ডিজিটাল ঘড়ি কিন্তু মাইক্রোকন্ট্রোলার ছাড়া [হার্ডকোর ইলেকট্রনিক্স]: ১ Ste টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:56

একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার দিয়ে সার্কিট তৈরি করা বেশ সহজ কিন্তু আমরা একটি টাস্ক (এমনকি একটি লিড ব্লিংক করার জন্য) একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারকে যে কাজ করতে হয়েছিল তা সম্পূর্ণভাবে ভুলে যাই। সুতরাং, একটি ডিজিটাল ঘড়ি সম্পূর্ণভাবে শুরু থেকে তৈরি করা কতটা কঠিন হবে? কোন কোডিং নেই এবং কোন মাইক্রোকন্ট্রোলার নেই এবং এটিকে সত্যিকারের হার্ডকোর করার জন্য কোন প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড ব্যবহার না করে পারফ বোর্ডে কিভাবে সার্কিট তৈরি করা যায়।

এটি সত্যিই একটি চ্যালেঞ্জিং প্রজেক্ট, ঘড়ির লজিক কিভাবে কাজ করে তার কারণে নয় বরং আমরা কিভাবে এই সমস্ত উপাদান নিয়ে একটি কম্প্যাক্ট পারফ-বোর্ডে সার্কিট তৈরি করছি।

এই প্রকল্পটি 2018 সালে এই নির্দেশযোগ্য (লেখক: hp07) দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিল, যা সংযোগের সংখ্যা এবং ব্যবহৃত উপাদানগুলির কারণে পারফ-বোর্ডে তৈরি করা অত্যন্ত কঠিন হবে। সুতরাং, আমি জটিলতা কমাতে অনলাইনে একটু খনন করেছি কিন্তু তবুও এটিকে মোটামুটি মৌলিক এবং পারফ-বোর্ডে তৈরি করা কঠিন।

অন্যান্য তথ্যসূত্র: স্কোপিওঞ্জ, ড্যানিক

সরবরাহ

এই পণ্যগুলির তালিকা যা আপনাকে এই প্রকল্পটি সহজে করতে সাহায্য করতে পারে

(এফিলিয়েট লিঙ্ক)

• আইসি 4026:
• আইসি 555:
• আইসি 7411:
• 7-সেগমেন্ট প্রদর্শন:
• পোটেন্টিওমিটার:
• প্রতিরোধক কিট:
• ডায়োড:
• ক্যাপাসিটারস কিট:
• পুশ বোতাম:
• পারফোর্ড:
• এক্রাইলিক শীট:
• পাওয়ার অ্যাডাপ্টার:
• বেঞ্চ পাওয়ার সাপ্লাই:
• অসিলোস্কোপ কিট:
• ডিজিটাল ক্লক কিট:

ধাপ 1: সময়ের ধারণা [কিন্তু NOOBS এর জন্য]

এই ডিজিটাল ঘড়ি তৈরিতে ঝাঁপিয়ে পড়ার আগে আমাদের কয়েকটি প্রশ্নের উত্তর বুঝতে হবে! আমরা কিভাবে সময়ের হিসাব রাখতে যাচ্ছি এবং কিভাবে আমরা সময়কে সংজ্ঞায়িত করতে পারি?

এই সমস্যার সমাধান বেশ সহজ যেভাবে আমরা এই সমাধানের দিকে যেতে যাচ্ছি তা হতে পারে পাল্টা-স্বজ্ঞাত, যেখানে প্রথমে আমরা দেখব কিভাবে আমরা সময়ের হিসাব রাখতে পারি এবং পরে সময় সংজ্ঞায়িত করতে পারি।

ঘড়িটিকে একটি কাউন্টার হিসাবে বিবেচনা করুন যা 0-60 এবং 0-24 পর্যন্ত সংখ্যা গণনা করতে পারে (আসুন আমরা এখন মাত্র 24 ঘন্টা ঘড়ির বিষয়ে চিন্তা করি) যখনই এই মানটি অতিক্রম করে তখনই এটি পরবর্তী উচ্চতর পদে বহন করে [সেকেন্ড -> মিনিট -> ঘন্টা-> দিন-> মাস-> বছর]।

কিন্তু আমরা এখানে একটি প্রধান বিষয় অনুপস্থিত, আমরা কখন এই পাল্টা মান বৃদ্ধি করা উচিত? আসুন সহজ পদার্থবিজ্ঞানের সংজ্ঞাটি দেখি

