Авторът на Hackaday, по прякор Yann Guidon, построи огромен бинарен седемсегментен декодер на релета и диоди, замествайки ... само един малък чип като K514ID1. Единствено микросхемата е скучна и за да видите как работи, трябва да я счупите и да поставите кристала под микроскоп. И тук можете да видите къде се намира всичко, каква функция изпълнява и какво ще се промени, ако по един или друг начин да промените схемата. И най-важното - той мистериозно щраква всеки път, когато превключвате.
домашно приготвени продукти захранва се от биполярно 3.3-волтово захранване. За всеки от полюсите може да изразходва до 0,45 ампера, в зависимост от това коя шестнадесетична цифра показва. Схемата включва: десет реле-RES-15, един седем-сегментен индикатор за светене IV9, петдесет и девет D9K германиеви диода. Входното съпротивление на всеки от входовете на декодера е равно на съпротивлението на намотката на релето. Устройството е с отворен хардуер, лицензиран съгласно Creative Commons BY-SA 4.0. Монтажът на веригата е завършен през август 2018 г.
Тъй като веригата е релейно-диодна схема, логично е да се приеме, че двоичният код първо се изпраща към двоичния десетичен декриптор, на изхода на който кодът става позиционен, а след това фракционната матрица преобразува позиционния код в седемсегментна. Това е най-мързеливият начин, но не оптимален: нужни са повече релета и диоди. Yan Guidon намали броя на двамата, като използва не позиционен, а по-сложен код, не твърде четим от човека, но абсолютно разбираем за диодната матрица като междинен продукт.
И тъй като всеки сегмент от скалния индикатор може да се захранва с напрежение с всякаква полярност, тази матрица все още може да бъде оптимизирана. Вижте как капитанът реализира своите резултати на диоди, свързани в различни посоки. Но това не е всичко. Към средната точка на биполярен източник на захранване той свързва само общия изход на индикатора. А релетата се захранват от напрежението, взето между полюсите на този източник, тоест 7.2V. За да организирате входовете на декодера, се използват релейни намотки, необвързани от останалата част от веригата. Като цяло, вижте:
Избирайки метода за сглобяване на тази схема, вие получавате пълен обхват. Ако искате да продължите по пресечената писта - вземете готовите файлове за Eagle: и. Можете да използвате дъската.
Самият майстор също реши да не се ограничава до един вариант. В една от тях той използва бутони за въвеждане на двоичен код и светодиоди, за да посочи междинния, който е удобен за отстраняване на грешки:
Оставих бутоните в друг и замених матричните диоди със стари светодиоди в метални кутии, например, AL102:
На третото направих платка с вертикален индикатор и конектор за подаване на сигнали към входове отвън:
Можете да свържете към него тестова дъска с бинарен код, използващ превключвател за набиране:
И можете да наберете от тях многоцифрен дисплей с вградени декодери:
Може би читателят ще се изненада, че индикаторът понякога показва не цифри, а букви. Това е нормално. Четири двоични цифри могат да кодират шестнадесет комбинации - от 0 до 15. Числата от 0 до 9 са числа, а от 10 до 15 са буквите A, B, C, D, E, F. Следователно шестнадесетичната цифрова система е толкова широка и използвана в компютърните технологии - тя ви позволява да използвате всичко, а не само някои от тези комбинации, както би било при използване на двоични. Отново оптимизация.
Ако вече сте събрали нещо на газоразрядни и луминисцентни индикатори, сиянието ще ви изненада със своята простота в сравнение с тях. Това е просто крушка с нажежаема жичка, само многонишка. Ако не го намерите, вземете малките индикаторни лампички и ги подредете във формата на сегментите. Напрежението на електрическите крушки трябва да е половината от напрежението на намотките на релето, токът е по-малък от ограничението за диодите. Ако е малко по-голям, можете да вземете модерни диоди - такива за малки, но при по-голям ток.
Нека да видим как Yann Guidon събира една от опциите на устройството. Той започва с придобиване на индикатор и десет релета:
Той продава две устройства за вход, които можете да избирате: бутони и палец за превключване с вграден двоичен енкодер, както и първите четири релета, към намотките на които ще бъдат свързани тези входни устройства:
Инсталира останалите релета, свързва ги според показаната по-горе диаграма и извежда декодера, генериращ междинния код, зарежда светодиодите за отстраняване на грешки. На този етап не е необходим биполярен източник, тъй като все още няма индикатор, чийто общ изход трябва да бъде свързан към средната точка на източника на захранване.
Диодна матрица и индикатор за спойка. Всичко работи, но матрицата все още не е оптимизирана, в нея има повече диоди, отколкото би могло да бъде:
И накрая, той го оптимизира, получавайки това, което вече видяхте в началото на статията.
Ако ще правите релейни декодери (например часовници) само декодери, а източникът на двоичните сигнали от всяка категория ще бъдат логически вериги или микроконтролер, намотките на релето ще трябва да бъдат съпоставени с тях с помощта на транзисторни превключватели. За да направите това, трябва да вземете транзистор от P-N-P структурата, да свържете емитера към минуса на захранването на източника на сигнал, колектора към един от изводите на намотката на релето и другия му изход към плюс на мощността на източника на сигнал. Навийте намотката с диод в обратна полярност. Свържете основата на транзистора с 1-килоомов резистор към изхода на микросхемата. Всеки декриптор ще изисква четири такива ключа.
И дисплеят, както в старите филми за научна фантастика, е готов!