تقویم الکترونیکی رومیزی با نمایشگر روز و ماه

مدار معرفی شده در این بخش، نوع الکترونیکی تقویم های کاغذی رومیزی است که بیشتر در اداره ها مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به درخشندگی و کوچکی مدار، از آن می توان به عنوان تقویم دیواری یا رومیزی استفاده نمود. تقویم هر روز می تواند با فشار تنها یک کلید تنظیم شود و حتی اگر به ساعت دیجیتالی متصل شود، این هم لازم نیست. با وصل پایه نمایانگر بعد از ظهر ساعت (PM) به ورودی بخش اطلاعات تقویم (input of data section)، هر ۲۴ ساعت تعویض تاریخ به صورت خودکار تضمین خواهد شد. بنابراین ترکیب یک ساعت با این مدار تقویم، روز، ماه و سال را به صورت خودکار نشان خواهد داد. اما نمایشگر سال در اول هر ماه ژانویه خود به خود صفر می گردد.

کارکرد تقویم الکترونیکی رومیزی

یک کلید بدون لرزش (S1) به منظور تعویض تاریخ همانگونه که در شکل (۱) نشان داده شده است به کار می رود. یک فلیپ فلاپ R – S به کمک دریچه های ساده و ارزان N1) NAND و N2) ساخته شده است. خروجی N1 از طریق کلید فشاری push – to – off) S2) به ورودی IC1 (پایه ۱۴) وصل می شود. IC17490 یک شمارنده دهدهی می باشد که در حالت تقسیم بر ۱۰ بسته شده است.

خروجی های BCD تراشه IC1، تراشه IC2 را که یک رمز بردار/ راه انداز BCD به هفت قسمتی است تغذیه می کند و خروجی IC2 به DP1 (نمایشگر هفت قسمتی آند مشترک FND507) اعمال می شود. DP1 رقم یکان (۰ تا ۹) تاریخ (DATE) را نشان می دهد. مقاومت های R1 تا R7 مقاومت های محدود کننده جریان هستند. ترانزیستورهای T1 و BC109) T2) به منظور ارائه شکل مناسب ارقام ۶ و ۹ استفاده می شوند، این فرآیند در جدول (۱) نشان داده شده است.

خروجی D (پایه ۱۱) تراشه IC1 به ورودی تراشه IC3 (پایه ۱۴) اعمال می شود. IC3 7490 به صورت شمارنده تقسیم بر ۴ بسته شده است. IC4 و DP2 رقم دهگان نمایشگر تاریخ (DATE) را نشان می دهند و به گونه ای وصل شده اند که هرگاه خروجی های A و B ( پایه های ۱۲ و ۹) تراشه IC3 صفر شود، نمایشگر DP2 خاموش (محو) می گردد. خاموش شدن DP2 از اولین تا نهمین ماه سال باعث کاهش جریان مصرفی و در نتیجه افزایش عمر آن می شود. اگر ورودی خاموشی – موجی (پایه ۴) از IC4 صفر شود، هفت خروجی IC4 یک می گردد و باعث می شود DP2 در حالت خاموشی قرار گیرد. جدول ۲ این فرآیند را نشان می دهد.

شکل1 : نمودار مداری تقویم رومیزی دیجیتال

لیست قطعات

تنظیم مدار تاریخ به وسیله دریچه A1) AND) انجام می پذیرد. تنها هنگامی که خروجی دریچه AND یک شود، هر دو تراشه IC1 و reset ، IC3 می گردند. جدول ۳ به خوبی نشان میدهد که چگونه ۳۲ روز ماه (۰ تا ۳۱) نمایش داده می شود. البته نیازی به نمایش تاریخ 0 نیست، اما با این تراشه ها (IC1 و IC3) نمی توان تاریخ “۱” را مستقیما پس از روز ۳۱ به طور مستقیم نمایش داد مگر این که از یک مدار اضافی دیگر استفاده نمود.

خروجی B (پایه ۹) تراشه IC3، ورودی IC5 (پایه ۱۴) را تغذیه می نماید. عملکرد مدار این بخش برای نمایش ماه ها دقیقا شبیه شمارنده تاریخ (ترکیب T1 ، DP1 ، IC2 ، IC1 و T2) است. خروجی IC5 (پایه ۱۱) ورودی تراشه IC7 (پایه ۱۴) را تغذیه می نماید. تراشه IC7 به صورت شمارنده تقسیم بر ۲ بسته شده است. نمایشگر رقم دهگان شماره ماه ها (DP4) تنها در ماه های اکتبر، نوامبر، دسامبر باید روشن شود. بدین منظور باید خروجی A (پایه ۱۲) از IC7 یک باشد. از آنجا که تمام نمایشگرهای DP1 تا DP4 مورد استفاده در این مدار، از نوع آند مشترک هستند.

