آی پی امداد
abtahi
آریا الکترونیک mehrinfo تکشو

درخواست طراحی فرکانس متر دیجیتال با آی سی 555

ahmad_sh

کاربر
2013-03-09
29
68
سلام دوستان عزیز عرض ادب خسته نباشید :

می خواستم اگه ممکنه یه مدار فرکانس متر با آی سی 555 ، 7493 ، 7447 و سون سگمنت طراحی کنین که بتونه رنج فرکانسی 1 تا 999 هرتز رو نمایش بده . این مدار در واقع یه پروژه برای درس آزمایشگاه مدار منطقی هستش . طراحی این مدار با AVR راحته اما قرار شده فقط بصورت سخت افزاری و با همین آی سی ها مدار ساخته بشه...سون سگمنتی هم که از آزمایشگاه گرفتیم از نوع آند مشترک هستش .
 

gadraj

معاون مدیر کل
معاونت انجمن
2007-05-09
5,023
106,552
سلام دوستان عزیز عرض ادب خسته نباشید :

می خواستم اگه ممکنه یه مدار فرکانس متر با آی سی 555 ، 7493 ، 7447 و سون سگمنت طراحی کنین که بتونه رنج فرکانسی 1 تا 999 هرتز رو نمایش بده . این مدار در واقع یه پروژه برای درس آزمایشگاه مدار منطقی هستش . طراحی این مدار با AVR راحته اما قرار شده فقط بصورت سخت افزاری و با همین آی سی ها مدار ساخته بشه...سون سگمنتی هم که از آزمایشگاه گرفتیم از نوع آند مشترک هستش .

با سلام :
بهتر بود در همون ارشیو مدارات الکترونیک مطرح میکردین !!!
با این حال مدار درخواستی خدمت شما دانلود کنید :
[hide] مشاهده فایل‌پیوست fmetr.rar[/hide]
بااین توضیح که بجای دو عدد ایسی { 7493 ، 7447 } از یک ایسی 74390 که این یک ایسی معادل ان دو ایسی که اشاره کردین { بخاطر سادگی مدار و اقتصادی } در هر طبقه استفاده شده در صورت لزوم میتونید با مراجعه به دیتا شیت هر کدام مدار را به نسبت درخواست و نیازخود تغییر دهید .

fmetr.png
موفق باشید .
 

ahmad_sh

کاربر
2013-03-09
29
68
خیلی ممنون از لطفتون بله اون قسمت رو هم قبلا دیده بودم اما از اونجا که این مدار جز دستگاه اندازه گیری به حساب میومد فکر کردم اگر اینجا بنویسم بهتر باشه :) دوست عزیز ممکنه یه توضیح کامل در مورد عملکرد این مدار بدین ؟ نقش اون خازن ها تو مدار ؟ اون مقاومت P1 ؟
 

gadraj

معاون مدیر کل
معاونت انجمن
2007-05-09
5,023
106,552
خیلی ممنون از لطفتون بله اون قسمت رو هم قبلا دیده بودم اما از اونجا که این مدار جز دستگاه اندازه گیری به حساب میومد فکر کردم اگر اینجا بنویسم بهتر باشه :) دوست عزیز ممکنه یه توضیح کامل در مورد عملکرد این مدار بدین ؟ نقش اون خازن ها تو مدار ؟ اون مقاومت P1 ؟

