Ceas Electronic cu Alarmă

DATE PROIECTARE

Să se proiecteze un ceas electronic cu alarmă folosind circuite integrate digitale de complexitate redusă și medie .

Afișarea orei se va face HH:mm(24 de ore), multiplexat în timp.

Frecvența cristalului 12.000 Mhz

Tipul numărătorului 74192

Tipul multiplexorului 2:1

Durata alarmei 30 sec.

Introducere

Acest proiect este o aplicație a cursului de Circuite Integrate Digitale.

Pentru proiectarea unui ceas electronic, trebuie avut in vedere costul realizării practice a acestuia.De aceea proiectantul trebuie să urmareasca minimizarea porților logice folosite, folosirea unor componente care sunt intalnite pe piață.

Acest ceas este unul electronic,cu alarma.Afișează doar ora și minutele,un prim dezavantaj fiind că nu afișează și secundele.

Având în vedere cerințele de pe piață, ceasul trebuie să fie cat mai compact.

Un alt dezavantaj este că în cazul defectării unei porți , intreg ceasul se defectează.

Pentru afişarea caracterelor alfanumerice (consacrate sau definite de utilizator), utilizarea dispozitivelor de afişare cu cristale lichide (LCD) în format matricial este modul cel mai comod şi mai răspândit. Afisajul utilizeaza principiul multiplexarii.

Ceasul poate fi realizat și în alte modalități, utilizând de exemplu microcontrolere.

NOȚIUNI TEORETICE

În realizarea acestui proiect s-au folosit în special multiplexoare,numărătoare, porți logice,decodoare.

Multiplexorul, datorită structurii sale interne, poate fi utilizat cu suces în împlementarea oricărei funcţii binare în mod direct, fără efort de minimizare şi fără alt circuit suplimentar, cu condiţia ca numărul variabilelor de intrare să fie mai mic sau egal cu numărul intrărilor de selecţie.

Numărătoare binare sincrone

Au structura de realizare mai complexe în comparatie cu cele asincrone.

Semnalul de ceas se aplică simultan tuturor bistabililor din schemă.

Fiecare bistabil comută sincron cu semnalul de ceas numai atunci când toţi bistabilii anteriori lui sunt în unu logic. Nu prezintă stări intermediare.Sechema logică devine din ce în ce mai complexă odată cu creşterea capacităţii numărătorului.

Decodorul

Este un circuit combinaţional prevăzut cu n intrări, denumite intrări de selecţie, şi cu 2n ieşiri. Circuitul are proprietatea de a recunoaşte o combinaţie binară, prezentă pe intrările de selecţie, şi de a semnaliza acest eveniment prin activarea unei singure ieşiri. Numărul combina-ţiilor binare distincte (coduri) recunoscute de decodor este dependent de numărul intrărilor de selecţie, iar numărul combinaţiilor ce sunt semnalizate depinde de numărul de ieşiri disponibile.

Am utilizat de asemenea diagrama lui Veitch-Karnaugh.

Diagrama Veitch-Karnaugh (V-K) este o metodă grafică de a reprezenta într-o formă condensată tabelul de adevăr al unei FB. Poate fi folosită pentru reprezentarea FB cu un număr oricât de mare de variabile însă, în mod practic, se utilizează pentru reprezentarea FB cu până la 6 variabile.

SCHEMA BLOC-descriere

OSCILATORUL-are rolul de a genera impulsuri de frecvență fixă cunoscută.În cazul de față frecvența cristalului este de 12.000 MHz.

BAZA DE TIMP-are rolul de a prelua oscilațiile de frecvență înaltă și a genera semnale necesare celorlalte blocuri din montaj.

NUMĂRĂTORUL-are rolul de a contoriza impulsurile preluate de la baza de timp,dar numai acele impulsuri cu frecvența de un 1Hz.

SELECȚIE AFIȘARE-selectează informația ce va fi afișată , fie valoarea orei ,fie valoarea alarmei,fie starea numărătorului respectiv.

AFIȘARE MULTIPLEXATĂ-are rolul de a afișa informația provenită de la selecție afișare.

Va afișa si starea activă sau inactivă.

BLOCUL DE COMANDĂ ȘI CONTROL-are rolul de a prelua informațiile de la tastatură și de a le executa.

BLOCUL DE MEMORARE ALARMĂ-are rolul de a reține ora și minutul alarmei.

DECLANȘARE ALARMĂ-are rolul de a identifica timpul de alarmă dacă alarma e activa.

BUZZER AUTOOSCILANT-genereaza oscilații in domeniul audio atunci când iesirea bloculul declanșare alarmă este activă/

BLOCUL DE ALIMENTARE-are rolul de a asigura energia electrică pentru blocurile enumerate mai sus.