Gërshetimi elektronik i butonave të radios (*i përmirësuar!*): 3 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Termi "butona radio" vjen nga dizajni i radiove të makinave të vjetra, ku do të kishte një numër butonash shtypi të para-akorduar në kanale të ndryshme, dhe të kyçura mekanikisht në mënyrë që vetëm një të mund të shtyhej brenda në të njëjtën kohë.

Doja të gjeja një mënyrë për të bërë butona radio pa pasur nevojë të blija ndonjë ndërprerës aktual të ndërlidhjes, sepse dua të jem në gjendje të zgjedh vlerat alternative të paracaktuara në një projekt tjetër i cili tashmë ka një ndërprerës rrotullues, kështu që doja një stil tjetër për të shmangur gabimet.

Çelsat prekës janë të shumtë dhe të lirë, dhe unë kam një ngarkesë të çmontuar nga gjëra të ndryshme, kështu që ato dukej si zgjedhja e natyrshme për t'u përdorur. Një rrokullisje gjashtëkëndore e tipit D, 74HC174, kryen funksionin e ndërlidhjes bukur me ndihmën e disa diodave. Ndoshta ndonjë çip tjetër mund të bëjë një punë më të mirë, por '174 është shumë i lirë, dhe diodat ishin falas (tërheqja e bordit)

Disa rezistorë janë gjithashtu të nevojshëm, dhe kondensatorë për të hequr çelësat (në versionin e parë) dhe për të siguruar ndezjen e energjisë. Që atëherë kam gjetur se duke rritur kondensatorin e vonesës së orës, kondensatorët e daljes së ndërprerës nuk janë të nevojshëm.

Simulimi "interlock.circ" funksionon në Logisim, të cilin mund ta shkarkoni këtu: https://www.cburch.com/logisim/ (Mjerisht nuk është më në zhvillim).

Unë kam prodhuar 2 versione të përmirësuara të qarkut, në të parën, vetëm kondensatorët e daljes janë hequr. Në të dytën, shtohet një tranzistor për të mundësuar që një prej butonave të aktivizohet me kalimin në kohë, duke dhënë një cilësim të paracaktuar.

Furnizimet

• 1x 74HC174
• 6 x çelsa prekës ose një lloj tjetër çelës momental
• Rezistenca 7x 10k. Këto mund të jenë SIL ose DIL të paketuara me një terminal të përbashkët. Kam përdorur 2 pako që përmbajnë 4 rezistencë secila.
• Kondensatorë 6x 100n - vlera e saktë nuk është e rëndësishme.
• Rezistencë 1x 47k
• Kondensator 1x 100n, vlera minimale. Përdorni çdo gjë deri në 1u.
• Pajisjet dalëse, p.sh. mosfetë të vegjël, ose LED
• Materialet për montimin e qarkut

Hapi 1: Ndërtimi

Mblidheni duke përdorur metodën tuaj të preferuar. Kam përdorur tabelë të shpuar me dy anë. Do të ishte më e lehtë të bëja me një çip të paketuar DIL, por unë shpesh marr pajisje SOIC sepse ato zakonisht janë shumë më të lira.

Pra, me një pajisje DIL, nuk keni nevojë të bëni asgjë të veçantë, thjesht lidheni atë dhe lidheni atë.

Për një SOIC, duhet të bëni një truk të vogël. Përkulni këmbët alternative pak lart në mënyrë që të mos prekin dërrasën. Kunjat e mbetura do të jenë në distancën e duhur për të përputhur me pads në tabelë. Këtu keni një udhëzues se si e kam përkulur timen (UP do të thotë i përkulur, Poshtë do të thotë të lini vetëm)

• UP: 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16
• Poshtë: 2, 4, 6, 8, 9, 11, 13, 15

Në këtë mënyrë 4 nga diodat mund të lidhen me jastëkë dhe vetëm 2 duhet të lidhen me këmbët e ngritura. Megjithatë, një pjesë e imja dyshon se do të ishte më mirë anasjelltas.

Vendosni diodat në të dyja anët e çipit dhe lidhini ato në vend.