"দ্বিতীয়টি সিসিয়াম ফ্রিকোয়েন্সি fixed এর নির্দিষ্ট সংখ্যাসূচক মান গ্রহণ করে সংজ্ঞায়িত করা হয়, সিজিয়াম 133 পরমাণুর অস্থির স্থল-রাষ্ট্র হাইপারফাইন ট্রানজিশন ফ্রিকোয়েন্সি, 9 192 631 770 হতে হবে যখন ইউনিট Hz এ প্রকাশ করা হয়, যা s এর সমান -১।"

আপনি যদি সংজ্ঞাটি বুঝে থাকেন তবে আপনার সম্ভবত তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা গ্রহণ করা উচিত এবং ইলেকট্রনিক্স ছেড়ে দেওয়া উচিত!

যাইহোক, সরলতার জন্য, আমরা শুধু ধরে নেব যে এটি একটি সিসিয়াম পরমাণুর জন্য 9 বিলিয়ন বার কম্পনের সময় নিয়েছে। এখন যখন আপনি প্রতি সেকেন্ডে কাউন্টার বাড়ান বা 9 বিলিয়ন বার কম্পন করার জন্য একটি সিসিয়াম পরমাণুর জন্য সময় নেওয়া হয় তখন আপনি নিজেকে একটি ঘড়ি-সাজানোর জিনিস পেয়েছেন! এর জন্য, যদি আমরা শুধু যুক্তি যুক্ত করতে পারি যাতে সেকেন্ড মিনিট থেকে মিনিট এবং ঘন্টাগুলি ঘণ্টায় চলে আসে যখন তারা 60 এ পৌঁছায় (এবং ঘন্টা 24 এ রিসেট হয়)। এটি আমাদের একটি সম্পূর্ণ কার্যকরী ঘড়ি দেবে যা আমরা আশা করছি।

এখন দেখা যাক, আমরা কিভাবে বিশুদ্ধ ইলেকট্রনিক্সের কিছু জাদু দিয়ে তত্ত্বকে বাস্তবে আনতে পারি!

ধাপ 2: সাত সেগমেন্ট প্রদর্শন

আসুন প্রথমে সংখ্যা (বা সময়) প্রদর্শন করার উপায় বের করি। 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লেগুলি এই বিল্ডের জন্য নিখুঁত হওয়া উচিত কারণ এটি একটি বিপরীতমুখী চেহারা দেয় এবং এটি বাজারে পাওয়া সহজতম ডিসপ্লেগুলির মধ্যে একটি, এটি এত সহজ যে এটি 7 টি LEDs (8 LEDs, যদি বিন্দু LED, গণনা করা হয়েছিল) আলফানিউমেরিক মানগুলি দেখানোর জন্য একটি চতুর উপায়ে স্থাপন করা হয়েছে যা একটি বড় মান দেখানোর জন্য একাধিক 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লেগুলির সংলগ্ন স্থানে স্থাপন করা যেতে পারে।

এই 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লের 2 টি বৈচিত্র রয়েছে।

সাধারণ ক্যাথোড: নেতৃত্বের সমস্ত -ve টার্মিনাল একটি সাধারণ বিন্দুর সাথে সংযুক্ত, এবং তারপর এই সাধারণ বিন্দুটি স্থল (GND) এর সাথে সংযুক্ত। এখন, সেগমেন্টের যে কোন অংশ চালু করার জন্য সেগমেন্টের সংশ্লিষ্ট +ve পিনে a +ve ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়।

ক্যাথোড ANODE: নেতৃত্বের সমস্ত +ve টার্মিনাল একটি সাধারণ বিন্দুর সাথে সংযুক্ত, এবং তারপর এই সাধারণ বিন্দুটি VCC- এর সাথে সংযুক্ত। এখন, সেগমেন্টের যে কোনো অংশ চালু করার জন্য সেই সেগমেন্টের সংশ্লিষ্ট -ve পিন -এ একটি -ve ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়।

আমাদের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আমরা 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লের সাধারণ ক্যাথোড সংস্করণ ব্যবহার করব, কারণ আমরা যে ডিজিটাল আইসি ব্যবহার করব তা উচ্চ সংকেত (+ve সংকেত) আউটপুট করবে।

এই ডিসপ্লের প্রতিটি সেগমেন্টের নাম A থেকে G থেকে ঘড়ির কাঁটার দিকে এবং ডিসপ্লেতে বিন্দু (বা বিন্দু) 'p' হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে, সেগুলিকে তাদের সংশ্লিষ্ট বর্ণমালার সাথে মনে রাখবেন, যা ডিজিটালের সাথে সংযুক্ত করার সময় এটি সুবিধাজনক হবে আইসি এর।

