الاليكترونيات الرقمية: العدادات:العداد/قاسم التردد ذو الأربعة عشر مرحلة ومذبذب4060

[F.Abdelaziz]

العداد / قاسم التردد الثنائى ذو الأربعة عشر مرحلة والمذبذب الدائرة المتكاملة 4060
1- أطراف التوصيل : Pins

تحتوى الدائرة المتكاملة 4060 داخليا على مذبذب عديم الاستقرار astable ( مذبذب ذاتى أو حر يقوم بتوليد ذبذبات بمجرد توصيل التغذية اليه) سهل الاستخدام ( ثلاثة أطراف لتوصيل دائرة RC ) ويتبعه عداد / مقسم تردد ثنائى ذو 14 مرحلة قسمة تردد على 2 (ثنائى) بأربعة عشر مخرج تسمى O0 إلى O13 ( المخارج Q0, Q1 , Q2, Q10 غير متاحة خارجيا وباقى المخارج متاحة ) كما فى الشكل التالى :

تصل النبضات من المذبذب إلى العداد الثنائى .
مخارج العداد الثنائى ليست كلها متاحة خارجيا .
تردد النبضات على المخرج O3 (الطرف 7) يساوى تردد المذبذب مقسوما على 24=16 (يمر على أربع مراحل قسمة على 2 ) .
تردد النبضات على المخرج O4نصف تردد النبضات على المخرج O3 وهكذا .
المخرج O10 غير متاح خارجيا .
تردد النبضات على المخرج النهائى O13 (الطرف 3) تساوى تردد المذبذب مقسوما على 214=16 384 (يمر على 14 مرحلة قسمة على 2 ) .
يتم تمكين النبضات على المخارج عندما يتصل الطرف 12 (RESET)بالجهد المنخفض ويتم عدم تمكينها أو منعها وتصفيرها عندما يتصل هذا الطرف بالجهد المرتفع .
يمكن توصيل نبضات مذبذب خارجى إلى الطرف 11 RS .
يجب التفكير فى استخدام هذه الدائرة المتكاملة حينما ترغب فى مصدر نبضات بترددات منخفضة .إذا رغبت فى نبضات كل 10 ثوانى أو أبطأ فإن استخدام الدائرة المتكاملة 4060 يكون أكثر توفيرا فى التكاليف وأكثر دقة من استخدام الدائرة المتكاملة 555 . عند استخدام الدائرة المتكاملة 4060 نستخدم مكثف بدون قطبية ذو قيمة صغيرة فى بداية سلسلة قسمة التردد وهو أرخص وأدق من المكثفات القطبية التى يجب استخدامها مع الدائرة المتكاملة 555 .
1- مبدأ العمل

[F.Abdelaziz]

1- مبدأ العمل
مخطط دائرة المذبذب RC الغير مستقر الداخلى بالدائرة المتكاملة كما فى الشكل التالى :

مكونات التحكم فى التوقيت هى RT و CT .
مدى القيم العملية للمقاومة RT من 10 k إلى 1 M بينما المكثف CT يمكن أن يكون أى قيمة من 100 pF وأعلى .
داخل هذه القيود فإن تردد نبضات المذبذب عديم الاستقرار يعطى بالعلاقة :

تذكر توافق الوحدات عند حسابات التصميم كما يلى :

مثال :

If RT=10 k and CT=10 nF=0.01 μF:

المقاومة R1 يجب أن تكون كبيرة والقيمة 470 KΩ مثالية .
الأشكال الموجية للمخارج كما يلى :

كما ترى يتقدم العد عند الحافة الهابطة للخرج السابق .
فى المثال السابق ما هو التردد المتوقع فى أبطأ مخرج O13 الطرف 3 ؟

وهذا يناظر لزمن دورى قدره

المخرج النهائى يجب أن يعطى نبضة كل 3.5 to 4.0 s .
فقد ترغب فى توصيل ليد لبيان النبضات الخارجة من الطرف 3 للحكم على عمل الدائرة .
تطبيق :
وميض 18 ليد بثلاثة معدلات (ترددات) مختلفة لجذب الانتباه يمكنك توزيعها على شكل ما : مثل قلب أو شجرة أو ...

