Actualización del Circuito de Control del Reloj P31
Como muestra el video de la Entrada 13, la electrónica original de la placa presenta fallas ya que los Tubos muestran sus dígitos en forma aleatoria. La placa original de control de los Tubos (Fig.13.5) posee 50 transistores de los años 60 (Fig.13.6) de los cuales unos 20 ya no funcionan y no tienen reemplazo.
Entonces la desición será actualizar toda la electrónica de la placa con un nuevo diseño basado en tecnología CMOS como se ve a continuación.
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| Fig.14.1 Diagrama en bloques del nuevo display del Reloj |
En
el diagrama de la Fig.14.1 pueden verse arriba los 6 Tubos
NIMO BA0006-P31 (la placa posee 5, se agregará un sexto Tubo) que corresponderán en pares, a la indicación de Horas, Minutos y
Segundos del Reloj, y también podrán mostrar Dia, Mes y Año como ya se
sugirió.
Como se ve, los Ánodos reciben la alimentación de 3-3,5 KVDC, los Cátodos son polarizados como se verá más abajo. Las Grillas de los Tubos son manejadas (las resistencias limitadoras no se muestran) por integrados decodificadores BCD a decimal de tecnología CMOS tipo CD4028.
En este diseño similarmente al anterior, utilizaré integrados tipo registros de desplazamiento o conversores serie/paralelo de tecnología CMOS tipo CD4094, para almacenar los códigos BCD de los dígitos a mostrar,
Como se ve, los Ánodos reciben la alimentación de 3-3,5 KVDC, los Cátodos son polarizados como se verá más abajo. Las Grillas de los Tubos son manejadas (las resistencias limitadoras no se muestran) por integrados decodificadores BCD a decimal de tecnología CMOS tipo CD4028.
En este diseño similarmente al anterior, utilizaré integrados tipo registros de desplazamiento o conversores serie/paralelo de tecnología CMOS tipo CD4094, para almacenar los códigos BCD de los dígitos a mostrar,
Las características de estos integrados se muestran a continuación:
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| Fig.14,2 Características de los integrados CD4028 y CD4094 |
En
el diagrama de la Fig.14.3 puede verse el circuito más detallado para los
dos primeros Tubos del display del Reloj, los cuales mostrarán los
dígitos de Horas. Los circuitos de los otros dos pares de Tubos de Minutos y Segundos serán similares. También podrán mostrar Dia, Mes y Año como ya se
sugirió.
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| Fig.14.3 Circuito parcial del display para dos Tubos |
Como puede verse en la Fig 14.3 , en este circuito los Cátodos de los Tubos son polarizados por medio del transformador de filamento con +6 Voltios DC respecto de 0 Voltios (GND, tierra o masa) utilizando el divisor de tensión R1/R2.
Los integrados CMOS son alimentados con VCC +12 Voltios, por lo cual la salida activa del deco CD4028 (ver su tabla en la Fig.14.2) correspondiente al código BCD de sus entradas DCBA, colocará +6 Voltios de polarización Grilla-Cátodo activando en el Tubo, el haz electrónico correspondiente al dígito a encender. Las restantes 9 salidas del deco no activas se mantendrán en 0 Voltios, aplicando -6 Voltios de polarización Grilla-Cátodo desactivando los restantes haces no correspondientes al código BCD aplicado. Las resistencias de 1 Mohm limitan la corriente en la Grilla activa.
El CD4094 es un conversor serie/paralelo de 8 bits que como se ve en la Fig.14.3 maneja las entradas de los dos decos CD4028, 4 bits para cada uno.
Como también se ve, el circuito recibe tres señales desde el microcontrolador uC que son:
- DT12 es la entrada de bits (datos) seriales que ingresan y se almacenan en los registros CD4094 que luego son presentados en las entradas DCBA de los decos
- CK es la señal de reloj (clock) que dispara el almacenamiento y desplazamiento de los bits DT12 en los registros.
- ST es una señal de activación (Strobe) que transfiere los bits almacenados a las salidas de los registros.
Como se ve en las Fig 14.1 y 14.3, la señal DT12 se llama así porque es el ingreso de bits del registro de los primeros dos digitos (Horas), DT34 es el ingreso de bits del registro de los dos digitos centrales (Minutos) y DT56 es el ingreso de bits del registro de los últimos dos digitos (Segundos)
En cada refresco del display, en la señal CK se enviarán los 24 pulsos necesarios para desplazar y almacenar los 24 bits (6x4) necesarios para decodificar los 6 digitos a mostrar, y luego se pulsará la señal ST para actualizar las salidas de los registros.
En la Fig 14.5 se muestra el circuto del uC que es similar al diseño anterior Reloj IN0012, donde ya se explicaron sus características e indicaciones de sus Leds.
Las principales variantes son las señales de control del display DT12, CK y ST, que son provistas por medio de los transistores T1, T2 y T3 que funcionan como adaptadores de nivel entre la tensión VDD (5V) del uC y la tensión VCC(12V) del display, y que no se aplica la función de Back Light.
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| Fig.14.4 Diagrama de circuito del uC |
El diseño continuara con el armado de la nueva placa de control ...
