Elektronické počítadlo

Relativně častým úkolem při různých příležitostech bývá požadavek na počítaní jednotlivých položek. Ať už jde o počet závitů namotaných navíječkou, počet kusů zboží prošlých na pásu nebo množství lidí, kteří vstoupili do sálu, stále jde o stejný úkol. Ten lze vyřešit pomocí dostupných mechanických počítadel nebo elektronicky. Pokud nedáváte přednost mikropočítačům (jak se to dělá dnes velmi často) nebo potřebujete mít modul počítadla velmi rychle hotový, můžete vyzkoušet zákaznický obvod navržený přesně pro tento účel.

Konstrukce je založena na starším integrovaném obvodu TESLA, který již není ve výrobě. Nejprve si zjistěte, zda obvod MH117 ještě někde seženete. V době zveřejnění článku byl stále v různých výprodejích k dispozici.

Parametry počítadla:

Napájecí napětí:5 V=
Odběr proudu:max. 40 mA
Max. vstupní kmitočet počítání:50 Hz
Funkce přístroje:inkrementace (+1)
dekrementace (-1)
nulování (RESET)
Vstupy:spínače na GND nebo logická "0"
Možnost zálohování:stav počítadla

Schéma zapojení

Protože základem počítadla je zákaznický integrovaný obvod, který TESLA vyráběla až ke konci své existence, nejsou informace k MH117 v katalozích moc rozšířené. Poměrně rozsáhlý a užitečný popis můžete najít např. v [1], odkud bylo převzato a částečně upraveno i následující zapojení:

Základní obvod je doplněn o čtyřnásobné dvojvstupové hradlo NAND pro tvarování vstupních signálu. Jedno hradlo je využito pro vytvoření signálu RESET při sepnutí příslušného spínače na vstupu. Zbývající tři hradla generují signály U/D (čítání nahoru nebo dolů) a hodinový CLK impuls. Protože nastavení směru čítání musí přijít před hodinovým impulsem, jsou v cestě zařazeny zpožďovací RC členy. Výsledkem je nejprve obrácení klidové úrovně signálu U/D z "0" na "1" při sepnutí vstupu "DOWN" a teprve poté vygenerování vzestupné hrany signálu CLK. Je-li jeden ze vstupů sepnut, je zablokována funkce dalšího vstupu.

Obvod U1 zajišťuje celou funkci počítadla a navíc v multiplexním režimu obsluhuje zobrazovací LED displej. Výstupy obvodu U1 nejsou výkonové, takže přímo postačí k dostatečnému rozsvícení uvedeného typu displeje. Vyšší proudy displeje nebo rozsvícení větších zobrazovačů by vyžadovalo posílení výstupů.

Obvod U1 má dva napájecí vstupy a je možné zálohovat vnitřní stav počítadla. Schéma zapojení i plošný spoj s touto možností počítají. V případě, že byste chtěli signalizovat nulový stav počítadla, je vyveden výstup "ZERO", který signalizuje logickou "0" dosažení nulového stavu.

Konstrukce modulu

Modul je "samonosný" - nebyla pro něj připravena žádná mechanická krabička. Displej je připájený spodní řadou vývodů přímo na desku. Horní řada jeho vývodů je pak spojena s plošným spojem krátkými vodiči.

Všechny součástky jsou umístěny na jedné jednostranné desce plošného spoje (jsou použity součástky v klasickém vývodovém provedení). Stačí si obrázky vytisknout v rozlišení 600 dpi. Rozměr je 73 x 55 mm.

Zde je seznam součástek a rozmístění součástek na desce plošného spoje...

Postup stavby a oživení

  1. Osaďte nejprve všechny součástky mimo displeje DI1. Při osazování tranzistorů T1 až T4 dejte pozor na správnou orientaci vývodů!
  2. Osaďte LED zobrazovač tak, že jej připájíte dolními vývody přímo na plošky desky.
  3. Horních 6 vývodů zapojte na desku pomocí krátkých vodičů.
  4. Po kontrole osazení připojte k modulu napájecí napětí.
  5. Modul nemá žádné nastavovací prvky. Pouze zkontrolujte, zda odběr proudu je do 40 mA. Odběr se liší podle počtu rozsvícených segmentů displeje.
  6. Vyzkoušejte pomocí 3 tlačítek všechny ovládací funkce.
  7. Modul můžete nainstalovat na požadované místo a je hotovo :-)

Použití počítadla

Použití je velmi jednoduché. Modul nepotřebuje žádné nastavování nebo přepínání. Vyžaduje připojit pouze napájecí napětí a vstupní spínače. Pokud chcete signalizovat nulový stav, můžete na výstup připojit malou piezosirénu. Základní zapojení můžete použít podle následujícího obrázku:

V případě, že je požadováno zálohování stavu počítadla při výpadku napájecího napětí, můžete použít následující zapojení:

Vnitřnímu čítači MH117 stačí pro udržení svého stavu proud pouze několik μA, takže s uvedeným kondenzátorem může zachovat hodnotu i 2 týdny.

Závěr

Modul počítadla je jednoduchý a jeho výroba může být rychlejší než sestavení podobného zařízení s mikrořadičem, pro který musíte ještě napsat ovládací program.

Pokud seženete starý integrovaný obvod, může vám často ještě dobře posloužit. Však víte, že platí: "Neopouštěj staré věci pro nové..." :-)

Literatura:

[1] ARadio - Ročenka Electus 99, AMARO s.r.o. 1999, str. 46