با سلام
ایسی 74390در داخل خود شامل دو عدد ایسی ریپل کانتر ده دهی میباشد که سیگنال ورودی را به صورت باینری 4 بیتی تبدیل کرده و به نمایشگر سون سگمنت های b c d ارسال میکند .
[hide]بنابرین نمایش اولین رقم دهگان به عهده قسمت اول ایسی 3 { طبق شکل } و نمایش رقم صدگان به عهده قسمت دوم همین ایسی و رقم هزارگان به عهده اولین قسمت ایسی 2 و رقم چهارم به عهده قسمت دوم ایسی 2 خواهد بود .
با فرض اعمال یک رشته سگنال به ورودی پایه 15 ایسی 3 >> یک کیلوهرتزی - ارقام ان به ترتیب اشاره شده در سگمنت ها نمایش داده خواهد شد .
حال اگر مدار دومی داشته باشیم که بتواند یک پالس سوزنی یک ثانیه تولید کند و با اعمال این پالس به ریست ایسی های کانتر در نتیجه در عرض یک ثانیه هر چه پالس در سیگنال ورودی موجود باشد را به نمایش گذاشته و بعد از سپری شدن یک ثانیه اول تمام کانترها ریست { صفر شده } و شمارش سیکل بعدی اغاز خواهد شد .
تولید پالس یک ثانیه به عهده ایسی تایمر 555 میباشد
پتانسیومتر موجود در مدار 555 برای تنظیم دقیق سیکل کاری برای یک ثانیه میباشد .
مشلما با کاستن زمان یک ثانیه به ظرایبی از کسر ثانیه میتوان فرکانسهای بالاتری را به نمایش در اورد و بر عکس ان با افزایش زمان یک ثانیه در این صورت شما مدار نمایشگر تایم باسی خواهید داشت .
توجه کنید که ورودی های سون سگمننت ها به صورت A B C D به جهت کم کردن سیم های رابط استفاده شده و در صورت لزوم با اضافه کردن یک ایسی 7447 به خروجی هر قسمت از ایسی های 74390 میتونید از سون سگمنت 7 قطعه ای معمولی استفاده کنید .
خازن های استفاده شده در مدار 555 برای تایمر زمان یک ثانیه و بقیه خازن ها نقش
[/hide] ریپلگیر تغذیه و حذف نو یــــز در مدار میباشند .
موفق باشید .

 

ahmad_sh

کاربر
2013-03-09
29
68
سلام مجدد خدمت اساتید محترم از اینکه لطف میکنید و برای پاسخگوئی زمان صرف میکنید تشکر میکنم. در رابطه با این مدار چند سوال دیگه داشتم با عرض شرمندگی بابت ابتدایی بودن سوالات :

ما در این مدار یک قسمت کانتر داریم و یک قسمت پالس ژنراتور .
با طرز کار هر دو قسمت تقریبا آشنایی دارم اما ارتباط این دو مدار با هم رو متوجه نشدم !
زمانی که یه سیگنال با فرکانس مجهول به پایه 15 آی سی 74390 دوم وصل میکنیم دقیقا چه اتفاقی میفته ؟
در مورد مدار latch میشه یه توضیحی بدین ؟ چی هست و کجاها کاربرد داره ؟
فرکانسی پالسی که آی سی 555 تولید میکنه از رابطه Frequency = 1.44 / {(R1 + 2R2) * C1} بدست میاد ! عدد 1.44 تو رابطه از کجا اومده ؟
در شکل پایه شماره 5 آی سی 555 مشخص نشده ؟ من بعضی جاها دیدم که توسط یک خازن دیگه به زمین وصل میکنند ! مقدار این خازن رو بر چه اساسی انتخاب میکنند و چرا اینجا استفاده نشده ؟
و در آخر بگم این مدار رو دقیقا در برنامه پروتئوس شبیه سازی کردم اما وقتی توسط سیگنال ژنراتور خوبد برنامه یک سیگنال ( حالا با هر فرکانسی ) به پایه 15 آی سی اعمال میکردم تمام سون سگمنت ها عدد 0 رو نشون میدادن و هیچ اتفاقی نمی افتاد ؟!
برای ترسیم دیاگرام منطقی این مدار باید از کجا شروع کرد ؟ برای سهولت در ترسیم و جلوگیری از اشتباه پیشنهادی دارید ؟
متاسفانه کم تجربگی ! که نمیشه گفت بهتر بگم بی تجربگی ما باعث طرح این همه سوال میشه !
از اینکه پست طولانی شد عذرخواهی میکنم
 

غزال

ناظم انجمن
2012-03-18
10,099
79,763
سلام مجدد خدمت اساتید محترم از اینکه لطف میکنید و برای پاسخگوئی زمان صرف میکنید تشکر میکنم. در رابطه با این مدار چند سوال دیگه داشتم با عرض شرمندگی بابت ابتدایی بودن سوالات :

