0-99

0-99 SAYICI

T.C

MARMARA ÜNİVERSİTESİ

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ

MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ

SAYISAL  SİSTEMLERE GİRİŞ

Prof.Dr. Fevzi BABA

0-99 SAYICI(MOD 100)

HAZIRLAYAN:

AYTAÇ MACİT

Amaç : Mevcut entegrelerin çalışma prensibini,Fli Flop kavramının anlamını,Mod sınırlaması yaparak sayıcı tasarımı,Datasheet okumayı,yapılan bu devrenin endüstriyi tahayyül ederek çalışma sahalarında nasıl kullanılacağını öğrenmek ve öğretmek.

Öncelikle 0-99 sayıcı devremiz için gerekli olan malzemeler;

         1 Adet Bread Board

         1 Adet Pil

         1 Adet 555 entegresi

         2 Adet 7490 Entegre

         2 Adet 7447 Entegre

         7805 Voltaj Regülatörü

         100u ve 10u değerinde kondansatör

         16 Adet 270 Ω Direnç

         1 Adet 10k Pot

         1 Adet 660 ΩDirenç

         2 Adet Ortak Anotlu 7 Parçalı Gösterge

         1 Adet 8*7 Bakır  Plaket

         Dip Soket

         Zil Teli

7490 Entegremiz Asenkron Sayıcı olduğu için ilk olarak asenkron sayıcıyı tanımlayalım.

Asenkron Sayıcılar

Asenkron sayıcılar, JK flip flopların arka arkaya bağlanması ile elde edilen

sayıcılardır. Saat sinyali sadece ilk flip flopa uygulanır. İkinci flip flopa ise birinci flip

flopun çıkışı bağlanır. Üçüncü flip flopa da ikinci flip flopun çıkışı bağlanır. Çıkışlar ise Q

çıkışlarından elde edilir. Bu sayede kaç bitlik sayıcı tasarlayacaksak o kadar flip flopu arka

arkaya bağlayarak ihtiyacımız olan sayıcıyı elde edebiliriz.

Asenkron sayıcılar da saat sinyali sadece ilk flip flopa uygulandığı için girişi ile çıkışı

arasında oluşan bir zaman gecikmesi oluşur. Meselâ, her bir flip-flop 10 ns gecikme çekse,

üç flip flop kullanıldığında toplam 30 ns’lik bir gecikme olur. Uzun süreler için bu sorun

oluşturabilir. Bu gecikme durumundan dolayı asenkron flip floplar zaman denetiminde tercih

edilmezler. Ancak sayım işlemleri için ideal özelliğe sahiptirler. Meselâ, bir banttan geçen

ürünleri saymak için kullanırsak ve her ürün geçtiğinde bir saat sinyali gönderilirse battan

geçen ürünleri saymış oluruz.

1) 7490 Entegresi ile bcd Çıkış Elde Edilmesi

Sayıcı devrelerinde kullanılan bu entegre , iki adet bağımsız sayıcı içerir(Şekil 1.13). Biri Mod-2, diğeri Mod-5 olan bu sayıcıların tetikleme girişleri birbirinden bağımsızdır. Şekil 1.13’te şemaları verilen bu sayıcıların, birbiriyle farklı bağlantıları sonucu 2’den 10’a kadar bölme işlemleri yapılabilir.

7490 entegresi ile BCD sayma için QA çıkısı, giris B’ye bağlanmalıdır. Sayma işleminin başlaması için R0 ve R9 resetleme girislerinin en az birer girişi ‘0’ seviyeli olmalıdır.

Entegrenin içine gömülü olan VE(AND) kapılaırını görmekteyiz.Harici olarak AND bağlamaya gerek kalmamıştır.Bu entegre MOD 10 sayıcı mantığına göre hazırlanmıştır.

Entegremizin bacaklarına bakıldığı zaman;

         NC = No Connection (kullanılmayan Pin). R girişleri resetleme ve başlangıç konumları için (harici)

         Pin 6 ve 7 dahili AND kapısına bağlar (bu sonuç sayıcıyı (1001) sayısına resetler)

         Normal kullanım için QA yı ClockB ye bağlayın ve harici Clock sinyalinide ClockA ya bağlayın.

Her pals geldiğinde Clock B  QA ya  bağlı ise QA yansıyacağından dolayı çıkışımız BCD olarak artmaya başlayacaktır.

         Bu değişimi yukarıdaki datasheetinden aldığımız tabloda görmekteyiz.

