Forfatteren av Hackaday, med kallenavnet Yann Guidon, bygde en enorm binær syv-segment dekoder på reléer og dioder, og erstattet ... bare en liten chip som K514ID1. Bare en mikrokrets er kjedelig, og for å se hvordan den fungerer, må du bryte den og plassere krystallen under et mikroskop. Og her kan du se hvor alt ligger, hvilken funksjon det utfører, og hva som vil endre seg hvis kretsen blir modifisert på en eller annen måte. Og viktigst av alt - det klikker på mystisk vis hver gang du bytter.
hjemmelaget produkt drevet av en bipolar 3,3-volt strømforsyning. For hver av polene kan den konsumere opptil 0,45 ampere, avhengig av hvilket heksadesimal siffer den viser. Opplegget inkluderer: ti RES-15-reléer, en syv-segment IV9 glødelampe, femti-ni D9K germanium-dioder. Inngangsmotstanden til hver av inngangene til dekoderen er lik motstanden til reléviklingen. Enheten er åpen maskinvare lisensiert under Creative Commons BY-SA 4.0. Montering av kretsen ble fullført i august 2018.
Siden kretsen er en relé-diodekrets, er det logisk å anta at den binære koden først blir sendt til den binære desimal dekryptereren, ved hvilken utgangen koden blir posisjonell, og deretter konverterer brøkmatrisen posisjonskoden til en syv segment. Dette er den mest late måten, men ikke optimal: flere reléer og dioder er nødvendig. Yann Guidon reduserte antallet av dem begge ved å bruke ikke posisjonsmessig, men mer sammensatt kode, ikke for menneskelig lesbar, men absolutt forståelig for diodematrisen som mellomprodukt.
Og siden hvert segment av bergindikatoren kan drives med spenning med hvilken som helst polaritet, kan denne matrisen fortsatt optimaliseres. Se hvordan mesteren realiserte sine utganger på dioder koblet i forskjellige retninger. Men det er ikke alt. Til midtpunktet for en bipolar strømkilde koblet han bare indikatorens generelle utgang. Og reléene drives av spenningen som tas mellom polene i denne kilden, det vil si 7.2V. For å organisere inngangene til dekoderen brukte reléviklinger, koblet fra resten av kretsen. Generelt sett:
Ved å velge metode for montering av denne ordningen, får du fullt omfang. Hvis du vil gå på allfarvei - ta de ferdige filene for Eagle: og. Du kan bruke brødbrettet.
Mesteren bestemte seg også for ikke å være begrenset til ett alternativ. I en av dem brukte han knapper for å oppgi den binære koden, og LED for å indikere den mellomliggende, som er praktisk for feilsøking:
Jeg la knappene igjen i en annen, og byttet ut matriksdioder med gamle lysdioder i metallkasser, for eksempel AL102:
I det tredje laget jeg et brett med en vertikal indikator og en kontakt for å levere signaler til innganger utenfra:
Du kan koble til et testkort med en binær kode forrige ved hjelp av en bryter:
Og du kan ringe fra dem en flersifret skjerm med innebygde dekodere:
Kanskje leseren vil bli overrasket over at indikatoren noen ganger ikke viser tall, men bokstaver. Dette er normalt. Fire binære sifre kan kode seksten kombinasjoner - fra 0 til 15. Tall fra 0 til 9 er tall, og fra 10 til 15 er bokstavene A, B, C, D, E, F. Derfor er det heksadesimale tallsystemet så bredt og brukt i datateknologi - det lar deg bruke alt, og ikke bare noen av disse kombinasjonene, slik det ville være når du bruker binær. Optimalisering igjen.
Hvis du allerede har samlet noe på gassutladning og selvlysende indikatorer, vil gløden overraske deg med sin enkelhet sammenlignet med dem. Det er bare en glødepære, bare multifilament. Hvis du ikke finner en, tar du de små indikatorlysene og ordner dem i form av segmentene. Pærenes forsyningsspenning skal være halvparten av spenningen til reléviklingene, strømmen skal være mindre enn grensen for dioder. Hvis den er litt større, kan du ta moderne dioder - slik for små, men med høyere strøm.
La oss se hvordan Yann Guidon samler et av enhetsalternativene. Han begynner med å skaffe seg en indikator og ti stafetter:
Det selger to inndataenheter å velge mellom: knapper og en tommelfingerbryter med en innebygd binærkoder, samt de fire første reléene, til viklingene disse inngangsenhetene skal kobles til:
Installerer de gjenværende releene, kobler dem i henhold til diagrammet vist over, og sender ut dekoderen som genererer mellomkoden, laster lysdiodene for feilsøking. På dette stadiet er en bipolar kilde ikke nødvendig, siden det ennå ikke er noen indikator hvis fellesutgang må være koblet til midtpunktet til strømkilden.
Loddemiddelmatrise og indikator. Alt fungerer, men matrisen er ennå ikke optimalisert, det er flere dioder i den enn det kan være:
Og til slutt optimaliserer det det, og får det du allerede så i begynnelsen av artikkelen.
Hvis du skal lage relédekodere (for eksempel klokker) bare dekodere, og kilden til binære signaler i hver kategori er logiske kretsløp eller en mikrokontroller, må reléviklingene samsvares med dem ved hjelp av transistorbrytere. For å gjøre dette, må du ta en transistor av P-N-P-strukturen, koble senderen til minus av strømforsyningen til signalkilden, samleren til en av terminalene til relévikling, og dens andre utgang til pluss kraften til signalkilden. Skyv viklingen med en diode i omvendt polaritet. Koble transistorbasen med en 1-kilo ohm-motstand til utgangen fra mikrokretsen. Hver dekrypter trenger fire slike nøkler.
Og visningen som i gamle science fiction-filmer er klar!