Clock by JK flipflop تصميم ساعة الكترونية باستخدام قلابات JK

1. ‫االول‬‫الدراسي‬‫الفصل‬‫عام‬0202/0200
‫املهندس‬ ‫إشراف‬:
‫الط‬ ‫تصميم‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬: ‫الب‬
‫حلب‬ ‫جامعة‬
‫وااللكرتونية‬ ‫الكهربائية‬ ‫اهلندسة‬ ‫كلية‬
‫ثالثة‬ ‫سنة‬ / ‫االيل‬ ‫التحكم‬ ‫قسم‬

2. ‫مقدمة‬:
‫تتألف‬‫الدارة‬‫من‬‫ست‬‫شاشات‬‫عرض‬Seven segment‫اثنتٌن‬ً‫للثوان‬‫واثنتٌن‬‫للدقائق‬‫واثنتٌن‬‫للساعات‬‫وكل‬‫من‬
‫شاشات‬ً‫الثوان‬‫والدقائق‬‫تظهر‬‫حتى‬‫الرقم‬95‫بٌنما‬ً‫شاشت‬‫الساعات‬‫فتظهر‬‫حتى‬‫الرقم‬00
:‫لدارة‬‫ا‬‫عمل‬‫يقة‬‫ر‬‫ط‬
‫ٌمكن‬‫تقسٌم‬‫عمل‬‫الدارة‬‫الى‬‫ثالث‬‫اقسام‬:
‫ن‬‫ا‬‫لثو‬‫ا‬:‫اوال‬‫ي‬:
‫تتأ‬‫لف‬‫الدارة‬‫من‬‫اربعة‬‫قالبات‬‫تعمل‬‫عمل‬‫عداد‬‫غٌر‬‫متواقت‬‫فتعد‬‫حتى‬‫الرقم‬0(0000=)02(09)‫فٌتم‬‫تصفٌرها‬‫عند‬
‫الرقم‬0(0220=)02(5)}‫وسوف‬‫ٌتم‬‫شرح‬‫ها‬‫الحقا‬{‫لت‬‫بدأ‬‫العد‬‫من‬‫الصفر‬‫وبنفس‬‫الوقت‬ً‫ٌعط‬‫خرج‬‫القالب‬‫الرابع‬(
Q)‫نبضة‬‫إ‬‫لى‬‫أ‬‫ول‬‫قالب‬‫من‬‫ثالث‬‫ة‬‫قالبات‬ً‫الت‬‫تعد‬‫إلى‬‫الرقم‬0(2020=)02(9)‫كلما‬‫اكتمل‬‫عد‬‫القالبات‬‫السابقة‬‫إلى‬
‫الرقم‬‫تسعة‬ً‫تعط‬‫نبضة‬‫واحد‬‫ف‬‫تزٌد‬‫رقما‬‫واحد‬‫حتى‬‫تصل‬‫إلى‬‫الرقم‬‫خمسة‬‫فتصفر‬
‫اما‬‫وظٌفة‬‫البوابة‬NANDً‫فه‬‫لتصفٌر‬‫القالبات‬ً‫فف‬‫األ‬‫ول‬‫تعمل‬‫على‬‫تصفٌر‬‫القالبات‬‫عند‬‫الرقم‬‫تسعة‬‫أل‬‫ننا‬‫كما‬‫نعلم‬
‫ان‬‫أ‬‫ربعة‬‫قالبات‬‫تعد‬‫الى‬‫الرقم‬0(0000= )02(09)‫فنوصل‬‫دخل‬‫بوابة‬NAND‫عند‬‫خرج‬‫القالبات‬ً‫الت‬‫تشكل‬‫الرقم‬
0(0202=)02(02)‫لعد‬‫م‬‫اظهاره‬‫وخرجها‬‫عند‬Reset‫للقالبات‬‫األربعة‬
‫اما‬‫الثانٌة‬‫فتعمل‬‫على‬‫تصفٌر‬‫القالبات‬‫عند‬‫الرقم‬0(2020=)02(9)‫فنوصل‬‫دخل‬‫بوابة‬NAND‫عند‬‫خرج‬‫القالبات‬
ً‫الت‬‫تشكل‬‫الرقم‬0(2002=)02(6)‫لعدم‬‫اظهاره‬‫وخرجها‬‫عند‬Reset‫للقالبات‬‫األربعة‬.