ما در این مدار یک قسمت کانتر داریم و یک قسمت پالس ژنراتور .
با طرز کار هر دو قسمت تقریبا آشنایی دارم اما ارتباط این دو مدار با هم رو متوجه نشدم !
زمانی که یه سیگنال با فرکانس مجهول به پایه 15 آی سی 74390 دوم وصل میکنیم دقیقا چه اتفاقی میفته ؟
در مورد مدار latch میشه یه توضیحی بدین ؟ چی هست و کجاها کاربرد داره ؟
فرکانسی پالسی که آی سی 555 تولید میکنه از رابطه Frequency = 1.44 / {(R1 + 2R2) * C1} بدست میاد ! عدد 1.44 تو رابطه از کجا اومده ؟
در شکل پایه شماره 5 آی سی 555 مشخص نشده ؟ من بعضی جاها دیدم که توسط یک خازن دیگه به زمین وصل میکنند ! مقدار این خازن رو بر چه اساسی انتخاب میکنند و چرا اینجا استفاده نشده ؟
و در آخر بگم این مدار رو دقیقا در برنامه پروتئوس شبیه سازی کردم اما وقتی توسط سیگنال ژنراتور خوبد برنامه یک سیگنال ( حالا با هر فرکانسی ) به پایه 15 آی سی اعمال میکردم تمام سون سگمنت ها عدد 0 رو نشون میدادن و هیچ اتفاقی نمی افتاد ؟!
برای ترسیم دیاگرام منطقی این مدار باید از کجا شروع کرد ؟ برای سهولت در ترسیم و جلوگیری از اشتباه پیشنهادی دارید ؟
متاسفانه کم تجربگی ! که نمیشه گفت بهتر بگم بی تجربگی ما باعث طرح این همه سوال میشه !
از اینکه پست طولانی شد عذرخواهی میکنم

سلام
دوست عزیزم
ازآنجاکه استاد عزیزم جناب آقای رجبی که منبع و آخر این اطلاعات هستند احتمالا بواسطه ایام عید فرصت پاسخگو یی نیافتند لذا هرچند سایت حاضر محل محاسبات ریاضی نیست و به کار عمده کاربران عزیز نمی آید معذالک در حد بضاعت ناچیزم پاسخی تقدیم میدارم

در آی سی 555
اگر C1 خازن متصل به پایه 2 و 6 باشد
و R2 مقاومت بین پایه 6 و 7 باشد
و R1 مجموع دو مقاومت بین پایه 7 و 8 باشد
و اگر پایه 5 که برای تغییر مرجع مقایسه کننده داخل آی سی است به جایی متصل نباشد که مرجع را تغییر دهد

دراینصورت بواسطه سه عدد مقاومت یکسان (تقسیم ولتاژ) داخل آی سی که به ورودی مقایسه کننده ها متصل شده بگونه ایکه روی 2/3 و 1/3 از VCC قرار گیرند و با توجه به فلیپ فلاپ داخلی بصورت زیر عمل میکنند

ابتدا شارژ خازن C1 (پایه 7 ) از طریق R1 , R2 شروع میشود
وقتی بمقدار 2/3 (دو سوم) از مقدار VCC رسید فلیپ فلاپ تغییر وضعیت میدهد و پایه 7 را به شاسی متصل میکند و لذا دشارژ خازن فقط از طریق R2 شروع میشود و وقتی به 1/3 (یک سوم ) از VCC رسید تغییر وضعیت داده و مجددا شارژ خازن شروع میشود

و به این ترتیب مدام بین 1/3( یک سوم ) و 2/3 (دو سوم ) شارژ و دشارژ میشود


لذا بدیهی است که با حل معادلات مربوطه با مقدار نهایی و ابتدایی خازن ( 2/3 و 1/3 )

( t/ RC _ ) به توان 2/3VCC= VCC + ( 1/3 VCC- VCC ) e
مدل جدید ریاضیه ( ویروسم اجازه نمیده بنویسم e به توان ( t/ RC _ ) ) ولی خودت میدونی