برای معکوس کردن سیگنال یک منطقی از یک دریچه N3) NAND) استفاده می شود. البته با به کارگیری نمایشگر کاتد مشترک برای DP4 می توان از N3 اجتناب نمود. تنها از قسمت b و c یا e و f نمایشگر DP4 استفاده می شود. بنابراین به جای آن می توان از دو قطعه LED استفاده نمود که در این صورت در یک تراشه رمزبردار/ راه انداز صرفه جویی می شود. تنظیم مدار ماه ها به وسیله دریچه (AND (A2 انجام می گیرد. از جدول (۴) چنین بر می آید که از حالت شمارش تقسیم بر ۱۳ برای ماه ها (از ۰ تا ۱۲) استفاده شده است و باز مشکل نمایش غیر لازم “0” پس از ۱۲ پیش می آید. می توان به کمک یک مدار اضافی بر این مشکل فایق آمد، اما ممکن است ارزش آن را نداشته باشد.

نمایشگر روز هفته

خروجی دریچه N1 به طور همزمان به ورودی نمایشگر روز از تراشه IC8 (پایه ۱۴) وصل می شود. کلید فشاری push – to – off) S3) برای جلوگیری از تغییر روز هفته در خلال تنظیم تاریخ از ۳۱ به 0 و سپس به 1 و یا آخر ماه هایی که دارای ۳۰ روز و یا کمتر از آن است و یا زمانی که تنها تاریخ به تنظیم نیاز دارد منظور می شود. برای تاریخ های دیگر، روز هفته و تاریخ با فشار کلید S1 به طور همزمان تغییر می کند. کلید S1 می تواند به جای کلید تیغه ای نشان داده شده، یک کلید فشاری باشد.

به عنوان یک انتخاب، می توان از کلید تنظیم ماه S۴ (کلید تیغه ای تک قطبی دو راهه یا کلید فشاری push – to – on) استفاده نمود. کاربرد این کلید در جاهایی که قطع برق زیاد تکرار می شود، بسیار مفید است. چرا که هنگام بازگشت برق، نمایش ماه عدد “0” را نشان خواهد داد و از آنجا که برای گذشت هر ماه باید ۳۱ بار (تعداد روزهای ماه) کلید S1 را فشار داد، تنظیم شماره ماه کار بسیار دشواری خواهد بود. برای مثال اگر در ماه نوامبر باشیم و قطع برق رخ دهد باید 11*31 بار کلید S1 فشار داده شود. استفاده از کلید S۴ برای تنظیم ماه هنگام بازگشت برق بسیار مفید واقع می شود.

نمایش سال نیز کاملا انتخابی است. نمایشگرهای LED هفت قسمتی (FND507*4) همان طور که در شکل (۲) نشان داده شده است برای نشان دادن سال ۱۹۸۳ سیم بندی شده اند. یک بار در سال باید سیم بندی این نمایشگرها برای نشان دادن شماره سال موردنظر عوض شود. در این جا برای هر یک از ورودی های قسمت (a تا g) نمایشگرها، به طور جداگانه از مقاومت محدود کننده جریان استفاده نشده است بلکه تنها یک مقاومت محدود کننده در مسیر تغذیه مشترک قسمت ها قرار داده شده است.

شکل 2: نحوه سیم بندی نمایشگرهای هفت قسمتی برای نمایش سال 1983

نمایشگرها برای نشان دادن شماره سال موردنظر عوض شود. در این جا برای هر یک از ورودی های قسمت (a تا g) نمایشگرها، به طور جداگانه از مقاومت محدود کننده جریان استفاده نشده است بلکه تنها یک مقاومت محدود کننده در مسیر تغذیه مشترک قسمت ها قرار داده شده است.

ساخت مدار

شکل ۳ مدار یک منبع تغذیه تثبیت شده 1A , 5V بدون ریپل را نشان می دهد. تثبیت کننده (IC13 (MC7805 حفاظت حرارتی و اتصال کوتاه را فراهم می نماید.

شکل 3: نمودار مداری منبع تغذیه تثبیت شده 1A , 5V

شکل (الف-4) اندازه واقعی یک رو از نقشه مدار چاپی تقویم دیجیتال

شکل(ب- 4) اندازه واقعی روی دیگر نقشه مدار چاپی تقویم دیجیتال

شکل (الف-5) نقشه قطعات مدار چاپی شکل (الف-4)

شکل (ب-5) نقشه قطعات مدار چاپی شکل (ب-4)

شکل (۶) مشخصات پایه های برخی از تراشه های به کار رفته در این پروژه را نشان می دهد. شکل (۴) اندازه واقعی فیبر مدار چاپی دو رو را برای تقویم دیجیتالی نشان می دهد. و شکل (۵) نقشه قطعات مدار چاپی آن را نمایش می دهد.

در کل، این تقویم دیجیتالی که دارای نمایشگر روز- تاریخ – ماه و سال است از جهت کمترین شمار تراشه های مصرفی و نمایشگرها و دستیابی آسان آنها در بازار بسیار مقرون به صرفه است. همچنین می توان آن را با یک ساعت دیجیتال همراه کرد تا از تنظیم دستی در هر روز اجتناب شود.

شکل 6: آرایش پایه های تراشه های مختلف به کار رفته در پروژه تقویم دیجیتال