‫وٌتم‬‫توصٌل‬‫خرج‬‫القالبات‬‫على‬‫دخل‬‫فك‬‫الشٌفرة‬7447‫لٌتم‬‫توصٌل‬‫خرج‬7447‫الى‬‫شاشة‬‫عرض‬Seven
Segment‫ذات‬‫موجب‬(‫مصاعد‬)‫مشتركة‬.

3. :‫ئق‬‫ا‬‫لدق‬‫ا‬:ً‫ا‬‫ني‬‫ا‬‫ث‬
‫تتألف‬‫الدارة‬‫من‬‫اربعة‬‫قالبات‬‫تعمل‬‫عمل‬‫عداد‬‫غٌر‬‫متواقت‬‫فتعد‬‫حتى‬‫الرقم‬0(0000=)02(09)‫فٌتم‬‫تصفٌرها‬‫عند‬
‫الرقم‬0(0220=)02(5)}‫وسوف‬‫ٌتم‬‫شرحها‬‫الحقا‬{‫لتبدأ‬‫العد‬‫من‬‫الصفر‬‫وبنفس‬‫الوقت‬ً‫ٌعط‬‫خرج‬‫القالب‬‫الرابع‬(
Q)‫نبضة‬‫إلى‬‫أول‬‫قالب‬‫من‬‫ثالثة‬‫قالبات‬ً‫الت‬‫تعد‬‫إلى‬‫الرقم‬0(2020=)02(9)‫كلما‬‫اكتمل‬‫عد‬‫القالبات‬‫السابقة‬‫إلى‬
‫الرقم‬‫تسعة‬ً‫تعط‬‫نبضة‬‫واحد‬‫فتزٌد‬‫رقما‬‫واحد‬‫حتى‬‫تصل‬‫إلى‬‫الرقم‬‫خمسة‬‫فتصفر‬
‫اما‬‫وظٌفة‬‫البوابة‬NANDً‫فه‬‫لتصفٌر‬‫القالبات‬ً‫فف‬‫األول‬‫تعمل‬‫على‬‫تصفٌر‬‫القالبات‬‫عند‬‫الرقم‬‫تسعة‬‫ألننا‬‫كما‬‫نعلم‬
‫ان‬‫أربعة‬‫قالبات‬‫تعد‬‫الى‬‫الرقم‬0(0000= )02(09)‫فنوصل‬‫دخل‬‫بوابة‬NAND‫عند‬‫خرج‬‫القالبات‬ً‫الت‬‫تشكل‬‫الرقم‬
0(0202=)02(02)‫لعدم‬‫اظهاره‬‫وخرجها‬‫عند‬Reset‫للقالبات‬‫األربعة‬
‫اما‬‫الثانٌة‬‫فتعمل‬‫على‬‫تصفٌر‬‫القالبات‬‫عند‬‫الرقم‬0(2020=)02(9)‫فنوصل‬‫دخل‬‫بوابة‬NAND‫عند‬‫خرج‬‫القالبات‬
ً‫الت‬‫تشكل‬‫الرقم‬0(2002=)02(6)‫لعدم‬‫اظهاره‬‫وخرجها‬‫عند‬Reset‫للقالبات‬‫األربعة‬.
‫وٌتم‬‫توصٌل‬‫خرج‬‫القالبات‬‫على‬‫دخل‬‫فك‬‫الشٌفرة‬7447‫لٌتم‬‫توصٌل‬‫خرج‬7447‫الى‬‫شاشة‬‫عرض‬Seven
Segment‫ذات‬‫موجب‬(‫مصاعد‬)‫مشتركة‬.