Vendosni rezistencat tërheqëse për secilën prej hyrjeve D. Kam përdorur 2 pako SIL me 4 rezistencë secila, Përshtatni rezistencën tërheqëse për hyrjen e orës. Nëse përdorni paketa SIL, lidhni një nga rezistorët rezervë në vend të një të veçantë

Vendosni çelsat pranë rezistorëve.

Vendosni kondensatorët e kërcimit për çelsin sa më afër tyre sa të përshtaten.

Përshtatni pajisjet tuaja dalëse. Kam përdorur LED për testimin dhe demonstrimin, por ju mund të përshtatni ndonjë pajisje tjetër sipas dëshirës tuaj për të marrë shtylla të shumta në secilën dalje, për shembull.

• Nëse i përshtatni LED -të ata kanë nevojë vetëm për 1 rezistencë aktuale kufizuese në lidhjen e zakonshme, pasi vetëm 1 LED ndizet në të njëjtën kohë!
• Nëse përdorni MOSFET ose pajisje të tjera, kushtojini vëmendje orientimit të pajisjes. Ndryshe nga një ndërprerës i vërtetë, sinjali ka ende një lidhje me lidhjen 0v të këtij qarku, kështu që transistori i daljes duhet t'i referohet atij.

Lidhni gjithçka së bashku sipas skemës. Kam përdorur tela magnet 0.1 mm për këtë, ju mund të preferoni diçka pak më pak të mirë.

Hapi 2: Si funksionon

Unë kam dhënë 4 versione të skemës: origjinali me kondensatorë të zhbllokimit të çelësit, me dhe pa mosfetë dalës, dhe dy versione të tjera ku kondensatori i vonesës së orës është rritur, kështu që heqja e çelsave është bërë e panevojshme, më në fund me shtimin të një tranzistori i cili praktikisht do të "shtypë" një nga butonat kur të ndizet energjia.

Qarku përdor rrokullisje të thjeshta të tipit D me një orë të zakonshme, në mënyrë të përshtatshme ju merrni 6 prej tyre në çipin 74HC174.

Ora dhe secili prej hyrjeve D të çipit tërhiqet në tokë përmes një rezistori, kështu që hyrja e paracaktuar është gjithmonë 0. Diodat janë të lidhura si një qark "OR me tela". Ju mund të përdorni një portë me 6 hyrje OSE, atëherë nuk do të keni nevojë për tërheqjen poshtë të hyrjes së orës, por ku është argëtimi në këtë?

Kur qarku është ndezur për herë të parë, kunja CLR tërhiqet poshtë përmes një kondensatori për të rivendosur çipin. Kur kondensatori ngarkohet, rivendosja është e çaktivizuar. Zgjodha 47k dhe 100nF për të dhënë një konstante kohore afërsisht 5x atë të kapakëve të kombinuar të daljes dhe tërheq rezistencat e përdorura për çelsin.

Kur shtypni një buton, ai vendos një logjikë 1 në hyrjen D me të cilën është lidhur dhe përmes një diodë aktivizon orën në të njëjtën kohë. Kjo "futet" në 1, duke e bërë prodhimin Q të shkojë lartë.

Kur lëshohet butoni, logjika 1 ruhet në flip-flop, kështu që dalja Q mbetet e lartë.

Kur shtypni një buton të ndryshëm, i njëjti efekt ndodh në flip-flop me të cilin është i lidhur, por për shkak se orët janë të zakonshme, ajo që ka daljen 1 tashmë është tani në 0, kështu që dalja Q shkon i ulët.

Për shkak se çelsat vuajnë nga kërcimi i kontaktit, kur shtypni dhe lëshoni njërën nuk merrni një të pastër 0 pastaj 1 pastaj 0, ju merrni një rrjedhë të 1 -ve dhe 0 -ve të rastësishme, duke e bërë qarkun të paparashikueshëm. Ju mund të gjeni një qark të mirë të zhbllokimit të kalimit këtu:

Përfundimisht zbulova se me një kondensator mjaft të madh të vonesës së orës, çrrënjosja e çelsave individualë është e panevojshme.

