El autor de Hackaday, apodado Yann Guidon, construyó un enorme decodificador binario de siete segmentos en relés y diodos, reemplazando ... solo un pequeño chip como K514ID1. Solo un microcircuito es aburrido, y para ver cómo funciona, debe romperlo y colocar el cristal bajo un microscopio. Y aquí puede ver dónde está ubicado todo, qué función realiza y qué cambiará si el circuito se modifica de una forma u otra. Y lo más importante: hace clic misteriosamente cada vez que cambias.
Hecho en casa alimentado por una fuente de alimentación bipolar de 3.3 voltios. Para cada uno de los polos, puede consumir hasta 0,45 amperios, según el dígito hexadecimal que muestre. El circuito incluye: diez relés RES-15, un indicador de brillo IV9 de siete segmentos, cincuenta y nueve diodos de germanio D9K. La resistencia de entrada de cada una de las entradas del decodificador es igual a la resistencia del devanado del relé. El dispositivo es hardware abierto con licencia Creative Commons BY-SA 4.0. El montaje del circuito se completó en agosto de 2018.
Dado que el circuito es un circuito de diodos de relevo, es lógico suponer que el código binario se envía primero al descifrador decimal binario, a cuya salida el código se vuelve posicional, y luego la matriz fraccional convierte el código posicional en uno de siete segmentos. Esta es la forma más perezosa, pero no óptima: se necesitan más relés y diodos. Yann Guidon redujo el número de ambos al usar código no posicional, sino más complejo, no demasiado legible para los humanos, pero absolutamente comprensible para la matriz de diodos como intermediario.
Y dado que cada segmento del indicador de roca puede alimentarse con un voltaje de cualquier polaridad, esta matriz aún puede optimizarse. Vea cómo el maestro realizó sus salidas en diodos conectados en diferentes direcciones. Pero eso no es todo. Al punto medio de una fuente de energía bipolar, conectó solo la salida general del indicador. Y los relés son alimentados por el voltaje tomado entre los polos de esta fuente, es decir, 7.2V. Para organizar las entradas del decodificador se utilizaron bobinados de relé, desatados del resto del circuito. En general, mira:
Al elegir el método de ensamblaje de este esquema, se le da un alcance completo. Si desea seguir el camino trillado, tome los archivos terminados para Eagle: y. Puedes usar el tablero.
El propio maestro también decidió no limitarse a una opción. En uno de ellos utilizó botones para ingresar el código binario y LED para indicar el código intermedio, lo cual es conveniente para la depuración:
Dejé los botones en otro, y reemplacé los diodos matriciales con LED viejos en cajas de metal, por ejemplo, AL102:
En el tercero, hice una placa con un indicador vertical y un conector para suministrar señales a las entradas desde el exterior:
Puede conectarle un tablero de prueba con un código binario anterior usando un interruptor de marcación:
Y puede marcar desde ellos una pantalla de varios dígitos con decodificadores incorporados:
Quizás el lector se sorprenderá de que el indicador a veces no muestre números, sino letras. Esto es normal Cuatro dígitos binarios pueden codificar dieciséis combinaciones: del 0 al 15. Los números del 0 al 9 son números, y del 10 al 15 son las letras A, B, C, D, E, F. Por lo tanto, el sistema de números hexadecimales es tan amplio y utilizado en tecnología informática: le permite usar todo, y no solo algunas de estas combinaciones, como lo sería cuando se usa binario. Optimización de nuevo.
Si ya ha recogido algo sobre la descarga de gas y los indicadores luminiscentes, el brillo lo sorprenderá con su simplicidad en comparación con ellos. Es solo una bombilla incandescente, solo filamentos múltiples. Si no encuentra uno, tome las pequeñas luces indicadoras y colóquelas en la forma de los segmentos. El voltaje de las bombillas debe ser la mitad del voltaje de los devanados del relé, la corriente es menor que el límite para los diodos. Si es un poco más grande, puede tomar diodos modernos, como los pequeños, pero a una corriente más alta.
Veamos cómo Yann Guidon recopila una de las opciones del dispositivo. Comienza por adquirir un indicador y diez relés:
Solda dos dispositivos de entrada para elegir: botones y un interruptor de pulgar con un codificador binario incorporado, así como los primeros cuatro relés, a los devanados a los que se conectarán estos dispositivos de entrada:
Instala el resto de los relés, los conecta de acuerdo con el diagrama que se muestra arriba y las salidas del decodificador que genera el código intermedio, carga los LED para la depuración. En esta etapa, no es necesaria una fuente bipolar, ya que todavía no hay un indicador cuya salida común se debe conectar al punto medio de la fuente de alimentación.
Matriz de diodos de soldadura e indicador. Todo funciona, pero la matriz aún no está optimizada, hay más diodos de los que podría ser:
Y finalmente, lo optimiza, obteniendo lo que ya viste al principio del artículo.
Si va a hacer decodificadores de relé (por ejemplo, relojes) solo decodificadores, y la fuente de las señales binarias de cada categoría serán circuitos lógicos o un microcontrolador, los devanados del relé deberán combinarse con ellos utilizando interruptores de transistor. Para hacer esto, debe tomar un transistor de la estructura P-N-P, conectar el emisor al menos de la fuente de alimentación de la fuente de señal, el colector a uno de los terminales del devanado del relé y su otra salida al más de la potencia de la fuente de señal. Desvíe el devanado con un diodo en polaridad inversa. Conecte la base del transistor con una resistencia de 1 kilo-ohm a la salida del microcircuito. Cada descifrador requerirá cuatro de esas claves.
¡Y la exhibición como en las viejas películas de ciencia ficción está lista!