L'autor de Hackaday, sobrenomenat Yann Guidon, va construir un enorme decodificador binari de set segments en relés i díodes, substituint ... només un xip minúscul com el K514ID1. Només un microcircuit és avorrit i, per veure com funciona, cal trencar-lo i col·locar el cristall sota un microscopi. I aquí podeu veure on es troba tot, quina funció realitza i què canviarà si el circuit es modifica d’una manera o d’una altra. I el més important: fa clic misteriosament cada vegada que canvieu.
Casolans alimentat per una font d’alimentació bipolar de 3,3 volts. Per a cadascun dels pols, pot consumir fins a 0,45 amperes, segons quin dígit hexadecimal mostra. El circuit inclou: deu relés RES-15, un indicador de resplendor IV9 de set segments, cinquanta-nou diodes de germani D9K. La resistència d’entrada de cadascuna de les entrades del descodificador és igual a la resistència del bobinatge del relé. El dispositiu és de maquinari obert amb llicència de Creative Commons BY-SA 4.0. El muntatge del circuit es va completar l’agost de 2018.
Com que el circuit és un circuit de díode relé, és lògic suposar que el codi binari s’envia primer al desxifrador decimal binari, a la sortida del qual el codi es posiciona i, a continuació, la matriu fraccional converteix el codi posicional en un de set segments. Aquesta és la forma més mandrosa, però no òptima: calen més relés i díodes. Yann Guidon va reduir el nombre d’ambdós mitjançant un codi no posicional, sinó més complex, no massa llegible per l’home, però absolutament comprensible per a la matriu de díodes com a intermediari.
I com que cada segment de l’indicador de roca es pot alimentar amb tensió de qualsevol polaritat, aquesta matriu encara es pot optimitzar. Mireu com el mestre es va adonar de les seves sortides en díodes connectats en diferents direccions. Però això no és tot. Al punt mig d’una font d’energia bipolar, només va connectar la sortida general de l’indicador. I els relés s’alimenten amb la tensió presa entre els pols d’aquesta font, és a dir, 7,2V. Per organitzar les entrades del descodificador, els bobinatges del relé s'utilitzen, deslligats de la resta del circuit. En general, mireu:
Si escolliu el mètode de muntatge d'aquest esquema, teniu tot un abast. Si voleu seguir la pista batuda, agafeu els fitxers finalitzats per a Eagle: i. Podeu utilitzar el panell.
El propi mestre també va decidir no limitar-se a una opció. En un d'ells, va utilitzar botons per introduir el codi binari, i LEDs per indicar l'intermediari, convenient per a depurar:
Vaig deixar els botons en un altre, i vaig substituir els díodes matricials per LEDs antics en estoigs metàl·lics, per exemple, AL102:
A la tercera, vaig fer una placa amb un indicador vertical i un connector per subministrar senyals a entrades de fora:
Podeu connectar-lo a una placa de prova amb un codi binari anterior mitjançant un commutador de marcació:
I podeu marcar a partir d’ells una pantalla de diversos dígits amb decodificadors integrats:
Potser el lector se sorprendrà que l’indicador de vegades no mostri números, sinó lletres. Això és normal. Quatre dígits binaris poden codificar setze combinacions - de 0 a 15. Els nombres de 0 a 9 són nombres, i de 10 a 15 - les lletres A, B, C, D, E, F. Per tant, el sistema de nombres hexadecimal és tan ampli i usat en tecnologia informàtica: permet utilitzar-ho tot, i no només algunes d’aquestes combinacions, com seria quan s’utilitza el binari. Optimització de nou.
Si ja heu recollit alguna cosa en indicadors de descàrrega de gas i luminescència, la resplendor us sorprendrà amb la seva senzillesa en comparació amb aquests. És només una bombeta incandescent, només multi-filament. Si no en trobeu, agafeu els petits indicadors i ordeneu-los en forma de segments. La tensió d’alimentació de les bombetes hauria de ser la meitat del voltatge dels bobinatges del relé, el corrent hauria de ser inferior al límit dels díodes. Si és una mica més gran, podeu prendre diodes moderns, com per a petits, però a un corrent més elevat.
Vegem com Yann Guidon recopila una de les opcions del dispositiu. Comença adquirint un indicador i deu relleus:
Es ven dos dispositius d’entrada per triar: botons i un commutador de polze amb un codificador binari integrat, així com els primers quatre relés, als enrotllaments als quals es connectaran aquests dispositius d’entrada:
Instal·la els relés restants, els connecta segons el diagrama mostrat anteriorment i emet el descodificador que genera el codi intermedi, carrega els LED per a la depuració. En aquesta fase, no és necessària una font bipolar, ja que encara no hi ha cap indicador del qual la sortida comuna hagi de connectar-se al punt mitjà de la font d’energia.
Matriu i indicador de díodes de soldadura. Tot funciona, però la matriu encara no està optimitzada, hi ha més diodes que no es podia:
I, finalment, l’optimitza, aconseguint el que ja veies al principi de l’article.
Si voleu fer decodificadors de relé (per exemple, rellotges) només decodificadors, i la font dels senyals binaris de cada categoria seran els circuits lògics o un microcontrolador, els enrotllaments del relé hauran de ser combinats amb ells mitjançant interruptors de transistor. Per fer-ho, heu d’agafar un transistor de l’estructura P-N-P, connectar l’emissor al menys de l’alimentació de la font del senyal, el col·lector a un dels terminals del bobinatge del relé i la seva altra sortida al plus de la potència de la font del senyal. Eviteu el bobinat amb un díode en polaritat inversa. Connecteu la base del transistor amb una resistència d’1 kilograms a la sortida del microcircuit. Cada desxifrador necessitarà quatre claus d’aquest tipus.
I la pantalla com a les pel·lícules de ciència ficció antiga està a punt!