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HDT(R)

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03.11.2009,
14:06
 

Zähler mit DC40103 (Elektronik)

Hallo,
ich habe anhängende Schaltung aufgebaut. Der Quarztaktgeber steuert den 1. CD40103 und dieser den 2. Soweit funktoniert alles. Nur, wie stelle ich sicher, daß die beiden CD40103 mit dem Start einen Reset kriegen? Bisher ist es so, daß sie nach dem Einschalten irgendwo anfangen und erst, wenn sie beide einmal ganz durchgezählt haben, sind sie synchchron.

HDT

olit(R)

E-Mail

Berlin,
03.11.2009,
14:20

@ HDT

Zähler mit DC40103



Gruß olit

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
03.11.2009,
16:00

@ HDT

Zähler mit DC40103

» Nur, wie stelle ich
» sicher, daß die beiden CD40103 mit dem Start einen Reset kriegen?

Indem du beim Versorgungsspannung Einschalten für einen Reset an den Pinchen 2 der beiden Zähler sorgst.
Olit hat eine Methode mit RC Glied und Gatter - vorzugsweise Schmitttrigger - angegeben.
Andere Schaltungen arbeiten nur mit einfachem RC Glied.
Aufwändigere Variante wäre ein 7705 (bei 5V Versorgungsspannung) oder ein anderer Reset Baustein.

» Bisher ist es so, daß sie nach dem Einschalten irgendwo anfangen und erst, wenn
» sie beide einmal ganz durchgezählt haben, sind sie synchchron.

Jooo, logisch. Oder du drückst einmal nach dem Einschalten den Reset.

Warum geht der Resetknopf nur an den 4521? Soll nicht auch die beiden 40103 neu anfangen?
Problem was du vermutlich hast: Reset ist bei 4521 H-aktiv und beim 40103 L-aktiv. Also einen Inverter dazwischen setzen. Und an den Eingang von allem einmal ein RC-Glied zum automatischen Resetten beim Spannung einschalten - und parallel dazu eine Reset-Taste, dass du das auch jederzeit per Hand auslösen kannst.

hws

HDT(R)

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03.11.2009,
18:50

@ hws

Zähler mit DC40103

» Warum geht der Resetknopf nur an den 4521? Soll nicht auch die beiden
» 40103 neu anfangen?
» Problem was du vermutlich hast: Reset ist bei 4521 H-aktiv und beim 40103
» L-aktiv. Also einen Inverter dazwischen setzen. Und an den Eingang von
» allem einmal ein RC-Glied zum automatischen Resetten beim Spannung
» einschalten - und parallel dazu eine Reset-Taste, dass du das auch
» jederzeit per Hand auslösen kannst.
»
» hws

Also ich hab jetzt alle Varianten ausprobiert. Der Pin 2 des 40103 braucht Plus-Potential, sonst läuft der gar nicht. Hab dann einen 10k gegen Plus angelegt und einen Reset-Taster gegen Minus. Das ist das einzige, worauf die Schaltung reagiert, allerdings genau mit dem Gegenteil. Der 40103 wird dann anscheinend auf 255 gesetzt und zählt erstmal runter. Das kann ich aber nicht brauchen. (Mit dem Pin 9 hab ich das auch versucht, da tut sich überhaupt nichts.)

Auf den Reset beim 4521 könnte ich ja verzichten. Das wären höchstens 4 Sekunden, die am Schluß "zuviel" wären.

HDT

HDT(R)

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03.11.2009,
18:56

@ HDT

noch was

Der linke Codierschalter war auch falsch gezeichnet. 8 muß oben sein und 1 unten, aber das hatte ich an der Schaltung inzwischen schon berichtigt.

HDT

HDT(R)

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03.11.2009,
18:58

@ HDT

Oh Gott...

» Der linke Codierschalter war auch falsch gezeichnet. 8 muß oben sein und 1
» unten, aber das hatte ich an der Schaltung inzwischen schon berichtigt.
»
» HDT

Nein, natürlich genau andersrum!

olit(R)

E-Mail

Berlin,
03.11.2009,
20:02
(editiert von olit
am 03.11.2009 um 20:02)


@ HDT

Zähler mit DC40103

»
» Also ich hab jetzt alle Varianten ausprobiert. Der Pin 2 des 40103 braucht
» Plus-Potential, sonst läuft der gar nicht. Hab dann einen 10k gegen Plus
» angelegt und einen Reset-Taster gegen Minus. Das ist das einzige, worauf
» die Schaltung reagiert, allerdings genau mit dem Gegenteil. Der 40103 wird
» dann anscheinend auf 255 gesetzt und zählt erstmal runter. Das kann ich
» aber nicht brauchen.
»
Das heißt, du kannst den 40103 nicht gebrauchen! :-|

Im Datenblatt steht unter Bemerkung 11) beim 40103 "synchroner programmierbarer Binärabwärtszähler" :-(

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
03.11.2009,
21:26

@ HDT

Zähler mit DC40103

» Also ich hab jetzt alle Varianten ausprobiert. Der Pin 2 des 40103 braucht
» Plus-Potential, sonst läuft der gar nicht.
Logisch, ich sagte doch, der Reset Eingang ist L-aktiv. Also bei L wird ge-resettet. Und wenn der Eingang nicht plus wird, bleibt der Baustein ständig geresettet und er läuft nie los...

» Hab dann einen 10k gegen Plus
» angelegt und einen Reset-Taster gegen Minus. Das ist das einzige, worauf
» die Schaltung reagiert,

so isses ja auch lt Datenblatt logisch.

» allerdings genau mit dem Gegenteil. Der 40103 wird
» dann anscheinend auf 255 gesetzt und zählt erstmal runter.

Da wäre jetzt Datenblattstudium angesagt - vielleicht ist der 40103 ja nicht der richtige Baustein. Oder hat der nen vor/rück Eingang?

Stunden später: Der 103 ist ein 8 bit binär down counter, dessen Ausgang dann aktiv ist, wenn der interne Zählerzustand 0 wird.

Mit Pin 15 = PE = 0 kannst du ihn (beim nächsten Taktimpuls) auch auf einen beliebigen Wert setzen, der an P0..P7 liegt. Das könntest du ja statt "Reset" benutzen - trotzdem bleibt es ein Rückwärtszähler.
Das Pinchen benutzt du ja um beim unteren 103 die entsprechend voreingestellte Zeit neu zu laden.
Einstellung ist im Binärcode.

» Das kann ich aber nicht brauchen.
Dann hast du den falschen Zählerbaustein ;-)
Haste aber nicht, denn du willst (mit dem unteren 103er) doch eine Zeit einstellen, die soll runtergezählt werden und bei Null nen Impuls geben.

Und ob du bei dem oberen erstmal 5 Minuten oder nur 4Minuten 58,8 Sekunden Takt machst, ist doch auch egal (oder nicht?)

» (Mit dem Pin 9 hab ich das auch versucht, da tut sich
» überhaupt nichts.)
Pin 9 ist /PL. Damit wird der Zähler mit den an P0..P7 liegenden Werten direkt geladen ohne weiteren Clockimpuls (im Gegensatz zu PE, Pin 15 der erst mit der nächsten Taktflanke wirkt.)

Statt dem 103er könntest du auch 2 BCD Zähler benutzen. 45xx, hab ich mal benutzt aber hier im Krankenhaus hab ich nur eingeschränkten Datenblattzugriff. Dann kannst du an 2 Zehnerrädchen die Zeit einstellen. Allerdings nur 1..99 mal 5 Minuten und nicht 1..256 mal 5 minuten.

Ist die Zeit oben von 5 Minuten nicht mit einem 4060 hinzubekommen?

Und das ganze ist ein Langzeittimer der einstellbar alle 5..1280 Minuten einen kurzen Impuls gibt?
Du nennst es Taktgeber - wofür braucht man einen so langsamen und Einstellbaren Takt?

hws

HDT(R)

E-Mail

04.11.2009,
08:57

@ hws

Zähler mit DC40103

» » Also ich hab jetzt alle Varianten ausprobiert. Der Pin 2 des 40103
» braucht
» » Plus-Potential, sonst läuft der gar nicht.
» Logisch, ich sagte doch, der Reset Eingang ist L-aktiv. Also bei L wird
» ge-resettet. Und wenn der Eingang nicht plus wird, bleibt der Baustein
» ständig geresettet und er läuft nie los...
»
» » Hab dann einen 10k gegen Plus
» » angelegt und einen Reset-Taster gegen Minus. Das ist das einzige,
» worauf
» » die Schaltung reagiert,
»
» so isses ja auch lt Datenblatt logisch.
»
» » allerdings genau mit dem Gegenteil. Der 40103 wird
» » dann anscheinend auf 255 gesetzt und zählt erstmal runter.
»
» Da wäre jetzt Datenblattstudium angesagt - vielleicht ist der 40103 ja
» nicht der richtige Baustein. Oder hat der nen vor/rück Eingang?
»
» Stunden später: Der 103 ist ein 8 bit binär down counter, dessen Ausgang
» dann aktiv ist, wenn der interne Zählerzustand 0 wird.
»
» Mit Pin 15 = PE = 0 kannst du ihn (beim nächsten Taktimpuls) auch auf
» einen beliebigen Wert setzen, der an P0..P7 liegt. Das könntest du ja
» statt "Reset" benutzen - trotzdem bleibt es ein Rückwärtszähler.
» Das Pinchen benutzt du ja um beim unteren 103 die entsprechend
» voreingestellte Zeit neu zu laden.
» Einstellung ist im Binärcode.
»
» » Das kann ich aber nicht brauchen.
» Dann hast du den falschen Zählerbaustein ;-)
» Haste aber nicht, denn du willst (mit dem unteren 103er) doch eine Zeit
» einstellen, die soll runtergezählt werden und bei Null nen Impuls geben.
»
» Und ob du bei dem oberen erstmal 5 Minuten oder nur 4Minuten 58,8 Sekunden
» Takt machst, ist doch auch egal (oder nicht?)
»
» » (Mit dem Pin 9 hab ich das auch versucht, da tut sich
» » überhaupt nichts.)
» Pin 9 ist /PL. Damit wird der Zähler mit den an P0..P7 liegenden Werten
» direkt geladen ohne weiteren Clockimpuls (im Gegensatz zu PE, Pin 15 der
» erst mit der nächsten Taktflanke wirkt.)
»
» Statt dem 103er könntest du auch 2 BCD Zähler benutzen. 45xx, hab ich mal
» benutzt aber hier im Krankenhaus hab ich nur eingeschränkten
» Datenblattzugriff. Dann kannst du an 2 Zehnerrädchen die Zeit einstellen.
» Allerdings nur 1..99 mal 5 Minuten und nicht 1..256 mal 5 minuten.
»
» Ist die Zeit oben von 5 Minuten nicht mit einem 4060 hinzubekommen?
»
» Und das ganze ist ein Langzeittimer der einstellbar alle 5..1280 Minuten
» einen kurzen Impuls gibt?
» Du nennst es Taktgeber - wofür braucht man einen so langsamen und
» Einstellbaren Takt?
»
» hws


Danke für die ganze Mühe!

Ich fasse mal zusammen und erkläre auch, was ich eigentlich will. Vieleicht gibt es dann auch ganz andere Lösungsvorschläge:

Die Schaltung mit dem 40102, der 2 4-stellige Binärcodes hat, hab ich ebenfalls aufgebaut. (Mit 2 10-stelligen BCD-Codierschaltern. Also für Einer und Zehner getrennt.) Das funktioniert auch, aber mit dem gleichen Reset-Problem. Und ich hab dann eben nur am Ausgang maximal 500 Minuten, weil der 40102 nur von 100 bzw. 99 abwärts zählt. (500 Minuten reichen aber auch.)

Ich möchte eine ganz simple Schaltuhr mit 5-Minuten-Schritten aufbauen, ohne LED-Anzeige und sonstiges. Die soll quarzgenau sein, deshalb der Quarztaktgeber. Und sie soll nur gestartet werden, dann ein Relais oder einen Leistungstransistor ansteuern und nach Ablauf der eingestellten Zeit wieder abschalten. Mehr nicht.

Ich hab ja vor etwa einem Jahr schon hier im Forum damit angefangen, es dann aber wieder beiseite gelegt. Es gibt oder gab im Web einfach nichts, was mit herkömmlichen und auch wirklich noch zu kriegenden Digitalbausteinen funktioniert. Nur total exotischer Mist, mit ICs, die schon seit Jahren nicht mehr zu kriegen sind oder für 20 Euro das Stück. (Komisch, obwohl das eine ganz gängige Funktion ist und auch viele nach sowas suchen.)Ich hab jedenfalls nichts Akzeptables gefunden.

Soviel erstmal.

Wenn Du oder andere noch Vorschläge mit anderen Zählern haben, besorg ich mir die, falls ich sie nicht habe und probier es aus. Es sollen aber nicht unnötig viele ICs sein, das, was ich jetzt habe ist schon ideal, auch von der Einstellmöglichkeit her. Hab halt nur dieses Reset-Problem.

Gruß und gute Besserung
HDT

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
04.11.2009,
14:08

@ HDT

Zähler mit DC40103

» Vieleicht gibt es dann auch ganz andere Lösungsvorschläge:

Nöö, im Prinzip nicht - dann dröseln wir die Nebenbedingungen doch mal auf:

» Die Schaltung mit dem 40102, der 2 4-stellige Binärcodes hat, hab ich
» ebenfalls aufgebaut.

OK, ob 1..255 mal 5 minuten oder 1..99 mal 5 Minuten, das macht für die Schaltung keinen Unterschied (ohne in das Datenblatt gesehen zu haben vermute ich mal, dass die ansonsten identisch sind.

Mist, kein Drucker für die Datenblätter und nix zum notieren, muss ich im Kopf und auf dem Schirm machen.

Fangen wir mit dem Einfachen an:
Zum Reset nehmen wir mal die Schaltung von Olit (dann brauch ich nix mehr zeichnen - Scanner hab ich natürlich auch nicht im Krankenzimmer ;-) )

Als Gatter nehmen wir den allseits beliebten 4093. Damit können wir auch gleich den Reset Impuls invertieren. Der 22µ ist erstmal leer, der Eingang Low und der Ausgang High. Das ist der Einschalt-Reset und irgendwann ist der Kondensator aufgeladen, Eingang H und Ausgang L. Das ist der "Arbeitszustand. Und weil wir sicher die umgekehrte Polarität noch brauchen, schalten wir ein zweites der 4 Gatter dahinter.
Jetzt noch einen Reset für den manuellen Start: Eine Taste, die den 22µ kurzschließt.

Merker für mich:
4093: A Reset H Aktiv (Dauer L)
B Reset L aktiv (Dauer H)
4521 Reset (2) H aktiv
40103: /CLR (2) L aktiv
/SPE (15) L aktiv synchron load
/APE (9) L aktiv asynchron load
/CI-CE (3) H aktiv inhibit counter

Also verbinden wir Pin 2 vom 4521 schonmal mit dem Ausgang des ersten Gatters des 4093.

Der obere 40103 soll beim Reset geladen werden, also Pin 2 mit + und Pin 9 an Ausgang 2.Gatter des 4093

Unterer 103'er: Pin 2 auf + ist ok. Beim Reset soll er geladen werden: Pin 9 an Ausgang 2.Gatter des 4093.

Pin 14 und 15 hast du verbunden. Kommt da ein n*5 Minuten Rechtecktakt raus? Soll das so sein? Eigentlich sollte doch mit der Reset/Starttaste ein Relais anziehen und nach n*5 Minuten abfallen und sich nix mehr tun?

Den unteren 103er kann man tot Schalten, wenn /CLR /APE /SPE und /CI-CE alle auf H liegen. Kriegt man das irgendwie hin und hat Pin 14 dann die richtige Polarität für ein Relais? (mit Treibertransistor, evtl eines der restlichen 2 Gatter des 4093 zum invertieren.

Oder ein RS-FF an den Ausgang, dass von der Reset-Schaltung gesetzt wird und vom Ausgang des unteren 103 rückgesetzt wird.

Evtl sollte man die Reset-Taste vom Power-On-Reset noch entkoppeln: Spannung Einschalten resettet nur die IC's, "Reset=Start"-Taster resettet die IC's und schaltet das Relais.

Und eigentlich hätte ich deine Zeichnung jetzt ausgedruckt und die Änderungen reingezeichnet. Und dann festgestellt, dass irgend ein Signal noch gedreht werden muss. Musst du selbst prüfen.

Probier's IC für IC und wenn irgendwo noch ein Pegel nicht stimmt, sag Bescheid. Wie wird das Relais denn jetzt geschaltet? Der Ausgang des unteren IC' fängt doch immer wieder neu an.

hws

HDT(R)