ধাপ 3: সাত বিভাগ প্রদর্শন প্রদর্শন

এই পদক্ষেপটি কিছুটা জটিল হতে চলেছে কারণ পারফ-বোর্ডের সঠিক আকার খুঁজে পাওয়া বেশ কঠিন এবং আপনি হয়তো এটি খুঁজে পাবেন না। যদি এমন হয় তবে আপনি 2 টি পারফ-বোর্ড একত্রিত করে একটি বড় তৈরি করতে পারেন।

7-সেগমেন্ট ডিসপ্লে স্থাপন করা বেশ সহজ, শুধু ডিসপ্লেটি সমানভাবে ডান ফাঁক দিয়ে রাখুন যাতে আপনি সেকেন্ড, মিনিট এবং ঘন্টার পার্থক্য করতে পারেন (নেতৃত্ব স্থাপনের জন্য ছবিটি দেখুন)।

যদি আপনি এখনই লক্ষ্য করেছেন যে আমি প্রদর্শনের প্রতিটি পিনের জন্য 100ohm প্রতিরোধকগুলির একটি গুচ্ছ ব্যবহার করছি, এটি সম্পূর্ণ নান্দনিকতার জন্য এবং এই অনেকগুলি প্রতিরোধক ব্যবহার করার প্রয়োজন নেই। যদি আপনি 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লের সাধারণ পিন এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে 470ohm রোধ করতে পারেন যা যথেষ্ট ভাল হওয়া উচিত। (এই প্রতিরোধকগুলি LED এর মধ্য দিয়ে যাওয়া বর্তমানকে সীমাবদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়)

যেহেতু এই সার্কিটের অনেকটা সোল্ডার আছে এবং আমি যা করছি তার ট্র্যাক হারাবেন না তা নিশ্চিত করার জন্য, আমি 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লে পিনগুলিকে একটি বর্ণানুক্রমিক ক্রম অনুসারে প্রতিরোধক এবং সার্কিটের শীর্ষে মাটিতে বিক্রি করেছি। এটি অকেজো এবং জটিল বলে মনে হচ্ছে, তবে আমার উপর বিশ্বাস করুন এটি আপনার কাজের পথকে আরও সহজ করে তুলবে।

এই সার্কিটটি নির্মাণের সময় আমি 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লে সম্পর্কে একটি চমৎকার কৌশল খুঁজে পেয়েছি, যে কোন সময় ভুল করে যদি আপনি 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লে উল্টো করে ফেলে থাকেন, তাহলে আপনাকে ডিসপ্লেটি পুরোপুরি ডিসোল্ডার করতে হবে এবং আবার রিসোল্ডার করতে হবে না। পিন জি এবং পিন পি ব্যতীত প্রতিটি পিন একই থাকবে, কেবল একটি সাধারণ জাম্পার তার যুক্ত করে আপনি সমস্যার সমাধান করতে পারেন। (শেষ 2 টি ছবি চেক করুন যেখানে আমি এই সমস্যাটি প্রদর্শনের জন্য একটি সবুজ জাম্পার তার ব্যবহার করেছি)।

ধাপ 4: কাউন্টার

"লোড হচ্ছে =" অলস"

যখন ডিজিটাল সার্কিটের কথা আসে তখন মাত্র 2 টি রাজ্য উচ্চ বা নিম্ন (বাইনারি: 0 বা 1)। এটি আমরা একটি সুইচের সাথে সম্পর্কযুক্ত করতে পারি, যখন সুইচটি চালু থাকে তখন আমরা বলতে পারি এটি একটি যুক্তি উচ্চ এবং যখন সুইচটি বন্ধ থাকে তখন আমরা বলতে পারি এটি যুক্তি কম। যদি আপনি চালু এবং বন্ধের মধ্যে সামঞ্জস্যপূর্ণ সময়ের সাথে সুইচটি চালু এবং বন্ধ করতে পারেন তবে আপনি একটি বর্গ তরঙ্গ সংকেত তৈরি করতে পারেন।

