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Dezimalzähler und Siebensegmentanzeige mit 4026



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Noch ein Zähler

Um bis zehn zu zählen und den Zählerstand auf einer Siebensegmentanzeige anzuzeigen könnten wir nun natürlich einen 4510 (Zehnerzähler) mit einem 4511 kombinieren und hätten unser Anzeigeproblem schon gelöst.

Aber da gibt es noch eine viel elegantere Lösung, nämlich ein CMOS-IC, in dem schon beides drin ist, den 4026. Und mit dem basteln wir unseren Zehnerzähler.

Hieran erkennen wir eine Grundregel der Digitaltechnik schon im Ansatz: so viel Funktionen wie möglich in eine einzige Packung zusammenpacken. Das spart Platz, Strom und Anschlusspins. Anschlusspins sparen heißt auch niedrigere Produktionskosten, weil die Pins intern mit der Siliziumfläche verlötet werden müssen. So dass man damit auch noch viel Geld sparen kann.

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Die Schaltung

Das hier ist die Schaltung:

Schaltbild Dekadenzähler

Es beginnt unten mit dem schon bekannten Taktgenerator mit zwei Gattern des 4093.

Das Taktsignal wird dem 4026 zugeführt, der mit jedem Impuls einen Zehnerzähler nach oben zählt.

Die Siebensegment-Ausgangstreiber des 4026 treiben über Widerstände von 1 kΩ die LEDs der 7-Segmentanzeige an.

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Die Bauteile

Die Widerstände von 100kΩ und von 1 kΩ, den 10 µF-Elko, die 14-polige und die 16-polige IC-Fassung sowie die Siebensegmentanzeige kennen wir schon. Neu ist nur der 4026.

Zähler- und Treiber 4026

Der 16-polige 4026 sieht so aus:

4026

Seine Innereien sind hier im Detail dargestellt:

4026 Intern

Neben den sieben Anzeigeanschlüssen a bis g, mit denen wir schon vom 4511 her vertraut sind, sind noch folgende Anschlüsse am IC vorhanden: Damit ist das Instrumentarium vorhanden, um mit sechs nacheinander geschalteten Zählern von Null bis 999.999 zu zählen.

Bauteilliste

Die für dieses Experiment benötigten Bauteile sind in der Bauteilliste für den Elektronikladen Zimmermann in Darmstadt und für den Versandhandel Reichelt aufgelistet.

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Aufbau der Schaltung

Der Aufbau erfolgt so:

Aufbau Dekadenzähler

Hier im Detail noch mal der Zähler und die Anzeige separat:

Zähler und Anzeige



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Wie es funktioniert

Bei der Schaltung gibt es außer dem oben Beschriebenen nichts Neues zu lernen.

Wollen wir die Schaltung zu einem Zufallswürfel mit zehn Ziffern umbauen (bei Digitaltechnikers sind ordinäre Würfel mit nur sechs verschiedenen Flächen total out, "Mensch ärgere dich nicht" wird mit unserem Zehnflächner erst so richtig flott), dann tauschen wir den 10µF-Elko gegen einen 10nF-Kondensator, schließen an Inhibit einen Widerstand gegen Plus und einen Taster gegen Minus an. Wenn wir jetzt die Taste drücken und wieder loslassen, kriegen wir jedesmal eine Zufallsziffer zwischen Null und Neun. Null ist bei "Mensch ärgere dich nicht" eine hochinteressante Zahl. Erstens gibt es die beim Würfel nicht (es sei denn er bliebe auf einer Kante liegen, was sehr selten oder fast nie vorkommt). Sie kann beim Herauskommen die langweilige Sechs ersetzen, kann im Feld als zehn gelten oder auch als "ab ins Gefängnis" interpretiert werden. Ganz wie gewünscht.

Einen Nachteil hat der Zehnerwürfel gegenüber einem Sechsflächner schon: geht mitten im Spiel die Batterie alle und wir haben keinen Ersatz, dann sehen wir alt aus.

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©2012 by Gerhard Schmidt