanliggande, vilket är bekvämt för felsökning:
Jag lämnade knapparna i en annan och ersatte matrisdioderna med gamla lysdioder i metallfall, till exempel AL102:
I det tredje gjorde jag ett kort med en vertikal indikator och ett kontaktdon för att leverera signaler till ingångar från utsidan:
Du kan ansluta till det ett testkort med en binär kod tidigare med hjälp av en omkopplare:
Och du kan ringa från dem en flersiffrig display med inbyggda avkodare:
Kanske kommer läsaren att bli förvånad över att indikatorn ibland inte visar siffror utan bokstäver. Detta är normalt. Fyra binära siffror kan koda sexton kombinationer - från 0 till 15. Siffror från 0 till 9 är siffror, och från 10 till 15 är bokstäverna A, B, C, D, E, F. Därför är det hexadecimala talsystemet så stort och används i datateknik - det gör att du kan använda allt och inte bara några av dessa kombinationer, som det skulle vara när du använder binär. Optimering igen.
Om du redan har samlat något på gasurladdnings- och självlysande indikatorer kommer glöden att överraska dig med dess enkelhet i jämförelse med dem. Det är bara en glödlampa, bara flerfilament. Om du inte hittar en, ta de små indikatorlamporna och ordna dem i form av segmenten. Glödlampans matningsspänning bör vara halva relälindningens spänning, strömmen bör vara mindre än gränsen för dioder. Om den är lite större kan du ta moderna dioder - till exempel för små men med högre ström.
Låt oss se hur Yann Guidon samlar in ett av enhetsalternativen. Han börjar med att skaffa en indikator och tio reläer:
Det säljer två ingångsenheter att välja mellan: knappar och en tumbrytare med en inbyggd binär kodare, liksom de första fyra reläerna, till lindningarna som dessa ingångsenheter kommer att anslutas:
Installerar de återstående reläerna, ansluter dem enligt diagrammet ovan och matar ut avkodaren som genererar mellankoden, laddar lysdioderna för felsökning. I detta skede är en bipolär källa inte nödvändig, eftersom det ännu inte finns någon indikator vars gemensamma utgång måste vara ansluten till kraftkällans mittpunkt.
Löddiodmatris och indikator. Allt fungerar, men matrisen är ännu inte optimerad, det finns fler dioder i den än det kan vara:
Och slutligen optimerar det det genom att få det du redan såg i början av artikeln.
Om du kommer att skapa reläavkodare (till exempel klockor) endast avkodare, och källan för de binära signalerna för varje kategori är logiska kretsar eller en mikrokontroller, måste relälindningarna matchas med dem med hjälp av transistoromkopplare. För att göra detta måste du ta en transistor av P-N-P-strukturen, ansluta emittern till minus av signalkällans strömförsörjning, samlaren till en av terminalerna på relälindningen och dess andra utgång till plus av kraften i signalkällan. Vrid lindningen med en diod i omvänd polaritet. Anslut transistorbasen med ett 1 kilo ohm-motstånd till utgången från mikrokretsen. Varje dekrypterare kräver fyra sådana nycklar.
Och skärmen som i gamla science fiction-filmer är klar!