Problema Circuito Contatore Binario

[s7si]

ciao a tutti

dunque..

ho realizzato a scopo didattico un semplice circuito contatore a 8 bit,

composto da 2 integrati 4017.

Alle uscite del circuito, al fine di verificarne il corretto funzionamento, ho collegato 8 led rossi, con opportuna resistenza di limitazione della corrente.

Per il clock ho invece utilizzato un altro circuito che avevo realizzato tempo fa, un multivibratore astabile basato su timer 555.

Quindi collegando l'uscita dell'astabile all'ingresso di clock dei 4017, settando opportunamente gli ingressi di abilitazione, di conteggio avanti/indietro e binario/decimale, ho dato 12V per alimentare il tutto.

Il risultato è stato che la sequenza di accensione dei LED non era quella attesa.

I LED si sono accesi in modo piuttosto confuso.

Cioè, la temporizzazione sembrava corretta (data dal 555 come astabile)

ma la sequenza non sembrava rispettare l'ordine di conteggio incrementale binario:

00000000, 00000001, 00000010, 00000011, etc.

con un oscilloscopio ho allora fatto delle misure per verificare l'integrità dei segnali in gioco. Quello che ho visto è che il clock in uscita dell'astabile è pulito se l'astabile non è collegato (UNLOADED), mentre se analizzo la stessa forma d'onda quando l'astabile è collegato al contatore trovo degli impulsi spuri (glitches), che probabilmente provocano la commutazione inaspettata del contatore

Ho riportato le verifiche che ho fatto, la mia è solo una supposizione

spero di trovare in questa sede le dritte e i consigli per risolvere il problema

[kappa47]

La tua analisi sembra corretta. Posta lo schema elettrico del circuito.

Potremo aiutarti meglio.

A presto

[Mirko Ceronti]

NO; NO; NO....calma....Alt.....!

Cosa ?

Il 4017 è un contatore decimale in avanti e basta, e non ha settaggi da binario a decimale.

Poi se gli e lo si vuole trasformare (usandone 2 ?) non so così di pancia come si potrebbe fare, ma non certo mettendo a Vcc o Gnd un qualche pin.

Pin 16 = Vcc

Pin 8 = Gnd

Pin 13 = Enable

Pin 12 = carry-out

Pin 14 = Clock

Pin 15 = Reset.

I restanti pin sono le 10 uscite, e si attivano in sequenza singola da 0 (pin 3) a 9 (pin 11)

Stop !

Puoi star tranquillo, il 4017 l'ho inventato io

Saluti

Mirko

Modificato: 10 gennaio 2011 da Mirko Ceronti

[GiRock]

Postaci lo schemino, così vediamo cosa hai ideato e possiamo essere più precisi...

P.S. Se non sai come fare:

1) Metti l'immagine su qualche Server tipo Imageshack

2) Copia il link

3) Scrivi un post e aggiungi il link semplicemente cliccando il bottone IMG e immettendolo nella finestra che comparirà...

4) Visualizza una Anteprima per vedere che sia tutto OK...

Per ovviare al tuo problema sarebbe opportuno usare un Trigger di Schmitt oppure puoi provare a mettere un condensatore ceramico da 10pF sul CLOCK...

Io personalmente uso un transistor NPN tipo BC337 e similari opportunamente polarizzato in base all'alimentazione...

Ha ragione Mirko, il 4017 è un contatore decimale in avanti, lo puoi anche leggere sul suo datasheet facilmente reperibile in rete...

[mf2hd]

Forse servivano 2 CD4029 invece dei 4017.

[s7si]

Allora chiedo umilmente scusa per l'errore ..

Si trattava infatti di 2 integrati 4029

contatori a 4 bit collegati in cascata

Appena ho un attimo posto lo schemino

ciao

[tesla88]

Se hai usato i 4029 e il conteggio è casuale , controlla di aver messo resistenze di pull-up o pill-down dove necessarie e metti in parallelo all'alimentazione dei singoli integrati (il più possibile vicino ai pin d'alimentazione) un condensatore da 0.1uF ....

[s7si]

tesla88+11/01/2011, 13:03--> (tesla88 @ 11/01/2011, 13:03)

si il conteggio è casuale

sull schema che avevo erano già previste resistenza di pull-up.

per il pull-down, avendol'esigenza di mettere un segnale a livello logico basso,

probabilmente l'ho collegato direttamente a ground, ma non creda possa questo inficiare il comportamento del contatore

Anche per il positivo di alimentazione avevo previsto un condensatore di filtro

in particolare

UP/DOWN a 12V con pull-up

BINARY/DECADE a 12V con pull-up

PRESET/ENABLE a ground

per ogni 4029

faccio presente che il circuito è stato realizzato sulla base di uno schema preso da una rivista, magari faccio la scansione del tutto

grazie

s7si

Modificato: 11 gennaio 2011 da s7si

[tesla88]

Cosa intendi per condensatore di fltro ? un conto è l'elettrolitico sull'alimentazione e un conto mettere 1 condensatore di by-pass su ogni integrato da 0.1uF!

Ah se non devi fare conteggi veloci potresti metter un condensatore sull'ingresso clock , valore da trovare in maniera empirica.....ma diciamo dai 100 pF in su!