شارژ از طریق R1, R2 و درنتیجه t1=.693 (R1+R2) C1

و دشارژ از طریق R2 و درنتیجه t1=.693 R2 C1

و بنابرین T=.693 (R1+2 R2) C1

در نتیجه F=1.44/(R1+2 R2) C1

ضمنا اگه قرار باشه از فرکانسی جهت قطع و وصل ترتیبی LED سون سگمنت ها استفاده نکنیم مثلا برای نمایش 8888 باید همه LEDها روشن شوند و جریان زیادی میکشند لذا بترتیب و باسرعت روشن و خاموش میکنیم که به اندازه یک LED جریان بکشند و ما همه را روشن می بینیم مضافا که به ترانزیستورهای کمتری نیاز داریم

پایه 5 را به جایی متصل نکنید
بیشتر در چنته ندارم و منتظر استاد رجبی باشید اگر توضیحم نواقصی دارد اصلاح فرمایند

سپاس
 

gadraj

معاون مدیر کل
معاونت انجمن
2007-05-09
5,023
106,552
سلام مجدد خدمت اساتید محترم از اینکه لطف میکنید و برای پاسخگوئی زمان صرف میکنید تشکر میکنم. در رابطه با این مدار چند سوال دیگه داشتم با عرض شرمندگی بابت ابتدایی بودن سوالات :
ما در این مدار یک قسمت کانتر داریم و یک قسمت پالس ژنراتور .
با طرز کار هر دو قسمت تقریبا آشنایی دارم اما ارتباط این دو مدار با هم رو متوجه نشدم !
زمانی که یه سیگنال با فرکانس مجهول به پایه 15 آی سی 74390 دوم وصل میکنیم دقیقا چه اتفاقی میفته ؟
در مورد مدار latch میشه یه توضیحی بدین ؟ چی هست و کجاها کاربرد داره ؟
فرکانسی پالسی که آی سی 555 تولید میکنه از رابطه Frequency = 1.44 / {(R1 + 2R2) * C1} بدست میاد ! عدد 1.44 تو رابطه از کجا اومده ؟
در شکل پایه شماره 5 آی سی 555 مشخص نشده ؟ من بعضی جاها دیدم که توسط یک خازن دیگه به زمین وصل میکنند ! مقدار این خازن رو بر چه اساسی انتخاب میکنند و چرا اینجا استفاده نشده ؟
و در آخر بگم این مدار رو دقیقا در برنامه پروتئوس شبیه سازی کردم اما وقتی توسط سیگنال ژنراتور خوبد برنامه یک سیگنال ( حالا با هر فرکانسی ) به پایه 15 آی سی اعمال میکردم تمام سون سگمنت ها عدد 0 رو نشون میدادن و هیچ اتفاقی نمی افتاد ؟!
برای ترسیم دیاگرام منطقی این مدار باید از کجا شروع کرد ؟ برای سهولت در ترسیم و جلوگیری از اشتباه پیشنهادی دارید ؟
متاسفانه کم تجربگی ! که نمیشه گفت بهتر بگم بی تجربگی ما باعث طرح این همه سوال میشه !
از اینکه پست طولانی شد عذرخواهی میکنم
با سلام :
و با تشکر از دوست خوبم { اقای غزال } که نکته های کلیدی سوالات را کاملا تشریح و پاسخ فرمودند .
به جهت خالی از عریضه نماند در مورد عدد 1.44 میخوام یک توضیح بیشتری داشته باشم :
در مدارات تایمر و پالس جنراتور و این قبیل .... که نیاز به شارژ و دشارژ خازنی داریم موضوع برمیگردد به ثابت زمانی و پاسخ فرکانسی خازن ها در ان که معمولا هر خازنی بینهایت ثابت زمانی دارند که از بین این همه { بینهایت } ثابت زمانی اول و دوم و ...الی هفتم موثر و کاربرد دارند بدین معنی که ثابت زمانی اول معادل زمانی نصف ثابت زمانی دوم و ثابت زمانی دوم نصف زمان ثابت زمانی سوم و.... بالاخره تا ثابت زمانی هفتم ...