[F.Abdelaziz]

تطبيق :
وميض 18 ليد بثلاثة معدلات (ترددات) مختلفة لجذب الانتباه يمكنك توزيعها على شكل ما : مثل قلب أو شجرة أو ...

الدائرة الكهربية :

وإلى لقاء قريب إن شاء الله

[F.Abdelaziz]

مقطع فديو يوضح محاكاة التطبيق على برنامج بروتيس مع التعليق

الرابط

http://www.4shared.com/file/YXRpMirc/4060-tutor.html

[م.وليد الفرا]

الله يعطيك العافية بشمهندس فتح الله على هذا المجهود المتميز

[F.Abdelaziz]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة م.وليد الفرا

الله يعطيك العافية بشمهندس فتح الله على هذا المجهود المتميز

اخى الكريم

شكرا على مرورك الكريم

تقدير اعتز به

بارك الله فيك

مع تمنياتى بدوام التوفيق

[F.Abdelaziz]

دوائر المؤقتات باستخدام الدائرة المتكاملة 4060

بناء مؤقت فعال لتوصيل وفصل الأجهزة لمدة زمنية من30 ثانية الى 24 ساعة

يوجد العديد من التطبيقات المفيدة للمؤقت فى توصيل وفصل الأجهزة تلقائيا بعد فترة زمنية محددة مسبقا . على سبيل المثال فصل نظام الرى بعد 30 دقيقة من الاستخدام وإيقاف شحن البطاريات لمنع الشحن الزائد الخ.
يمكن تحقيق فترات التوقيت القصيرة (ملى ثوانى إلى عدة دقائق ) بسهولة باستخدام المؤقت 555، وللأسف فإن هذا المؤقت بمفرده غير مناسب لتوقيت الفترات الطويلة وذلك يتطلب وجود بديل مناسب.

العد الثنائى بالدائرة المتكاملة 4060





الدائرة المتكاملة 4060 هى عداد ثنائى تستخدم مقاومة ومكثف لتحديد سرعة العد بسهولة . عند عملها يظهر العدد الثنائى على أطرافها كما يلى :

0 = 0000000000

1 = 0000000001

2 = 0000000010

3 = 0000000011
4 = 0000000100
5 = 0000000101
6 = 0000000110
7 = 0000000111
8 = 0000001000

كل رقم ثنائى 1 أو 0 يسمى خانة bit(بت) .
الخانة الموجودة بأقصى اليمين تمثل الرقم العشرى 1 والتالية لها إلى اليسار تمثل العدد العشرى 2 والتالية 4 والتالية 8 والتالية 16 وهكذا حيث يتضاعف الرقم كلما انتقلنا لموضع الخانة التالية إلى اليسار .بت أبعد الحق يمثل 1 ، إلى جانب اليسار يمثل 2 ، يمثل القادم 4 ، 8 التالي ، 16 المقبل ، وذلك على مضاعفة في كل مرة تقوم بنقل وظيفة واحدة إلى اليسار , أى أن 000010000 ثنائى = 16 و 000100000 ثنائى = 32
وللتسهيل نفترض العد يتزايد بمقدار واحد كل ثانية. الخانة الأولى (قيمتها 1) الموجودة بأقصى اليمين سوف تكون off لمدة ثانية ثم on لمدة ثانية ويتكرر .

0000000001

0000000010

0000000011

الخانة الخامسة من اليمين ( قيمتها16 ) تكون off لمدة 16 ثانية (أثناء العد من 0 إلى 15 ) ثم تتحول إلى on لمدة 16 ثانية (أثناء العد من 16 إلى 31 ) ثم off لمدة 16 ثانية (أثناء العد من 32إلى 47 ) وهكذا .
بمعرفة هذه المعلومات يمكننا عمل جهاز توقيت دقيق للغاية باستخدام الدائرة المتكاملة للعداد الثنائى4060.
دعونا نقول أننا نريد مؤقت لمدة 16 ثانية : نبدأ العداد 4060 من الصفر وننتظر حتى تحول الخانة الخامسة (بالقيمة 16 ) من 0 إلى 1 عندئذ يكون قد مضى 16 ثانية تماما . بالمثل إذا بدأنا العداد من الصفر فعند تحول الخانة ذات القيمة 32 من 0 إلى 1 يكون قد مضى 32 ثانية .
المؤقت الذى يتم عمله على الأزمنة 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 ,……لا يكون مفيدا جدا ولكن نظرا لإمكانية ضبط سرعة العد يمكننا الحصول وبدقة على أى فترة زمنية من ثوانى إلى أكبر من 24 ساعة .