Harici resetlemeye bakıldığı zaman R0(1) Ve R0(2) pinleri HİGH,R9(1) pinine LOW,R9(2) pinine ise high veya low verilebileceğini görmekteyiz.Devremizde R0 bacakları direnç üzerinden GND buton üzerinden ise VCC ye bağlı olduğunu göreceğiz.R9 pinleri ise devamlı GND hattına bağlıdır.

2)Kod çeviriciler (code converter)

Kod çeviriciler sayısal bilgileri bir kodlama formundan bir baska kodlama formuna dönüstürür.

Örnekler:

• BCD den 7 parçalı göstergeye dönüstürme

• İkiliden BCD ye dönüstürme

•İkiliden Gray koduna dönüstürme

• Gray kodundan ikiliye dönüstürme

• BCD denASCII ye dönüstürme

• ASCII den BCD ye dönüstürme

Asagıda dönüstürme islevinin tipik bir uygulaması olarak Tus takımı/Displey sistemi blok diyagramı verilmistir.

*Kod çözücüler (DECODER’s) aynı zamanda kod çevirici olarakta kullanılabilirler. Aşağıda BCD den

7 Parçalı göstergeye Kod dönüsümü yapan Decoder devresinin sembolü ve dogruluk tablosu

Verilmistir.

7447 Entegresi kullanma sebebimiz 2li sayıları 10 lu sayıya çevirerek Display üzerinde oluşan değerlerin  okunmasını sağlar.Pin diagramına bakacak olursak;

         A1,A2,A3,A4  BCD Girişlerimiz ( 7490 dan çıkacak olan QA,QB,QC,QD ile sırasıyla seri bağlanır.)

         LT ;Lamba Testi anlamına gelir. 7-seg ekranda tüm kesimleri bakılmaksızın Giriş inputları tamamen aktif  edilmektedir.Aktif Low çıkışlıdır.

         RBI: Tüm kesimlere bakılmaksızın girişler kapalıdır anlamına  gelir. Aktif low çıkışlıdır.

         BI : Dalgalanmayı kaldırır.Örneğin 089 sayısını 89 olarak gösterir.Aktif low çıkışlıdır.

Altaki tablodada görüldüğü gibi LT,RBI,RBO girişlerine  1 ( high) verilmelidir.

3)Yedi Parçalı gösterge (seven segment dısplay)

Yedi parçalı göstergeler, BCD olarak kodlanmıs 0 dan 9 a kadar sayıları ondalık olarak görebilmek

için kullanılan kombinasyonel devre elemanıdır. Bu islem a,b,c,d,e,f ve g segmentleri ile

gerçeklestirilir. Her bir segmentin içinde renkli ısık yayan bir LED (Light Emmiting diod) mevcuttur

(Bkz. Sekil 5.48). Uygun LED lere seri baglı akım sınırlayıcı dirençler üzerinden voltaj uygulayarak

renkli ısık vermeleri saglanır. Böylece istenen ondalık sayı görsel olarak elde edilmis olur. Asagıda 0

dan 9 a kadar ondalık sayıların nasıl olusturuldugu görülmektedir.

Yukaridaki şekilde hangi harflerin hangi rakamları oluşturacağını görmekteyiz.

         7 parçalı göstergeler ORTAK ANOT (Common Anode) ve ORTAK KATOT (Common Cathode)

olmak üzere iki farklı biçimde üretilirler. Asagıda ortak anot ve ortak katot displeylerin baglantı seması

verilistir.

7 parçalı displeylerin beslemesi iki farklı biçimde yapılabilir.

1. Yöntem: Displeyin ortak uçları akım sınırlayıcı bir direnç üzerinden besleme kaynagına

baglanır. Ortak anotlu displeyler için ortak uçlar LED lerin anotları, ortak katotlu

displeyler için ise ortak uçlar LED lerin katotlarıdır.

2. Yöntem: Ortak uçlar dogrudan beslemeye baglanır. Akım sınırlayıcı dirençler ise her bir

LED in ortak olmayan uçlarına ayrı ayrı baglanır.

1. yöntemin baglantısı basittir ve tek direnç kullanılır. kinci yöntemde ise 7 adet direnç kullanılır. 1.

yöntem basit olmasına karsın yanan LED sayısı degistikçe parlaklık ta degisecektir. Çünkü besleme

kaynagından çekilecek olan toplam akım degisecektir. 2. yöntemde ise her bir LED in besleme

kaynagından çektigi akımı kendi direnci belirleyeceginden parlaklık sabit kalacaktır. Uygulamada

genellikle 2. yöntem kullanılır.

Asagıda BCD’den 7 segment displeye dönüstüren 74LS47 Decoder/Driver devresinin displey ile

baglantı seması verilmistir.