Fonction Générer un signal d horloge :

Transcription

1 Rappor du TP : é élecronique On désire fabriquer un dé élecronique : Générer un signal d horloge Oscillaeur Faire éfiler les chiffre 1 à 6 Transformer un nombre binaire en nombre décimal fficher le résula Ordre de commande ompeur écodeur fficheur Principe de foncionnemen : - Un appuis sur un bouon poussoir lance le défilemen des chiffres, a une viesse suffisammen élevée pour les rendre invisible a l œil. - Un nouvelle appuis sur le même bouon poussoir arrêe le défilemen, permean de lire le chiffre, compris enre 1 e 6, obenu. L ensemble éan alimené par une ension coninu de 9 V ( par exeme une pile ) Foncion Générer un signal d horloge : Pour cela nous uiliserons un oscillaeur, par exeme : un NE 555 moné en asable, avec une fréquence de 1kHz limenaion +Vcc=. On choisi R1= R2, ce qui avec la diode perme d avoir un rappor cyclique de ½. La diode cour-circuian la résisance R2 a la charge de la capacié. Temps de charge = k.r1.(borne 6) Temps de décharge = k.r2.(borne 7) iode de commuaion :1N4148 Le consruceur du NE 555, précise f = 1,44 ( R1 + R2). On choisi = 22 nf ; on en dédui R1=R2= 32,7 k, on choisi 33 k ¼W 9V 1,1 ms

2 Résula obenu : Nous avons bien un signal carré d amiude 9 V, de rappor cyclique 0,5 e de fréquence 910Hz. e qui es différens de 1 khz, puisque nous avons du choisir des résisances de valeur approchées, par rappor au calcul, dans la série E12. de us les olérance sur les composans (ondensaeur 20% ; résisance 5 %) fon que le résula obenu es rès saisfaisan. Foncion : Faire défiler les chiffres : Pour cela nous uiliserons un compeur 4510 ( echnologie MOS, alimenaion 9V oblige ) e une pore ET 3 enrées 4073 Ordre de commande Signal carré 9V 1 khz Vdd=9V s=0v Up /down MR E P0 P1 P2 P Tc & - Sorie à chiffre codé en binaire - enrée d horloge relié a l oscillaeur, c es les impulsions sur cee enrée qui son compés. - Enrée Up/down ; mode de compage : 1 logique= compe ; 0 logique= décompe ; Ici, on se posiionne en mode compeur. - enrée MR, 1 logique enraine la mise à zéro de oue les sories ; on désire un foncionnemen normal d ou MR = 0 - Enrée E, si 0 logique = foncionnemen normal, si 1 logique = compeur figé dans le chiffre ou il se rouve. es donc la ou nous merons l ordre de commande - Enrée, enrée de chargemen parallèle : quand Pl= «1», les sorie à 3 son égale au enré P0 à P3. On veu compé de 1 à 6 en coninu, donc sur les enrées P0 à P3 nous y meons le chiffre 1 en binaire e ce dernier sera chargé en sorie a la ace du chiffre 7. La pore logique es chargé d envoyer du «1» sur l enrée lorsque apparai le chiffre 7. cela donne : 4,5,6,7( le emps de raversé la pore logique, qqns),1,2,3,4, ec

3 E hargemen du chiffre 1 au lieu du 7 Ordre de commande : Pour cela on uilise un bouon poussoir associé a une bascule 4013 (echnologie MOS bien sur) 1 R1=1,5kΩ 22nF 15kΩ 4013 R S 2=22nF la bascule recopie l éa de son enrée en sorie a chaque fois qu il y a un fron sur l enrée. Le fai de relié / a, fai que l on changera d éa en sorie a chaque appuis sur (fron sur ) Pour un foncionnemen normal les enrées R(rese) e S(se) doiven êre à «0» - Le coue 2R2 ser a imposé du «1» sur l enrée se a la mise sous ension, mean ainsi la sorie à l éa hau, puis la capacié se chargean, se passe e rese à «0», permean ainsi le foncionnemen normal. On a donc oujours =1 a la mise sous ension.

4 alcul du coue R22 : Le emps que doi mere la ension a aeindre Vdd/2 (limie du 1 logique) soi supérieur au emps wsd(h) donner par le consruceur (emps minimum pour la prise en compe du «1»). τ = R wsd = 60 ns Vdd = 9 V = Vdd. e -/τ a = Vdd/2 T = - τ.ln(1/2) Si R=15 k e = 22nF alors T = 228 ns e qui es largemen supérieur au 60 ns de wsd Vdd Vdd/2 T>wsd τ 2 R2 Vdd - Le coue R11 es un ani rebond, pour palier les disfoncionnemens du aux rebonds du conac du bouon poussoir rebonds 1 R1=1,5kΩ 22nF V V harge de la capacié «1» «0» Il fau que la consane de emps de la charge de la capacié soi suffisammen grand pour ne pas aeindre le niveau de ension correspondan au zéro logique de la bascule. Valeur des composans déerminés par expérimenaion car on ignore la durée (variable par ailleurs) d un rebond du conac(qq ns ou ms) Foncion fficher le résula : Pour cela nous uilisons un afficheur 7 segmens à cahode commune e un décodeur 4511(alimené en 9 V) On relie les sories à du compeur aux enrées,b, du décodeur. après la able de vérié du consruceur, il fau mere : El e au 0 logique ; BI e LT au 1 logique L afficheur éan consiué de LE, il fau une résisance pour limier le couran dans ces dernières. Le consruceur de l afficheur spécifie : V F = 1,6 V pour 20 m On en déduis la valeur de la résisance R = (Vdd V F )/ I F B EL BI LT 4511 R=390 R

5 Schéma de l ensemble : + ce & B 4511 pres essais, le monage foncionne parfaiemen : E= afficheur