[F.Abdelaziz]

المؤقت 4060
الدائرة المتكاملة مبينة بالشكل






الأطراف المسماةQ4إلى Q14هي مخارج ثنائية حيث : Q4 للقيمة 16 وQ5للقيمة 32 و Q6 للقيمة 64 و هكذا حتى Q13 بالقيمة 8192 و Q14 بالقيمة 16384.
المطلوب فقط ثلاثة عناصر خارجية للتحكم فى العداد 4060 هى مقاومتان ومكثف واحد . تردد المذبذب الداخلى (أى سرعة العد) تتحدد بالعلاقة المذكورة أسفل المخطط التالى :




حيث أن الخرج Q14 يمثل القيمة 16,384 والخرج Q4 يمثل القيمة 16 فإنه لكى يتحول الخرج Q14 من 0 إلى 1 يستغرق زمن أطول بمقدار 1,024 مرة عن زمن تحول الخرج Q4(16,384 / 16 = 1,024). لذلك فعلى سبيل المثال : لعمل مؤقت 2-hour أى (=7,200 seconds) فقط نحتاج إلى الضبط الدقيق للدائرة بحيث يوصل onالخرج Q4 بعد زمن قدره : 7,200 / 1,024 seconds = 7.03 seconds فإن تم ذلك بدقة فإن الخرج Q14 سوف يتحول من 0 إلى 1 بعد 2 hours تماما .

دائرة المؤقت :






الدائرة لمؤقت حيث يتم تشغيل الريلاى بعد مرور زمن محدد مسبقا . يمكن ضبط الزمن من 30 seconds إلى 24 hours .
يجب توصيل الطرف البرتقالى المسمى Range بطرف العداد 4060 حسب الاختيار من جدول المدى RANGE . على سبيل المثال إذا كان المطلوب زمن 3 hours نوصل الطرف البرتقالى بالطرف رقم 1 للدائرة المتكاملة حيث أنه هو المناظر للمدى من 2hrs إلى 4hrs .
الزمن 3 hours يساوى 10,800 secondsويستخدم الخرج من الطرف 1 لبدء الريلاى . وعند النظر إلى مدخل جدول الإعداد SETUP table للطرف 1نرى أننا نقسم الزمن المقصود(10,800 seconds) على 256للحصول على زمن التحويل بين التشغيل / الإيقاف on/off للدايود المشع للضوء الأصفر
المتصل yellow LEDالمصل بالطرف 7 فيكون 42.28 seconds . ولذلك إذا ضبطنا المقاومة المتغيرة R4 بحث أن الليد الأصفر يضىء بعد 42 seconds تقريبا نعرف أن الريلاى سوف يعمل بعد 3 hours تقريبا .



الدايود D1 يتسبب فى جعل المؤقت يعمل على شكل نبضة واحدة one-shot وهذا يعنى بعد التأخير الزمنى المحدد لمدة 3 hours يظل الريلاى فى حالة on حتى يتم عمل reset للدائرة .
إذا تم إزالة الدايود من الدائرة عندئذ تحصل على مؤقت متكرر حيث يكون الريلاى off لمدة 3 hours ثم on لمدة 3 hours ثم off لمدة 3 hours وهكذا حتى يتم عمل reset للدائرة .
للحصول على مؤقت متكرر بأزمنة ON/OFF مختلفة – على سبيل المثال 1 hour OFF و
1 minute ON ثم 1 hour OFF ثم 1 minute ON وهكذا نستخدم الدائرة التالية :

دائرة المؤقت المتكرر Repeat Timer Circuit