[s7si]

tesla88+11/01/2011, 20:58--> (tesla88 @ 11/01/2011, 20:58)

Allora ho messo un ceramico sull'alimentazione (tra + e -, l'ho chiamato filtro per l'azione di pulizia da frequenze indesiderata sui 12V)

Gli integrati 4029 sono invece inaccessibili, perché facenti parte di un PCB già realizzato

Devo però verificare se all'interno del PCB non sono stati già previsti dei bypass

farò sapere quanto prima

grazie

s7si

[s7si]

scusate per il tardo aggiornamento

allora riporto lo schematico del circuito contatore

(link alla foto)

qualcuno saprebbe consigliarmi un circuito veloce per la sua validazione?

grazie

[s7si]

nessuno ha qualche idea ??

[Luca Bettinelli]

FAQ PLCForum+--> ( FAQ PLCForum)

[tesla88]

Non ho capito se hai ancora problemi sul conteggio ,ad ogni modo lo schema così non è completo e quindi risulta difficile ipotizzare una soluzione , senza contare che poi magari la realizzazione non rispecchia lo schema (intendo , sullo schema non si considerano i cablaggi , se il clock mi fa il giro del mondo e non è schermato altro che conteggio casuale......), l'unica cosa che noto è che mancano le resistenze di pull-up o pull-down sugli ingressi. Inoltre il condensatore dovrebbe essere da 0.1uF non 0.01uF .....ma se ho ben capito è un PCB già fatto....

Se puoi posta lo schema completo con la parte di clock ecc.Anche l'alimentazione è importante!

[s7si]

tesla88 grazie della risposta

si, la resistenza da 10nF è integrata nel circuito già realizzato

per i pull-up e pull-down stasera provo a postare un'immagine del circuito completo, comunque ricordo di aver collegato tramite delle resistenze :

U/P a 12V

E a 0V

B/D a 12V

il segnale di clock è quello che più mi preoccupa:

è stata utilizzata infatti l'uscita di un multivibratore astabile basato su 555

(anche di questo posso mettere lo schema)

le connessioni tra i vari moduli sono state fatte utilizzando del filo con guaina

l'alimentazione è stata presa da un alimentatore da banco

ciao

s7si

[mariano59]

A parte la confusione resistenza da 10 nF..... Se decidi di tenere fisse le funzioni indicate (U/D, B/D, ecc.), meglio portarle direttamente a VDD (pin16) o VSS (pin7), quindi alla tensione di alimentazione o massa comune. Usa resistori adeguati, solo se devi commutare con circuiti non totem pole, che lascerebbero la funzione "appesa".

[s7si]

mariano59+16/03/2011, 23:55--> (mariano59 @ 16/03/2011, 23:55)

cosa intendi per circuiti non totem pole?

per esempio circuiti open-collector?

che ne dite se inserisco un buffer tre il clock generato dall'astabile e il contatore?

s7si

[GiRock]

Dai un'occhiata quì LED, PWM e CD4029, magari ti viene qualche idea sui collegamenti...

Al posto del 555 puoi usare un CD4093 per generare il clock come da esempio riportato SUPERCAR...

Quando i condensatori sono disegnati vicino ai pin, questi vanno piazzati proprio lì così come le resistenze etc...

P.S. Nota come viene sempre collegato il PE dei 2 CD4029 in entrambi i circuiti ...

[mariano59]

Esatto, l'open collector NON forza lo stato alto.

Usare una resistenza di pull up di valore troppo elevato potrebbe introdurre sensibilità nell'ingresso e ricevere disturbi o andare in instabilità.

Ciao

[s7si]

Buongiorno

Allora un pò di aggiornamenti

Ho riprovato il circuito in questione, questa volta però ho tolto le resistenza di pull-up pull-down collegando direttamente 12V ai segnali UP/DOWN e B/D e 0V al segnale PE

utilizzando lo stesso clock dell'altra volta (astabile con 555 e condensatore di 10uF per definirne la frequenza), ho ottenuto lo stesso risultato:

conteggio apparentemente random

Ma poi ho fatto un'altra prova che mi ha illuminato

Ho utilizzato un condesatore da 1uF per l'astabile, che equivale a decuplicare la frequenza del clock

RISULTATO= il conteggio sembrava corretto, anche se molto più veloce!!

a meno del bit lsb (meno significativo) che non lampeggia come dovrebbe o, meglio, mi aspetterei che a detta frequenza rimanesse praticamente acceso

(infatti dovrebbe lampeggiare a una frequenza pari alla metà del clock, stasera provo a vedere con l'oscilloscopio) invece si accende e si spegne piuttosto casualmente, probabilmente devo rivedere le connessioni/saldature

Ora mi/vi chiedo:

come mai aumentando la frequenza di clock il circuito sembra funzionare?

stasera posto l'immagine dello schema completo

s7si

[GiRock]

Volevo solo ricordarti che per frequenze di clock basse, è preferibile usare condensatori elettrolitici di bassa capacità, aumentando invece il valore della resistenza per variare il rapporto intercorrente RC e non viceversa...

[s7si]

GiRock+23/03/2011, 21:41--> (GiRock @ 23/03/2011, 21:41)

perdonami l'ignoranza..

potresti dettagliare meglio la tua risposta

mi sembra un argomento importante è vorrei capire bene.

per esempio cosa intendi per rapporto intercorrente RC?

grazie mille

s7si

[GiRock]

Mi riferivo semplicemente al multivibratore astabile basato su timer 555 che genera il clock per il CD4029...

[s7si]

GiRock+24/03/2011, 16:03--> (GiRock @ 24/03/2011, 16:03)

grazie Gio

ma rimane valida la domanda: perché per abbassare la frequenza dell'astabile devo aumentare la resistenza invece di giocare con la capacità?

[mariano59]

Questo sito è interessante per la conoscenza del 555.

Stiamo aspettando lo schema, per cavare il ragno buco.... .

Ciao

Modificato: 25 marzo 2011 da mariano59