به عبارتی هر خازنی در ثابت زمانی اول فقط تا 10 در صد ولتاژ نامی خودش شارژ میشود اما همین ثابت زمانی در تایم زمانی یک دهم از صد در صد زمان شارژ کامل را طول خواهد کشید و این سیکل بصورت پلکانی ادامه می یابد تا انجا که همین خازن تا هفتاد در صد ولتاژ نامی اش شارژ شود از این لحضه به بعد { فرضا ثابت زمانی هشتم } برای شارژ یکدهم از ولتاژ افزایشی زمانی معادل چند برابر زمان ثابت زمانی اول طول خواهد کشید در حالیکه فقط یک در صد ولتاژ افزایش { شارژ } خواهد یافت بنابراین معمولا خازن ها در چنین مداراتی تا 70 در صد شارژ ولتاژ نامی خود بکار میبرند لذا در فرمول T { بخوانید تاو } هدف از عدد 0/693 یا با تقریب گرد نمایی همون عدد 0/7 را درابتدای فرمول تاو قرار میدهند تا فقط شارژ خازن 70 درصد { ثابت زمانی هفتم } برسد و همچنین اگر عدد فوق را تبدیل به فرکانس کنید { 1.4285714285714285714285714285714 } طبعا به عدد 1.44 خواهید رسید >> { یک بخش بر زمان یا همون T } .
- توضیح مضاف بعدی اینکه >> طرز عمل کرد فرکانسمتر >> :
فکر کنید یک فرکانس مجهول { تعدادی پالس پشت سر هم و مرتب با فرکانس مجهول } را به یک مدار کانتر { و برای یک زمان مشخصی فرضا یک ثانیه دقیق }اعمال میکنید در نتیجه مدار کانتر این پالسها را بطور مرتب و منظم شروع میکنه بصورت 1+1 شمارش و جمع کرده و حاصل را به سرعت در نمایشکر نمایش خواهد داد { با توجه به خطای دید چشم انسان یا زمان بقای دیدی که چشم باید مشاهدات خود را حس و به مغز ارسال و.... } و سرعت بیش از حد شمارشگر !!! نهایتا شما اعداد را به صورت همگی صفر خواهید دید .
حال اگر این کانتر دارای پایه ای برای ریست یا استاپ داشته باشد و شما بتوانید فقط مقطعی از زمان را اجازه شمارش { اصطلاحا اینیبل مدار } به کانتر بدهید در نتیجه فقط تعداد پالسهای رسیده و 1+ 1 جمع شده این پالسها را در خروجی خواهید داشت و چنانکه این مقطع دقیقا یک ثانیه باشد حاصل را به هرتز و به نسبت کسری از ثانیه را به کیلو هرتز و مگاهرتز و .... محاسبه یا مشاهده خواهید کرد در این مدار تهیه این پالس زمانی فرمان به عهده 555 میباشد و با تهیه یک پالس از مقطع زمانی مدار کانتر را اجازه شمارش داده و سپس به مقطع زمانی دیگر { قابل تنظیم با پتانسیومتر } مدار کانتر را به حالت تعطیل شمارش نگه میدارد تا شما در نمایشگر اعداد وارده را مشاهده و سپس کانتر را ریست و برای شمارش سیکل بعدی اماده نگه میدارد .
امیدوارم این مختصر براتون و همه علاقمندان مفید واقع شود .
موفق باشید .



