Kotisivu Elektroniikka sivulle Koodimuunnin aloitus sivu

Suunnittelun lähtötiedot  
Toteutus  
Mekaaninen toteutus

Suunnittelun lähtötiedot:

Tarvittiin numeronäyttö ohjelmoitavan logiikan lähtöihin, ja nimenomaan juuri tähän tarkoitukseen. Laitteen tarkoituksena on esittää, ohjelmoitavan logiikan DO lähdöistä saatava 4 X 4bitin kombinaatio, BCD koodin mukaan lukuna. Suurin esitettävä luku on 9999 ja pienin 0000. BCD koodin lukuja A-F ei näytetä, ja ne esitetään näytössä 0:lla. Näytössä tuli olla 4 numeroa ja ohjaus tulot BCD koodia varten, jokaiselle numerolle erikseen. Tulevan ohjauksen jännitetasoille 0 = 0V ja 1 = +24V. Käyttöjännite +24V joka saadaan logiikalta. Siinä suurin piirtein kaikki lähtötiedot homman alkuun. Muuten sai toteuttaa omia ideoitaan ihan vapaasti.

Alkuun.

Toteutus:

Aluksi sitten mietin että mitenkä sen oikein toteuttaisi.
Kytkentä oikeastaan oli jo siinä vaiheessa melkein tehtynä, kun sain tehtävän suorittaakseni. Hyvinkin yksinkertainen, kun voi käytää valmiita palikoita. Näyttöjä ja piirejä on valmiina saatavana kaupasta. Näytöksi valitsin 7-segmentti LED näytön n. 14mm korkean ja yhteiskatodilla. Yhteiskatodi tuli sitten käytetyn dekoderi piirin kautta, kun käytetään CMOS piirejä, niistä löytyy valmiina tarkoitukseen sopiva dekoderi piiri 4511. Käyttö jännitteeksi kelpaa sitten kaikki n.+5V:sta…+18V:iin, Valitsin kuitenkin käyttö jännitteeksi +15V. Siihen sopiva regulaattori löytyy 78XX sarjasta, kiinteä jännitteiset regulaattorit 7815. Piiri ei tarvitse oheiskomponentteja, kun muutaman kondensaattorin. Periaatteessa enempää komponentteja ei edes tarvita. Tai kyllä sentään, LED näytön ohjauksen virran rajoitus vastukset. Niissäkin sitten olisi muutama vaihtoehto, joko erillisillä vastuksilla tai käyttäen vastus verkkoja. Päädyin jälkimäiseen vaihtoehtoon siitä syystä että levylle tuli näin vähemmän osia, ja tilaakin tarvitaan vähemmän. Samoin sitten tarvitaan vielä jokaiseen piirin sisään menoon jännitteen jako, jolla pudotetaan logiikalta tuleva ohjaus +24V CMOS piirille sopivaan tasoon. Tässäkin sitten käytin vastusverkkoa. Käyttämissäni vastusverkoissa on vastukset kytketty DIL koteloon, niin että yksi vastus on aina kahden vastakkaisilla puolilla olevien jalkojen välillä, ja yhdessä kotelossa on 8 kpl vastuksia. Näytön etuvastukset 1,5kohm rajoittavat näytön virran n.10mA/segmentti. Jännitteen jaossa taas 2,2kohm tuntui sopivalta. Kaksi 2,2kohm vastusta sarjassa 24V jännitteeseen tekee n. 5mA, ja keskeltä saadaan 12V:n jännite ”1” tilan aikana. CMOS piirin ohjaukseen tämä riittää hyvin 15V:n käyttö jännitteellä.

Alkuun.

Mekaaninen toteutus:

Aluksi ajattelin toteuttaa koko jutun yhdellä piirilevyllä johon sitten kaikki osat juotettaisiin kiinni samaan levyyn, ei se tuntunut kovinkaan käyttökelpoiselta idealta, sen jälkeen kun yritin sovitella osia samalle levylle. Vaikka sitten olisin sovittanut niitä miten tahansa. No eipä siinä sitten mitään, tehdään kaksi levyä ja sovitetaan ne toisiinsa. Siitäkään ei sitten tuntunut tulevan sen kummempaa kuin edellisestäkään. Sovitellessani piirejä toisiinsa, jossain vaiheessa sitten tuli ajatus, että näytöt omalle levylleen ja näyttölevyn taakse kohtisuoraan sitä vastaan muut piirit omalle levylleen. Ja piirilevyt juottamalla toisiinsa kiinni. Muuten hyvä, mutta näyttölevyssä olevat levyt eivät varmaankaan pysy siinä missä niitten pitäisi, kun ne eivät ole toisesta päästään kiinni missään. Siihen päähän tulisi vielä johdotuskin kiinni. Tehdään siihen sitten vielä yksi levy, johon sitten tulee ruuvi liittimet johdotusta varten. Sitten ei enää varmaankaan juottaminen onnistuisi piirilevyjä liitettäessä toisiinsa. Muistin sitten jossain nähneeni jonkin kaltaisia liittimiä, joilla sitten saisi levyt kiinnitettyä toisiinsa. Piikkirima ja sille vastakappale toiseen piirilevyyn. Siitähän se sitten alkoi hahmottua oikeaan suuntaan. Eli näytöt omalle piirilevylleen, ja taakse piikkirimat, joihin kiinnitetään vastakappaleella, jokaisen näytön kohdalle, samanlainen dekoderi levy. Levyjä tuli siten 4kpl ja viides sitten käyttö jännitteen muodostamiseen. Taakse sitten oma levynsä jossa on ruuviliittimet johdotusta varten. Kaikille levyille oma BCD koodin liitäntä, ja +24V:n jännitesyötölle oma liittimensä. Takalevyn kautta dekoderi levyt saavat käyttö jännitteensä. Takalevylle tuli vielä jumpperi piikit, joilla voidaan ottaa näytössä oleva piste käyttöön. Piste ei ole mitenkään ohjattavissa, se on vain jumpperilla valittavissa takalevystä. Tästä se sitten muodostui pikkuhiljaa kuvissa olevaan muotoonsa. Siinä ohessa ja suunnittelun kuluessa tuli vielä piirrettyä kuvatkin laitteesta.

Alkuun.

          05.02 2001 Matti Järvinen