Der Autor von Hackaday mit dem Spitznamen Yann Guidon baute einen riesigen binären Sieben-Segment-Decoder auf Relais und Dioden und ersetzte ... nur einen winzigen Chip wie K514ID1. Nur eine Mikroschaltung ist langweilig, und um zu sehen, wie sie funktioniert, müssen Sie sie zerbrechen und den Kristall unter ein Mikroskop stellen. Und hier können Sie sehen, wo sich alles befindet, welche Funktion es ausführt und was sich ändert, wenn die Schaltung auf die eine oder andere Weise geändert wird. Und vor allem - es klickt bei jedem Wechsel auf mysteriöse Weise.
Hausgemacht Stromversorgung über ein bipolares 3,3-Volt-Netzteil. Für jeden der Pole können bis zu 0,45 Ampere verbraucht werden, je nachdem, welche hexadezimale Ziffer angezeigt wird. Das Schema umfasst: zehn RES-15-Relais, einen IV9-Glühindikator mit sieben Segmenten und neunundfünfzig D9K-Germaniumdioden. Der Eingangswiderstand jedes Eingangs des Decoders ist gleich dem Widerstand der Relaiswicklung. Das Gerät ist offene Hardware, die unter Creative Commons BY-SA 4.0 lizenziert ist. Die Montage der Strecke wurde im August 2018 abgeschlossen.
Da die Schaltung eine Relais-Dioden-Schaltung ist, ist es logisch anzunehmen, dass der Binärcode zuerst an den binären Dezimalentschlüsseler gesendet wird, an dessen Ausgang der Code positionell wird, und dann die gebrochene Matrix den Positionscode in einen Siebensegmentcode umwandelt. Dies ist der faulste Weg, aber nicht optimal: Es werden mehr Relais und Dioden benötigt. Yann Guidon reduzierte die Anzahl von beiden, indem er keinen positionellen, aber komplexeren Code verwendete, der nicht zu gut lesbar, aber für die Diodenmatrix als Zwischenprodukt absolut verständlich ist.
Und da jedes Segment der Gesteinsanzeige mit einer Spannung beliebiger Polarität betrieben werden kann, kann diese Matrix dennoch optimiert werden. Sehen Sie, wie der Master seine Ausgänge an Dioden realisiert hat, die in verschiedene Richtungen angeschlossen sind. Das ist aber noch nicht alles. An den Mittelpunkt einer bipolaren Stromquelle schloss er nur den allgemeinen Ausgang des Indikators an. Die Relais werden von der Spannung gespeist, die zwischen den Polen dieser Quelle angelegt wird, dh 7,2 V. Um die Eingänge des Decoders zu organisieren, wurden Relaiswicklungen verwendet, die vom Rest der Schaltung getrennt waren. Im Allgemeinen schauen Sie:
Durch Auswahl der Montagemethode für dieses Schema erhalten Sie den vollen Umfang. Wenn Sie auf die ausgetretenen Pfade gehen möchten, nehmen Sie die fertigen Dateien für Eagle: und. Sie können das Steckbrett verwenden.
Der Meister selbst beschloss auch, sich nicht auf eine Option zu beschränken. In einem von ihnen verwendete er Tasten, um den Binärcode einzugeben, und LEDs, um den Zwischencode anzuzeigen, der für das Debuggen praktisch ist:
Ich habe die Tasten in einem anderen belassen und die Matrixdioden durch alte LEDs in Metallgehäusen ersetzt, zum Beispiel AL102:
Im dritten habe ich eine Platine mit einer vertikalen Anzeige und einem Anschluss für die Signalübertragung an die Eingänge von außen hergestellt:
Sie können eine Testplatine mit einem Binärcodebildner über einen Wählschalter daran anschließen:
Und Sie können von ihnen ein mehrstelliges Display mit eingebauten Decodern wählen:
Vielleicht wird der Leser überrascht sein, dass der Indikator manchmal nicht Zahlen, sondern Buchstaben anzeigt. Es ist in Ordnung. Vier Binärziffern können sechzehn Kombinationen codieren - von 0 bis 15. Zahlen von 0 bis 9 sind Zahlen und von 10 bis 15 - die Buchstaben A, B, C, D, E, F. Daher ist das hexadezimale Zahlensystem so breit und In der Computertechnologie verwendet - Sie können alles verwenden und nicht nur einige dieser Kombinationen, wie dies bei der Verwendung von Binärdateien der Fall wäre. Wieder Optimierung.
Wenn Sie bereits etwas über Gasentladungs- und Lumineszenzindikatoren gesammelt haben, wird Sie das Leuchten mit seiner Einfachheit im Vergleich zu diesen überraschen. Es ist nur eine Glühbirne, nur Multifilament. Wenn Sie keine finden, nehmen Sie die kleinen Anzeigelampen und ordnen Sie sie in Form der Segmente an. Die Versorgungsspannung der Lampen sollte die Hälfte der Spannung der Relaiswicklungen betragen, der Strom sollte unter dem Grenzwert für Dioden liegen. Wenn es etwas größer ist, können Sie moderne Dioden verwenden - zum Beispiel für kleine, aber mit einem höheren Strom.
Mal sehen, wie Yann Guidon eine der Geräteoptionen sammelt. Er beginnt mit dem Erwerb eines Indikators und zehn Relais:
Es werden zwei Eingabegeräte zur Auswahl gelötet: Tasten und ein Daumenschalter mit integriertem Binärcodierer sowie die ersten vier Relais, an deren Wicklungen diese Eingabegeräte angeschlossen werden:
Installiert die verbleibenden Relais, verbindet sie gemäß dem oben gezeigten Diagramm und gibt den Decoder aus, der den Zwischencode generiert, und lädt die LEDs zum Debuggen. Zu diesem Zeitpunkt ist keine bipolare Quelle erforderlich, da noch keine Anzeige vorhanden ist, deren gemeinsamer Ausgang mit dem Mittelpunkt der Stromquelle verbunden werden muss.
Lötdiodenmatrix und Anzeige. Alles funktioniert, aber die Matrix ist noch nicht optimiert, es sind mehr Dioden darin als es sein könnte:
Und schließlich optimiert es es und erhält das, was Sie bereits am Anfang des Artikels gesehen haben.
Wenn Sie Relaisdecoder (z. B. Uhren) nur als Decoder herstellen möchten und die Quelle der Binärsignale jeder Kategorie Logikschaltungen oder ein Mikrocontroller sind, müssen die Relaiswicklungen mithilfe von Transistorschaltern mit diesen abgeglichen werden. Dazu müssen Sie einen Transistor der P-N-P-Struktur nehmen, den Emitter mit dem Minus der Stromversorgung der Signalquelle, den Kollektor mit einem der Anschlüsse der Relaiswicklung und seinen anderen Ausgang mit dem Plus der Stromversorgung der Signalquelle verbinden. Shunt die Wicklung mit einer Diode in umgekehrter Polarität. Verbinden Sie die Transistorbasis mit einem 1-Kilo-Ohm-Widerstand mit dem Ausgang der Mikroschaltung. Jeder Entschlüsseler benötigt vier solcher Schlüssel.
Und das Display wie in alten Science-Fiction-Filmen ist fertig!