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Digitalzähler II
Warum einfach wenn es auch kompliziert geht? Diese Thematik wird hier indirekt behandelt, denn diese Schaltung leistet etwa das selbe wie der Digitalzähler I, nur dass hier ungefähr 10x mehr Bauteile verwendet werden: Bei dieser Schaltung geht es darum, die Arbeit eines Dekoders nachzuvollziehen.
Hier werden erneut Dioden verwendet, um sich unnötig viele ODER-Gatter-ICs zu sparen; siehe dazu auch die Ampelschaltung. Auch hier wird der Universal-Taktgenerator verwendet. Doch weiter im Text:
Ein Dekoder ordnet jedem Eingangssignal ein bestimmtes Ausgangsmuster zu. Zu diesem Ausgangsschema kann man (wie auch bei der digitalen Ampel) eine Tabelle anlegen:
| Eingang | Ausgang | |||||||
| dezimal | a | b | c | d | e | f | g | dezimal |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 3 |
| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 4 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5 |
| 6 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 |
| 8 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 8 |
| 9 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 9 |
Diese Tabelle bedeutet zum Beispiel konkret, dass das Segment a beim Zustand 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 oder 9 leuchten muss. Das bedeutet ferner, dass allein dafür schon 8 Dioden benötigt werden. Die 8 Anoden werden an die 8 Ausgänge der Zählers angeschlossen (die Ausgänge 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 und 9), die Kathoden führen zur Treiberstufe für jedes Segment:
Das sieht an sich relativ kompliziert aus, doch wenn man beim Verlöten einem strikten Schema nachgeht, sollte alles gut gehen. Es können noch ein paar Extras eingebaut werden, wie zum Beispiel eine LED als Taktanzeige, einzelne LEDs für jedes Segment, einzelne LEDs für jeden Eingangszustand, etc.
Hier ein paar Fotos des fertigen Digitalzählers:
So sieht der Zähler im Betrieb aus:
Und hier noch ein Bild des Zählers im Dunkeln:
Nachtrag:
An Stelle der Einsen in der obigen Tabelle können natürlich auch die Nullen dekodiert werden. Das hieße, ein Ausgang ist immer an, außer bei diesen und jenem Fall. Wo ist der Vorteil, außer dass es verwirrend ist?
Der Vorteil liegt dabei, dass hier nur so viele Dioden wie Nullen in der obigen Tabelle benötigt werden. Und das sind gerade einmal 21, entgegen den 49 Einsen. Diese Dekodierung spart eindeutig Bauteile, und sollte daher bevorzugt werden. Es darf nur nicht vergessen werden, dass dann die Treiberstufen schlussendlich wieder negiert werden müssen, damit die korrekten Muster erscheinen.
Und warum steht das im Nachtrag? Weil es mir beim Bauen dieses Dekoders noch nicht bewusst war. Also: Lieber ein bisschen länger nachdenken, es spart meistens deutlich Arbeit.
