60 LED´s nacheinander schalter

[Yannick]

Hallo Achim,

Taster habe ich mir schon besorgt. Das mit dem unterbrechen der Spannungsversorgung ist ein super Tipp, Danke.



Yannick

[Yannick]

Hallo,

unsere Familien-Team-Arbeit läuft jetzt.

Ein Problem haben wir allerdings:

Die Uhr schaltet nach 61 Taken und nicht nach 60 Takten weiter. Bei dem Umsprung von Sekunden auf Minuten fällt das kaum auf. Nur wenn es zB. 22:59 Uhr ist, dann spring sie im nächsten Stepp nicht sofort auf 23:00 Uhr, sondern geht erst wieder richtig bei 23:01 Uhr.

Ich habe es schon mit And-Gatter versucht. Hat aber nicht geklappt. Hat eventuell jemand eine Idee


Yannick

[Achim H]

Bei dem Umsprung von Sekunden auf Minuten fällt das kaum auf. Nur wenn es zB. 22:59 Uhr ist, dann spring sie im nächsten Stepp nicht sofort auf 23:00 Uhr, sondern geht erst wieder richtig bei 23:01 Uhr.

Ich denke, das Problem liegt an der Zählweise:
IC1 zählt von 0 bis 9,
IC2 zählt von 0 bis 4.
Der Übertrag an IC3 wird folglich nicht mit dem 60. Takt weiter gegeben, sondern erst mit dem 61. Takt.

Mögliche Abhilfe (bitte auf Steckbrett bauen):
Und-Gatter mit 3 Eingänge (4073).

Eingänge:
a an Ausgang 8 (die 9. Led) von IC1
b an Ausgang 4 (die 5. Led) von IC2
c an Clock von IC1

Ausgang:
Y liefert den Übertrag --> an Clock des nächsten IC
+ über 1 Diode für Reset von IC1
+ über 1 Diode für Reset von IC2

Dioden: 1N4148 oder ähnlich.

Y liefert erst dann ein high, wenn
a = high (1er Wertigkeit = 9)
b = high (10er Wertigkeit = 5)
c = high (die positive Flanke von Clock)
ansonsten ist Y = low.

[Yannick]

Hallo Achim,

ich habe 6 IC´s auf meiner Platine, 2 Stk. Sekunde, 2 Stk. Minute und 2 Stk. Stunde. Liege ich richtig in der Annahme das du meine Minuten Ic´s meinst?

[Achim H]

Bei den Minuten-ICs wirst Du es wohl am ehesten sehen, betroffen sind demnach aber auch die Sekunden-ICs.

Die beiden ICs einer Zeiteinheit (zum Beispiel Sekunden) zählen immer bis 60. Erst mit dem 61. Takt wird der Überlauf aktiviert. Bei den Minuten das Gleiche. Auch diese beiden ICs zählen immer bis 60 und erst mit dem 61. Takt wird der Überlauf an die Stunden weiter gegeben.

Das Und-Gatter muss so verschaltet werden, dass der Überlauf genau 1 Takt früher erfolgt.

Was mich etwas stört ist das Timing Diagramm auf Seite 5 im Datenblatt des 4017. Je länger ich mir das anschaue, umso mehr habe das Gefühl, dass meine Antwort nicht die Lösung ist.


Frage:
Wenn der Überlauf an die Stunden erfolgt, leuchtet dann überhaupt eine Led bei den Minuten oder sind alle Leds dunkel?

[Yannick]

Die Sekunden laufen 60 Takte durch, bei dem 61 Takt werden die Minuten um einen Takt erhöht. Das fällt kaum auf. Nur wenn es zB. 22:59 Uhr ist, dann schalten die Minuten (logischer Weise) auch erst bei dem 61 Takt. Bei dem Umsprung der genannten Zeit ist es dann 1 Minute lang 22:00 Uhr. Mit dem 61-zigsten Takt der Minuten springt die Uhr dann auf 23:01 Uhr. Das stimmt dann ja wieder.


Yannick

[Borax]

Irgendwie versteh ich das Problem nicht ganz...
Der Reset des 'aktuellen' Counters liefert den Takt für den folgenden Counter. Das müsste beim 'Übergang' von den ersten 60 Sekunden (also 0-59) zur nächsten Minute ja völlig analog zum 'Übergang' beim Sekunden Counter von den ersten 10 Sekunden (0-9) zu den nächsten 10 Sekunden laufen (und da gibt es ja dieses Problem nicht). Also müsste der Reset des Row-Counters (oder Column-Counters - je nachdem wie rum man die jetzt betrachtet) den Takt für die Minuten liefern und der Reset bei den Minuten (also nach der 59) sollte dann die Stunden schalten. Oder hab ich da jetzt einen Denkfehler?

[Yannick]

Die Denke ist nicht verkehrt, dass stimmt aber nur wenn keine weitere Kaskade angeschlossen wird. Einzeln läuft das zählen bis 60 super. Der 60-zigste Takt wird aber noch intern für die erste kaskade benötigt. Erst der 61-zigste Takt (Übertrag) schaltet die zweite Kaskade. Beim zählen fällt das auch nicht auf, da kann ich auch sauber bis 1000 zählen. Nur die Minute hat nur 60 Sek. und die Stunde 60 Minuten.

Jetzt versuche ich verzweifelt, wenn die 60-zigste Minute um ist, dass die Stunde auch bei diesem Takt reagiert. Genauso von Sekunden auf Minuten.


Yannick

[Achim H]

Wenn Clock ausgeschaltet ist, müssten bei IC1 und IC2 einer Zeiteinheit (zum Beispiel: Sekunden) jeweils Ausgang 0 aktiv sein. Es gibt aber keine Null Sekunden, folglich muss damit die Led direkt unter der 12 aktiviert werden.

00:00:00 Uhr = alle Zeiger auf der 12.

Irgendwie irritiert mich aber das Timing Diagramm zum 4017 (Seite 5 im Datenblatt).
Mit jeder positiven Flanke des Clock zählt der Zähler um 1 weiter. Mit dem 11. Takt wird CarryOut aktiv und gibt das Clock an IC2 weiter, bei IC1 ist wieder Ausgang 0 aktiv.
Blöderweise bleibt Ausgang 1 ab dem 2. Durchlauf für 2 Takte (Takt 12 und 13) stehen, bevor es mt Takt 14 Ausgang 2 aktiviert. Und das dürfte das Problem sein.

Oder sehe ich mal wieder etwas, was nicht vorhanden ist?

[Yannick]

Ich hätte da eventuell eine Idee.

Übergang von Sekunden auf Minuten und das Gleiche beim Übergang von Minuten auf Stunden:
Wenn ich jetzt einen Zähler einbaue und den mit den Takten aus PIN 11 (LED 10, 20, 30, 40, 50, 60) von IC1(für Sekunden) füttere. An PIN 11 kommt bei 60 Takten, 6x ein high an. Den Zähler würde ich über ein And-Gatter an 0110 (6) anschließen und dieses Ergebnis an IC3 ausgeben. Den Zähler würde ich bei 0111 (7) resetten. Könnte das klappen?


Yannick

[Achim H]

Was passiert eigentlich, wenn Carryout von IC1 nicht nur an Clock von IC2 angelegt wird, sondern auch IC1 resetet? Damit müsste doch der Zustand wie beim ersten Durchlauf wieder hergestellt sein.

An PIN 11 kommt bei 60 Takten, 6x ein high an.

Kommt es eben nicht.

Start ohne Takt aktiviert Ausgang 0
Takt 1 --> immer noch 0
Takt 2 --> 1
Takt 3 --> 2
...

Ab dem 2. Durchlauf:
Takt 11 aktiviert Ausgang 0
Takt 12 --> 1
Takt 13 --> 1
Takt 14 --> 2
...
Takt 22 --> 0
Takt 23 --> 1
Takt 24 --> 1
Takt 25 --> 2
...
Takt 33 --> 0
Takt 34 --> 1
Takt 35 --> 1
Takt 36 --> 2
usw.

Somit müssen 65 Takte in das IC einfließen, damit Pin 11 (Ausgang 9) genau 6mal ein High ausgibt.
Takt 66 ist somit erst 1 Minute.


Auf der Seite von Bader-Frankfurt habe ich einen Schaltplan für eine Nixie-Uhr gefunden. Die Dezimalzähler dort sind auch 4017, allerdings aus der 74er Serie (also TTL).

[Yannick]

Ich habe meine Vorstellung gerade mal gesteckt.(hier ist etwas in der Art, man muss nur die letzten 4 Stufen streichen ( http://elektronik-kompendium.de/public/ ... /ll100.png ) An Pin 11 kommt laut Multimeter 6x ein high. Mein eingebauter Zähler (SN74LS393N) zählt auch bis 6 und bei 7 Reset. Das Problem ist nur, dass der Zähler den 6. Takt erst mit der fallenden Flanke ausgibt. Genauso wie ohne Zähler.

"Was passiert eigentlich, wenn Carryout von IC1 nicht nur an Clock von IC2 angelegt wird, sondern auch IC1 resetet? Damit müsste doch der Zustand wie beim ersten Durchlauf wieder hergestellt sein."

Dann bleibt alles stehen

Beim stöbern habe ich das hier noch etwas gefunden und gleich installiert.

http://www.progshop.com/versand/softwar ... nbuch.html

[Achim H]

Ich habe meine Vorstellung gerade mal gesteckt.(hier ist etwas in der Art, man muss nur die letzten 4 Stufen streichen (Link zu einem Bild)

Dort wird aber der 74HC4017 verwendet.

An Pin 11 kommt laut Multimeter 6x ein high.

Nach wievielen Takten?
Bitte jetzt nicht einfach "60" sagen. Manuell betätigt (mit einem Taster) statt einem Taktgeber und dabei zählen.

Ich hatte schon nach einer Alternative zum 4017 Ausschau gehalten, aber nichts vergleichbares finden können. Mit 1 IC mehr hätte man einen BCD-Zähler (4518, 2 Zähler in einem Gehäuse) nehmen können, allerdings braucht man da wieder einen BCD zu Dezimal Dekodierer, was den Aufwand nur schlimmer macht.

Ich verstehe ehrlich gesagt nicht, wieso der 74HC4017 besser sein soll als ein 4017. Das ist doch das Gleiche in hellgrün. Laut Timing Diagramm zählt der aber richtig, was man vom 4017 irgendwie nicht behaupten kann.

[Yannick]

Ich benutze auch den HCF4017BE.

[Nach wie vielen Takten?]

Bei 10, 20, 30, 40, 50, 60, den Zähler und die gesteckten LED´s habe ich noch zusätzlich als Kontrolle genutzt. Immer bei 10 kommt ein high am PIN 11


Wenn ich mir den Schaltplan von der Nixieuhr mit meinem Aufbau vergleiche stelle ich fest, das die Nixieschaltung den Übertrag von Sek. auf Min. und Min. auf Std nicht von Carryout auf Clock geht. Kann das daran liegen?

Ich verstehe auch allerdings nicht wo er für die And-Gatter das Signal für PIN1 am IC9A, PIN2 am IC7A, PIN13 am IC70, PIN5 am ICtBPIN4 am 9B herholt

[Achim H]

Ich benutze auch den HCF4017BE.

Und wieso erzählst Du das erst jetzt?
Ich hatte angenommen, dass Du den 4017 aus der 40er Reihe und nicht aus der 74er Reihe verwendest. Der aus 74er Reihe zählt nämlich laut Timing Diagramm richtig. Und wenn der richtig zählt, sind alle meine Antworten für die Katz, da diese unter falscher Annahme entstanden..

[Yannick]

Hallo,

hier stand:


Nö, Du kannst Dir einen aussuchen: Ob 74HC 4017 oder MOS 4017 spielt hier keine Rolle.
Die Anmerkung von Achim H solltest Du beachten...


und nun.

[Achim H]

und nun.

Und nun habe ich kleine Ahnung mehr. Der 4017 aus der 40er-Reihe zählt falsch, der aus der 74er-Reihe nicht. Damit sind mir nun meine Ideen ausgegangen, warum die Schaltung nicht so funktioniert wie sie funktionieren soll.

Ich will trotzdem versuchen, das Problem in den Griff zu bekommen.
In dieser Antwort hattest Du geschrieben, dass Du folgende Idee hättest:

Übergang von Sekunden auf Minuten und das Gleiche beim Übergang von Minuten auf Stunden:
Wenn ich jetzt einen Zähler einbaue und den mit den Takten aus PIN 11 (LED 10, 20, 30, 40, 50, 60) von IC1(für Sekunden) füttere. An PIN 11 kommt bei 60 Takten, 6x ein high an. Den Zähler würde ich über ein And-Gatter an 0110 (6) anschließen und dieses Ergebnis an IC3 ausgeben. Den Zähler würde ich bei 0111 (7) resetten. Könnte das klappen?

Damit wir nicht wieder aneinander vorbei reden, wie hattest Du vorher den Übergang gemacht?
Ich meine: standardmäßig sind die 6 Stück 4017 (der 74er-Reihe) doch miteinander verschaltet.

Der Taktgenerator liefert die Takte.
IC1 (Sekunden, 1er-Wertigkeit) zählt von 0 bis 9 und gibt per Carryout das Signal an IC2.
IC2 (Sekunden, 10er-wertigkeit) zählt von 0 bis 5 und gibt mit Ausgang 6 das Signal an IC3. Zeitgleich resetet es sich selbst.
IC3 (Minuten, 1er-Wertigkeit) zählt von 0 bis 9 und gibt per Carryout das Signal an IC4.
IC4 (Minuten, 10er-Wertigkeit) zählt von 0 bis 5 und gibt mit Ausgang 6 das Signal an IC5. Zeitgleich resetet es sich selbst.
IC5 (Stunden, 2er-Wertigkeit) zählt von 0 bis 1 und gibt mit Ausgang 2 das Signal an IC6. Zeitgleich resetet es sich selbst.
IC6 (Stunden, 6er-Wertigkeit) zählt von 0 bis 5 und resetet sich mit Ausgang 6 selbst.

Damit hast Du doch bereits eine komplette Zähler-Kette. Was soll dann noch ein weiterer Zähler bewirken, der im Grunde doch nichts anderes macht wie zum Beispiel IC2 (Sekunden, 10er-Wertigkeit)? Der zählt doch schon (und immer nur dann), wenn IC1 (Sekunden, 1er-Wertigkeit) bei 10, 20, 30, 40, 50 und bei 60 mit dem Überlauf den Takt weiter reicht.

[Yannick]

Genau diese ebend beschriebene Schaltung habe ich aufgebaut. Das mit dem Zähler hatte nicht geklappt.

[Achim H]

Bei dem Umsprung der genannten Zeit ist es dann 1 Minute lang 22:00 Uhr. Mit dem 61-zigsten Takt der Minuten springt die Uhr dann auf 23:01 Uhr. Das stimmt dann ja wieder.

Hier war ja mein erster Gedanke, nicht mit Ausgang 6 von IC2 den Überlauf an IC3 zu machen, sondern mit einem Und-Gatter.

a --> Ausgang 9 (die 10. Led) von IC1
b --> Ausgang 5 (die 6. Led) von IC2
Y --> Clock von IC3.

Damit würde bereits 1 Takt früher (also punktgenau mit dem 60. Takt) umgeschaltet.
Mit Takt 61 wird Ausgang 6 von IC2 high und müsste sich selbst reseten.


mfg Achim

[Yannick]

Ich nehme mal an, dass mein AND nicht mit dem am Ausgang (5 und 9) anliegenden 2,2 Volt klar kommt. Ist ein HCF4081BE. Das möchte wohl etwas mehr.


Yannick

[Achim H]

Laut Datasheet akzeptiert der HCF4081B, BE, BEY

für ein logisches Low
maximal 1,5V bei 5V Betriebsspannung (nachfolgend BS),
max. 3V bei 10V BS
max. 4V bei 15V BS.

für ein logisches High
minimal 3,5V bei 5V BS
min. 7V bei 10V BS
min. 11V bei 15V BS.

Da ist dein High mit nur 2,2V etwas zu low.

[Yannick]

Dann muss ich mir wohl ein anderes IC bestellen. Ist der HCT7408 ok?

Yannick

[Achim H]

Du meinst doch sicherlich den 74HCT08.

Laut Datasheet (DC-Spezifikationen, Seite 3 im PDF) muss der High-Level-Input mind. 2V betragen. Laut Deinen Informationen beträgt beim 4017 der High-Level-Output 2,2V. Ist über 2V, müsste also funktionuckeln.

[Yannick]

Den meine ich, Danke

Besteht nicht auch die Möglichkeit, dass ich das Ausgangssignal mit Hilfe von einem Transistor verstärke? Ich könnte doch so die Betriebsspannung zum schalten verwenden. Oder liege ich da falsch?



Yannick

[Achim H]

Mit Transistoren habe ich es nicht so, da kenne ich mich nicht aus.
Aber wenn Du ein Signal verstärken möchtest, dann nimm doch einfach einen Operationsverstärker.

Falls Du andere ICs aus der 40er Reihe rumfliegen hast, dann kannst Du es auch mal mit 1 Buffer (4009) oder 2 hintereinander geschalteten Inverter (4007) versuchen.