 

ahmad_sh

کاربر
2013-03-09
29
68
با تشکر از لطف هر دو بزرگوار جناب غزال و آقای رجبی برای پاسخ کاملی که ارائه فرمودن ممنونم

اگر من اشتباه نکنم این مدار فقط توانایی شناسایی فرکانس یک موج مربعی رو داراست و در صورت اعمال یک موج سینوسی با فرکانس مجهول یا غیره عکس العملی نخواهد داشت درسته ؟




حال اگر این کانتر دارای پایه ای برای ریست یا استاپ داشته باشد


اتفاقا سوال من دقیقا همین جاست جناب رجبی ... پایه ریست یا استاپ ؟! مگر با هر بار تریگر کردن این پایه نباید تمامی سون سگمنتها ریست شده و عدد صفر را نمایش دهند ؟ چطوری با ریست شدن کانتر متوقف میشه ؟

همین مدار دقیقا در پروتئوس پیاده کردم به محض اعمال یه پالس با فرکانس 100 هرتز به پایه شماره 15 مدار شروع به شمارش میکنه اما در حین شمارش زمانی که ژنراتور پالسی به پایه ریست آیسی اعمال میکنه شمارش صفر شده و از ابتدا شرو به شمارش میکنه ! در واقع وسط شمارش استاپ نمیشه
 
آخرین ویرایش:

gadraj

معاون مدیر کل
معاونت انجمن
2007-05-09
5,023
106,552
با تشکر از لطف هر دو بزرگوار جناب غزال و آقای رجبی برای پاسخ کاملی که ارائه فرمودن ممنونم

اگر من اشتباه نکنم این مدار فقط توانایی شناسایی فرکانس یک موج مربعی رو داراست و در صورت اعمال یک موج سینوسی با فرکانس مجهول یا غیره عکس العملی نخواهد داشت درسته ؟




اتفاقا سوال من دقیقا همین جاست جناب رجبی ... پایه ریست یا استاپ ؟! مگر با هر بار تریگر کردن این پایه نباید تمامی سون سگمنتها ریست شده و عدد صفر را نمایش دهند ؟ چطوری با ریست شدن کانتر متوقف میشه ؟

همین مدار دقیقا در پروتئوس پیاده کردم به محض اعمال یه پالس با فرکانس 100 هرتز به پایه شماره 15 مدار شروع به شمارش میکنه اما در حین شمارش زمانی که ژنراتور پالسی به پایه ریست آیسی اعمال میکنه شمارش صفر شده و از ابتدا شرو به شمارش میکنه ! در واقع وسط شمارش استاپ نمیشه
با سلام :
در مورد نوع سیگنال ورودی بستگی به نوع ایسی که استفاده میکنید دارد فرضا ایسی 54ls390 j تاپیکالش قادر است در ولتاژتغذیه 7 ولت { تغذیه ایسی های تی تی ال تجاری 5 ولتی هستند } ولتاژهای ورودی تا دامنه نصف ولتاژ تغذیه +10 در صد ان را شناسایی و عمل شمارش را انجام دهد در حالیکه نوع تجاری 74390 بله تقریبا دوتی سیکل 50 در 50 با تلرانس 25 درصدی طراحی شده که طبعا چنین سیگنالی مربعی خواهد بود و از طرفی در پرتیوس معمولا نوعی از سری ایسی های فوق تعریف شده هستند { بدین معنی که ممکن هست سری 54 یا 74 ایسی های تی تی ال پاسخ یکسانی داشته باشند} که در عمل قطعا چنین نیست .
بخش دوم سوال : هدف بنده نحوه نمایش نتایج در نمایشگر بوده و بطور جمع بندی شده و به اختصار به امکانات مدارات اشاره نمودم وگرنه ریست و استاپ هر کدوم پایه جداگانه و کار و وظیفه جداگانه دارند و در صورتی تعریف اینجانب کاربرد دارد که سیگنال تریگر یک پالس سوزنی باشد زیرا به محض دریافت پالس سوزنی مدار ریست میشه و مجال یا زمانی برای نمایش نتایج شمارش شده نمی ماند تا نمایشگر نشان دهد - در حالیکه تریگر ریست در کسری از ثانیه باشد این سیگنال به دلیل سرعت زمانی سریالی که عمل میکند نیازی به زمان استاپ تخواهد داشت و در نمایشگر قادر به رویت نتایج خواهید شد .
در صورت امکان و علاقه - مدار بسته شده برای سیمولیشن در ISIS خود را همینجا اپلود کنید {زمان تریگر و شکل موج ان خیلی مهم هست که اشاره نکرده اید } تا در صورت نیاز و امکان - نسبت به ترمیم و توسعه ضروری در خدمتون باشم .
در نهایت - این مدار فرکانسمتر دقیق استانداردی نیست بلکه یک مداری از فرکانسمتر های ساده { SAMPLE } که صرفا جنبه اموزشی وپی بردن به اساس کار ان میباشد .
موفق باشید .

 
بالا