E-Mail

04.11.2009,
21:13

@ hws

Zähler mit DC40103

» » Vieleicht gibt es dann auch ganz andere Lösungsvorschläge:
»
» Nöö, im Prinzip nicht - dann dröseln wir die Nebenbedingungen doch mal
» auf:
»
» » Die Schaltung mit dem 40102, der 2 4-stellige Binärcodes hat, hab ich
» » ebenfalls aufgebaut.
»
» OK, ob 1..255 mal 5 minuten oder 1..99 mal 5 Minuten, das macht für die
» Schaltung keinen Unterschied (ohne in das Datenblatt gesehen zu haben
» vermute ich mal, dass die ansonsten identisch sind.
»
» Mist, kein Drucker für die Datenblätter und nix zum notieren, muss ich im
» Kopf und auf dem Schirm machen.
»
» Fangen wir mit dem Einfachen an:
» Zum Reset nehmen wir mal die Schaltung von Olit (dann brauch ich nix mehr
» zeichnen - Scanner hab ich natürlich auch nicht im Krankenzimmer ;-) )
»
» Als Gatter nehmen wir den allseits beliebten 4093. Damit können wir auch
» gleich den Reset Impuls invertieren. Der 22µ ist erstmal leer, der Eingang
» Low und der Ausgang High. Das ist der Einschalt-Reset und irgendwann ist
» der Kondensator aufgeladen, Eingang H und Ausgang L. Das ist der
» "Arbeitszustand. Und weil wir sicher die umgekehrte Polarität noch
» brauchen, schalten wir ein zweites der 4 Gatter dahinter.
» Jetzt noch einen Reset für den manuellen Start: Eine Taste, die den 22µ
» kurzschließt.
»
» Merker für mich:
» 4093: A Reset H Aktiv (Dauer L)
» B Reset L aktiv (Dauer H)
» 4521 Reset (2) H aktiv
» 40103: /CLR (2) L aktiv
» /SPE (15) L aktiv synchron load
» /APE (9) L aktiv asynchron load
» /CI-CE (3) H aktiv inhibit counter
»
» Also verbinden wir Pin 2 vom 4521 schonmal mit dem Ausgang des ersten
» Gatters des 4093.
»
» Der obere 40103 soll beim Reset geladen werden, also Pin 2 mit + und Pin 9
» an Ausgang 2.Gatter des 4093
»
» Unterer 103'er: Pin 2 auf + ist ok. Beim Reset soll er geladen werden: Pin
» 9 an Ausgang 2.Gatter des 4093.
»
» Pin 14 und 15 hast du verbunden. Kommt da ein n*5 Minuten Rechtecktakt
» raus? Soll das so sein? Eigentlich sollte doch mit der Reset/Starttaste
» ein Relais anziehen und nach n*5 Minuten abfallen und sich nix mehr tun?
»
» Den unteren 103er kann man tot Schalten, wenn /CLR /APE /SPE und /CI-CE
» alle auf H liegen. Kriegt man das irgendwie hin und hat Pin 14 dann die
» richtige Polarität für ein Relais? (mit Treibertransistor, evtl eines der
» restlichen 2 Gatter des 4093 zum invertieren.
»
» Oder ein RS-FF an den Ausgang, dass von der Reset-Schaltung gesetzt wird
» und vom Ausgang des unteren 103 rückgesetzt wird.
»
» Evtl sollte man die Reset-Taste vom Power-On-Reset noch entkoppeln:
» Spannung Einschalten resettet nur die IC's, "Reset=Start"-Taster resettet
» die IC's und schaltet das Relais.
»
» Und eigentlich hätte ich deine Zeichnung jetzt ausgedruckt und die
» Änderungen reingezeichnet. Und dann festgestellt, dass irgend ein Signal
» noch gedreht werden muss. Musst du selbst prüfen.
»
» Probier's IC für IC und wenn irgendwo noch ein Pegel nicht stimmt, sag
» Bescheid. Wie wird das Relais denn jetzt geschaltet? Der Ausgang des
» unteren IC' fängt doch immer wieder neu an.
»
» hws

***

Danke hws! Funktioniert!
Ich hab das so gemacht, siehe Schaltplan. Allerdings erstmal nur mit 1-Sekundentakt getestet. Die Logik stimmt aber. (siehe Textfeld im Schaltplan)

Relais hab ich bisher noch nicht damit angesteuert, nur die LEDs. Aber den Rest kriege ich jetzt hin. Daß die Ausgänge Pin 14/15 der 40103 (ebenso 40102) erst beim nächsten Taktwechsel wieder von Low auf High gehen, wußte ich. Das löse ich wohl mit einem Flip-Flop, das beim Start gesetzt wird (durch den 4093) und bei High des IC3 wieder zurückgesetzt wird. Das Flip-Flop schaltet dann mein Relais. Irgendwie so ähnlich.

Vielen Dank!
Danke auch an olit!


Krijo

E-Mail

16.12.2009,
23:35

@ HDT

Zähler mit DC40103

Hatte das selbe Problem.
Habe bei allen 40103 Pin 9 mit 100k auf + und mit 0,1µF
auf - gelegt. Beim Einschalten werden alle Voreingestellungen in den Zähler geladen.