এখন উচ্চ এবং নিম্ন উভয় সংকেত একসঙ্গে তৈরি করতে যে সময় নেওয়া হয় তাকে টাইম পিরিয়ড বলে। যদি আপনি 0.5sec এর জন্য সুইচটি চালু করতে পারেন এবং 0.5sec এর জন্য সুইচটি বন্ধ করতে পারেন, তাহলে এই সংকেতের সময়কাল 1 সেকেন্ড হবে। একইভাবে, এক সেকেন্ডে সুইচ চালু এবং বন্ধ হওয়ার সংখ্যাকে ফ্রিকোয়েন্সি বলে।

[উদাহরণ: 4Hz -> 4 বার সুইচ অন এবং 4 বার সুইচ অফ]

এটি প্রথমে খুব বেশি ব্যবহার না বলে মনে হতে পারে, তবে ডিজিটাল সার্কিটে সবকিছুকে সিঙ্ক করার জন্য এই সংকেতের সময়টি খুব প্রয়োজনীয়, এই কারণেই ঘড়ি সংকেত সহ কিছু ডিজিটাল সার্কিটকে সিঙ্ক্রোনাস সার্কিটও বলা হয়।

যদি আমরা 1Hz এর একটি বর্গাকার তরঙ্গ উৎপন্ন করতে পারি আমরা ডিজিটাল ঘড়িতে সেকেন্ডের মতো প্রতি এক সেকেন্ডে আমাদের কাউন্টার বৃদ্ধি করতে পারি। এখানে ধারণাটি এখনও বেশ অস্পষ্ট কারণ আমাদের একটি সিসিয়াম পরমাণুর জন্য 9 বিলিয়ন বার কম্পনের জন্য সময় প্রয়োজন (যেমন আমরা ধাপ -1 এ দেখেছি) কারণ এটি আমাদের এক সেকেন্ড দেবে। আমাদের সার্কিট ব্যবহার করে এই ধরনের নির্ভুলতা অসম্ভবের কাছাকাছি হবে কিন্তু এক সেকেন্ডের আনুমানিকতা দিতে যদি আমরা অসিলোস্কোপ (যেখানে সময়টি প্রাক-ক্যালিব্রেটেড থাকে) ব্যবহার করতে পারি তবে আমরা আরও ভাল করতে পারি।

ধাপ 7: একটি ঘড়ি সার্কিট নির্বাচন

ঘড়ি পালস জেনারেটর তৈরির অসংখ্য উপায় রয়েছে। কিন্তু আমি 555 টাইমার আইসি ব্যবহার করার কয়েকটি কারণ এবং আপনার কেন উচিত নয় তার কয়েকটি কারণ এখানে দেওয়া হল।

সুবিধা

• সার্কিট খুবই সহজ (শিক্ষানবিস বান্ধব)
• খুব ছোট পদচিহ্নের প্রয়োজন
• ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সি সামঞ্জস্য করা সহজ
• বিস্তৃত ভোল্টেজ থাকতে পারে (আমাদের ডিজিটাল ক্লক সার্কিটের জন্য প্রয়োজনীয় নয়)

অসুবিধা

• ঘড়ির সময় সুনির্দিষ্ট নয়
• ঘড়ির সংকেত তাপমাত্রা/ আর্দ্রতা দ্বারা মারাত্মকভাবে প্রভাবিত হতে পারে
• ঘড়ির সময় প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটরের কারণে

ফ্রিকোয়েন্সি জেনারেটর বা ঘড়ি পালস জেনারেটরের বিকল্প: ক্রিস্টাল অসিলেটর, বিভাজন ফ্রিকোয়েন্সি

ধাপ 8: ঘড়ি সার্কিট স্থাপন

ডিজিটাল ঘড়ির সেকেন্ড অংশের ঠিক নিচে ক্লক সার্কিট রাখুন, এটি IC 4026 এবং IC 555 এর মধ্যে সংযোগ সহজ করে তুলবে।

এই মুহুর্তে, প্রতিটি সার্কিটের পরে ছবি তোলা সম্পূর্ণরূপে অকেজো ছিল, কারণ সার্কিটগুলি অনেকগুলি তারের সাথে বিভিন্ন দিকে ঘুরতে গিয়ে খুব জটিল হয়ে যায়। সুতরাং, বাকি সার্কিট সম্পর্কে চিন্তা না করে আলাদাভাবে ঘড়ি সার্কিট তৈরি করুন, এবং একবার এটি সম্পন্ন হলে, 555 টাইমার আইসি এর আউটপুট (পিন 3) আইসি 4026 এর ক্লক পিনের সাথে সংযুক্ত করুন।

ধাপ 9: যুক্তি পরিবর্তন করা/বৃদ্ধি করা

রিমিক্স প্রতিযোগিতায় রানার আপ