Prodhimi Q i çdo flip-flop shkon lartë kur shtypet butoni i tij, dhe dalja jo-Q shkon e ulët. Ju mund ta përdorni këtë për të kontrolluar një MOSFET N ose P, të referuar përkatësisht në hekurudhën me fuqi të ulët ose të lartë. Me ngarkesën e lidhur me kullimin e çdo tranzistori, burimi i tij zakonisht lidhet me 0v ose shinën e energjisë, në varësi të polaritetit, megjithatë do të veprojë si një ndërprerës i referuar në një pikë tjetër, për sa kohë që ka ende hapësirë për kokë për t'u kthyer nganjëherë.

Skema përfundimtare tregon një transistor PNP i cili është i lidhur me një nga hyrjet D. Ideja është që kur fuqia të aplikohet, kondensatori në bazën e tranzistorit ngarkohet derisa të arrijë pikën ku përçon transistori. Për shkak se nuk ka reagime, kolektori i tranzistorit ndryshon gjendjen shumë shpejt, duke gjeneruar një impuls i cili mund të vendosë hyrjen D të lartë dhe të shkaktojë orën. Për shkak se është i lidhur me qarkun nëpërmjet një kondensatori, hyrja D kthehet në gjendjen e saj të ulët dhe nuk ndikohet dukshëm në funksionimin normal.

Hapi 3: të mirat dhe të këqijat

Pasi ndërtova këtë qark, pyeta veten nëse ia vlente ta bëja. Objektivi ishte që të merrja funksionin e butonit të radios pa shpenzimet e ndërprerësve dhe kornizës së montimit, megjithatë sapo të shtoheshin rezistencat tërheqëse dhe kondensatorët de-kërcim, e gjeta pak më komplekse nga sa do të doja.

Çelsat e vërteta të ndërfutjes mos harroni se cili çelës është shtypur kur energjia është e fikur, por me këtë qark ai gjithmonë do të kthehet në cilësimin e tij të paracaktuar të "asnjë", ose një parazgjedhje të përhershme.

Një mënyrë më e thjeshtë për të bërë të njëjtën gjë do të ishte përdorimi i një mikrokontrolluesi, dhe nuk dyshoj se dikush do ta tregojë këtë në komentet.

Problemi me përdorimin e një mikro është, ju duhet ta programoni atë. Gjithashtu ju ose duhet të keni kunja të mjaftueshme për të gjitha hyrjet dhe daljet që ju nevojiten, ose të keni një dekodues për t'i krijuar ato, i cili menjëherë shton një çip tjetër.

Të gjitha pjesët për këtë qark janë shumë të lira ose falas. Një bankë prej 6 çelësash të kyçur në kostot eBay (në kohën e shkrimit) 3.77 £. Ok pra nuk është shumë, por 74HC174 im kushtoi 9 pence dhe unë tashmë kisha të gjitha pjesët e tjera, të cilat janë të lira ose falas gjithsesi.

Sasia minimale e kontakteve që normalisht merrni me një ndërprerës mekanik të kyçjes është DPDT, por lehtë mund të merrni më shumë. Nëse doni më shumë "kontakte" me këtë qark, duhet të shtoni më shumë pajisje dalëse, zakonisht mosfetë.

Një avantazh i madh në krahasim me çelsat standarde të ndërlidhjes është se ju mund të përdorni çdo lloj çelësash të çastit, të pozicionuar kudo që ju pëlqen, apo edhe të nxirrni hyrjet nga sinjal krejtësisht të ndryshëm.

Nëse shtoni një transistor mosfet në secilën nga daljet e këtij qarku, ju merrni një dalje SPCO, me përjashtim të faktit se nuk është edhe aq mirë, sepse mund ta lidhni vetëm në një mënyrë. Lidheni atë në anën tjetër dhe në vend të kësaj merrni një diodë me fuqi të ulët.

Nga ana tjetër, mund të shtoni shumë mosfet në një dalje para se të mbingarkohet, kështu që mund të keni një numër arbitrarisht të madh të poleve. Duke përdorur çifte të tipit P dhe N, ju gjithashtu mund të krijoni një dalje dydrejtimore, por kjo gjithashtu shton kompleksitetin. Ju gjithashtu mund të përdorni daljet jo-Q të flip-flops, gjë që ju jep një veprim alternativ. Pra, ka potencialisht shumë fleksibilitet me këtë qark, nëse nuk e keni parasysh kompleksitetin shtesë.