Digitale Ampel
Diese Schaltung dient eigentlich nur dazu, am Beispiel der Ampel zu zeigen, wie digitale Signale ausgewertet werden können. Das Kernstück dieser Schaltung ist der Zähler-IC CD4017. Sein Taktsignal erhält er vom Universal-Taktgeber.
Der Trick dieser Schaltung liegt darin, die 4 Zustände der Ampel (rot, rot & gelb, grün, gelb) mittels eines Zählers auszugeben und zu einem anderen Muster weiterzuverarbeiten. In anderen Worten: Jedem Ausgang des Zählers (von 0 bis 3) ein anderes LED-Muster zuzuordnen.
Zuerst mal der Schaltplan des Zählers, der nur bis 3 zählt, da ja nur 4 Zustände benötigt werden:
Wie aber genau dekodiert man diese Signale? Nun, ein guter Ansatz ist, sich zu überlegen, wann genau eine LED leuchten muss. Die grüne LED zum Beispiel muss nur beim 3. Zustand leuchten (siehe oben). Man kann sie also direkt über einen Treiber an den Ausgang Nr. 2 anschließen (der Zähler fängt ja bei 0 an zu zählen, deshalb Ausgang Nr. 2 und nicht Ausgang Nr. 3). Bei der gelben LED wird es schon komplizierter, und spätestens hier kann eine Tabelle der Übersichtlichkeit halber nicht schaden:
| Zustand | Rote LED | Gelbe LED | Grüne LED |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 |
| 4 | 0 | 1 | 0 |
Das bedeutet, dass die rote LED zum Beispiel beim Zustand 1 oder 2 leuchten muss. Daher kann man sich entscheiden, ein ODER-Gatter mit zwei Eingängen an die Pins 1 und 2 zu legen, und den Ausgang mit einem Treiber zu verbinden. Die gelbe LED schließt man dann ähnlch an. Aber um eine einfache ODER-Verknüpfung zu erreichen, geht es auch einfacher:
Man verwendet Dioden des Typs 1N4148, indem man die Kathoden verbindet und die Anoden als Eingänge verwendet. So spart man nicht nur Geld, sondern auch Platz auf der Platine. Ein solches ODER-Gatter mit zwei Eingängen sieht so aus:
Wenn man dieses Prinzip konsequent durchführt, sieht der komplette Dekoder so aus:
Die Signale werden dort abgegriffen und anschließend über den Treiber CD4049 und 470R nach +12V geführt:
Wenn man möchte, kann man diese Schaltung noch erweitern und mehrere LED-Ampeln anschließen um eine ganze Kreuzung damit zu basteln - der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt...
Hier ein paar Bilder der fertigen Schaltung:
