Conta3


Contatore decimale a 3 cifre, con display a 7 segmenti
Conta3
Figura 1

Schema elettrico
Conta3
Figura 2

Datasheet dei componenti utilizzati
4093Quadrupla porta nand a 2 ingressi, trigghet di schmittDatasheet
4518Doppio contatore BCDDatasheet
4511Decodifica binario 7 segmentiDatasheet
Man74aDisplay a 7 segmenti a catodo comuneDatasheet


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.


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