An up-counter simulation in Proteus
تفاصيل العمل
? فكرة الدائرة العامة:
الدائرة عبارة عن عداد رقمي ثنائي (Binary Counter) يعرض الأرقام على شاشة سباعية المقاطع (7-Segment)، ويعتمد على مؤقت NE555 لتوليد نبضات الساعة (Clock Pulses)، ويستخدم مجموعة من مذبذبات JK Flip-Flop من النوع 7476 للعد.
---
أولاً: المؤقت NE555 (المكون U1)
الدور:
يعمل كمولد نبضات مستمر (Astable Multivibrator) لتوليد إشارات نبضية منتظمة (Clock pulses) تستخدم لتحفيز العداد.
المكونات المرتبطة:
R1 و R2: يقوما بضبط تردد النبضات.
C1 و C2: مكثفات لضبط وقت التشغيل والإيقاف لكل نبضة.
D1 (الليد الأخضر): يضيء مع كل نبضة كمؤشر بصري على عمل النبضات.
---
ثانيًا: دارات العد JK Flip-Flop (المكونات: U2:A، U2:B، U3:A، U3:B)
الدور:
تمثل هذه الدوائر مذبذبات JK Flip-Flop والتي تعمل كمراحل عد ثنائية. كل واحدة منها تضاعف عدد النبضات بالنسبة للسابق:
فليب فلوب واحد = يعد 0 ثم 1 ثم 0 وهكذا (1 بت).
أربع فليب فلوبات = عداد 4-بت (من 0000 إلى 1111 أي من 0 إلى 15).
المكونات:
U2 و U3: كل منها يحتوي على اثنين من فليب فلوب JK.
يتم توصيل المخرجات (Q) إلى مدخلات CLK للفليب فلوب التالي.
يتم توصيل كل من المدخلين J و K على "1" (تغذية ثابتة)، مما يجعل الفليب فلوب يعمل في وضع التبديل (Toggle) عند كل نبضة.
---
ثالثًا: بوابة AND (المكون U4:A من IC 74132)
الدور:
تستخدم للكشف عن قيمة معينة في العداد (مثل الوصول إلى 10 أو 15). عند تحقق الشرط، تخرج البوابة إشارة تُستخدم لإعادة ضبط العداد (Reset).
الملاحظة:
من الشكل الظاهر، يبدو أن البوابة تأخذ إشارات من مخارج معينة للفليب فلوبات، وعند تحقق الشرط (مثلاً العد = 10)، تُخرج إشارة HIGH تؤدي إلى إعادة تعيين الفليب فلوبات إلى الصفر.
---
رابعًا: دائرة فك التشفير BCD إلى 7-Segment (المكون U5 - IC 7447)
الدور:
يقوم بتحويل العدد الثنائي الخارج من الفليب فلوبات إلى الإشارات المناسبة لتشغيل شاشة العرض السباعية (7-Segment Display).
التوصيل:
يتم توصيل المخارج Q من الفليب فلوبات إلى المداخل A, B, C, D في IC 7447.
يتم توصيل المخارج QA إلى QG في IC 7447 إلى أرجل الشاشة السباعية لتكوين الرقم المقابل.
---
خامسًا: شاشة العرض السباعية (7-Segment Display)
الدور:
تعرض الأرقام من 0 إلى 9 (أو حتى 15 إن كانت شاشة HEX) بناءً على الإشارات القادمة من دائرة 7447.