L'auteur de Hackaday, surnommé Yann Guidon, a construit un énorme décodeur binaire à sept segments sur des relais et des diodes, remplaçant ... juste une toute petite puce comme K514ID1. Seul un microcircuit est ennuyeux, et pour voir comment cela fonctionne, vous devez le casser et placer le cristal au microscope. Et ici, vous pouvez voir où tout se trouve, quelle fonction il remplit et ce qui changera si le circuit est modifié d'une manière ou d'une autre. Et le plus important - il clique mystérieusement chaque fois que vous changez.
Fait maison alimenté par une alimentation bipolaire de 3,3 volts. Pour chacun des pôles, il peut consommer jusqu'à 0,45 ampère, selon le chiffre hexadécimal qu'il affiche. Le programme comprend: dix relais RES-15, un indicateur de lueur IV9 à sept segments, cinquante-neuf diodes au germanium D9K. La résistance d'entrée de chacune des entrées du décodeur est égale à la résistance de l'enroulement du relais. L'appareil est un matériel ouvert sous licence Creative Commons BY-SA 4.0. L'assemblage du circuit s'est achevé en août 2018.
Comme le circuit est un circuit à diode relais, il est logique de supposer que le code binaire est d'abord envoyé au décrypteur décimal binaire, à la sortie duquel le code devient positionnel, puis la matrice fractionnaire convertit le code positionnel en un code à sept segments. C'est le moyen le plus paresseux, mais pas optimal: plus de relais et de diodes sont nécessaires. Yann Guidon a réduit le nombre des deux en utilisant un code non pas positionnel, mais plus complexe, pas trop lisible par l'homme, mais absolument compréhensible pour la matrice de diode comme intermédiaire.
Et puisque chaque segment de l'indicateur de roche peut être alimenté avec une tension de n'importe quelle polarité, cette matrice peut toujours être optimisée. Voyez comment le maître a réalisé ses sorties sur des diodes connectées dans différentes directions. Mais ce n'est pas tout. Au milieu d'une source d'alimentation bipolaire, il ne connectait que la sortie générale de l'indicateur. Et les relais sont alimentés par la tension prise entre les pôles de cette source, soit 7,2V. Pour organiser les entrées du décodeur utilisé des enroulements de relais, détachés du reste du circuit. En général, regardez:
En choisissant la méthode d'assemblage de ce schéma, vous avez toute la latitude. Si vous voulez sortir des sentiers battus - prenez les fichiers finis pour Eagle: et. Vous pouvez utiliser la planche à pain.
Le capitaine lui-même a également décidé de ne pas se limiter à une seule option. Dans l'un d'eux, il a utilisé des boutons pour entrer le code binaire et des LED pour indiquer celui intermédiaire, ce qui est pratique pour le débogage:
J'ai laissé les boutons dans un autre et j'ai remplacé les diodes matricielles par de vieilles LED dans des boîtiers métalliques, par exemple AL102:
Dans le troisième, j'ai fait une carte avec un indicateur vertical et un connecteur pour fournir des signaux aux entrées de l'extérieur:
Vous pouvez y connecter une carte de test avec un ancien code binaire à l'aide d'un commutateur de numérotation:
Et vous pouvez composer à partir d'eux un affichage à plusieurs chiffres avec décodeurs intégrés:
Le lecteur sera peut-être surpris que l'indicateur montre parfois non pas des chiffres, mais des lettres. C'est normal. Quatre chiffres binaires peuvent coder seize combinaisons - de 0 à 15. Les nombres de 0 à 9 sont des nombres, et de 10 à 15 - les lettres A, B, C, D, E, F.Par conséquent, le système de nombres hexadécimal est si large et utilisé dans la technologie informatique - il vous permet d'utiliser tout, et pas seulement certaines de ces combinaisons, comme ce serait le cas en utilisant le binaire. Optimisation à nouveau.
Si vous avez déjà collecté quelque chose sur les indicateurs de décharge de gaz et luminescents, la lueur vous surprendra par sa simplicité par rapport à eux. Ce n'est qu'une ampoule à incandescence, uniquement multi-filament. Si vous n'en trouvez pas, prenez les petits voyants et disposez-les en forme de segments. La tension d'alimentation des ampoules doit être la moitié de la tension des enroulements de relais, le courant doit être inférieur à la limite des diodes. S'il est un peu plus grand, vous pouvez prendre des diodes modernes - comme pour les petites, mais à un courant plus élevé.
Voyons comment Yann Guidon collecte l'une des options de l'appareil. Il commence par acquérir un indicateur et dix relais:
Il propose deux dispositifs d'entrée au choix: des boutons et une molette avec encodeur binaire intégré, ainsi que les quatre premiers relais, aux enroulements auxquels ces dispositifs d'entrée seront connectés:
Installe le reste des relais, les connecte selon le schéma ci-dessus, et les sorties du décodeur générant le code intermédiaire, charge les LED pour le débogage. À ce stade, une source bipolaire n'est pas nécessaire, car il n'y a pas encore d'indicateur dont la sortie commune doit être connectée au milieu de la source d'alimentation.
Matrice et indicateur de diode à souder. Tout fonctionne, mais la matrice n'est pas encore optimisée, elle contient plus de diodes qu'elle ne pourrait l'être:
Et enfin, il l'optimise, en obtenant ce que vous avez déjà vu au début de l'article.
Si vous envisagez de fabriquer des décodeurs à relais (par exemple, des horloges) uniquement des décodeurs et que la source des signaux binaires de chaque catégorie sera des circuits logiques ou un microcontrôleur, les enroulements de relais devront être adaptés avec eux à l'aide de commutateurs à transistors. Pour ce faire, vous devez prendre un transistor de la structure P-N-P, connecter l'émetteur au moins de l'alimentation de la source de signal, le collecteur à l'une des bornes de l'enroulement du relais et son autre sortie au plus de l'alimentation de la source de signal. Shuntez l'enroulement avec une diode en polarité inversée. Connectez la base du transistor avec une résistance de 1 kilo-ohm à la sortie du microcircuit. Chaque décrypteur nécessitera quatre de ces clés.
Et l'affichage comme dans les vieux films de science-fiction est prêt!