:‫لساعات‬‫ا‬:ً‫ا‬‫لث‬‫ا‬‫ث‬
‫تتألف‬‫الدارة‬‫من‬‫اربعة‬‫قالبات‬‫وهنا‬‫نسمٌها‬)&(‫تعمل‬‫عمل‬‫عداد‬‫غٌر‬‫متواقت‬‫فتعد‬‫حتى‬‫الرقم‬0(0000=)02(09)‫فٌتم‬
‫تصفٌرها‬‫عند‬‫الرقم‬0(0220=)02(5)‫لتبدأ‬‫العد‬‫من‬‫الصفر‬‫وبنفس‬‫الوقت‬ً‫ٌعط‬‫خرج‬‫القالب‬‫الرابع‬(Q)‫نبضة‬‫إلى‬
‫ال‬‫قالب‬‫ال‬‫واحد‬‫الذي‬‫ٌعد‬‫الرقم‬0(0=)02(0)‫فقط‬‫كلما‬‫اكتمل‬‫عد‬‫القالبات‬)&(‫إلى‬‫الرقم‬‫تسعة‬ً‫تعط‬‫نبضة‬‫واحد‬‫فٌظهر‬
‫الرقم‬‫واحد‬‫ثم‬‫عندما‬‫تعد‬‫القالبات‬)&(ً‫ف‬‫دورتها‬‫الثانٌة‬‫الى‬‫الرقم‬‫اثنان‬‫وت‬‫ص‬‫ف‬‫ر‬‫القالب‬‫الوحٌد‬‫وتصفر‬‫القالبات‬)&(

4. ‫وهنا‬‫تكمن‬‫المشكلة‬ً‫ف‬‫عمل‬‫القالبات‬)&(‫فإنها‬‫تصفر‬‫مرتٌن‬‫مرة‬ً‫ف‬‫الدورات‬‫الفردٌة‬‫عند‬‫الرقم‬5ً‫وف‬‫الدورات‬
‫الزوجٌة‬‫ٌتم‬‫تصفٌرها‬‫عند‬‫الرقم‬0‫لذا‬‫وبعد‬‫تفكٌٌٌٌر‬‫طوٌل‬ً‫ف‬‫هذه‬‫المشكلة‬‫وصلت‬‫الى‬‫الحل‬‫المناسب‬‫وهو‬‫نضٌف‬‫ثالث‬
‫قالبات‬‫مساعدة‬‫فتبدا‬‫هذه‬‫القالبات‬‫بالعد‬‫عندما‬‫تصبح‬‫القالبات‬)&(‫عند‬‫الرقم‬0(2000=)02(7)ً‫وتنته‬‫عندما‬‫تصبح‬
‫القالبات‬)&(‫عند‬‫الرقم‬0(2202=)02(0)‫اي‬‫تصبح‬‫القالبات‬‫المساعدة‬‫عند‬‫الرقم‬0(2020=)02(9)‫فتصفر‬‫نفسها‬
‫وتصفر‬‫القالبات‬)&(‫وبهذا‬‫نكون‬‫قد‬‫صفرنا‬‫القالبات‬)&(‫عند‬‫الرقم‬0(2202=)02(0)ً‫ف‬‫الدورات‬‫الزوجٌة‬‫الن‬
‫القالبات‬‫المساعدة‬‫تبدأ‬‫عند‬‫الرقم‬0(2000=)02(7)‫الذي‬‫ال‬‫ٌتحقق‬‫اال‬‫مرة‬‫واحدة‬‫فقط‬‫فلو‬‫كانت‬‫تبدأ‬‫من‬‫الرقم‬‫ثالثة‬‫فان‬
‫القالبات‬‫المساعدة‬‫سوف‬‫تبدأ‬‫مرتٌن‬‫مرة‬‫عند‬‫الرقم‬‫ثالثة‬‫واخرى‬‫عند‬‫الرقم‬7‫الن‬‫الرقم‬‫سبعة‬‫ٌفعل‬‫عمل‬‫البوابة‬NAND
‫بعد‬‫ان‬‫تكون‬‫فعل‬‫ها‬‫الرقم‬‫ثالثة‬‫وان‬‫خرج‬‫البوابة‬NAND‫سوف‬‫تذهب‬‫الى‬‫قالب‬JK‫الذي‬‫ٌعمل‬‫فقط‬‫على‬‫تخزٌن‬‫القٌمة‬
‫واحد‬ً‫منطق‬‫عند‬‫الرقم‬‫سبعة‬‫لتفعٌل‬‫عمل‬‫القالبات‬‫المساعدة‬‫الن‬‫البوابة‬NAND‫بعد‬‫الرقم‬‫سبعة‬‫سوف‬‫ترجع‬‫الى‬
‫وضعها‬‫السابق‬‫و‬‫الرسمة‬‫التالٌة‬‫توضح‬‫ذلك‬.
‫وٌتم‬‫توصٌل‬‫خرج‬‫القالبات‬‫على‬‫دخل‬‫فك‬‫الشٌفرة‬7447‫لٌتم‬‫توصٌل‬‫خرج‬7447‫الى‬‫شاشة‬‫عرض‬Seven
Segment‫ذات‬‫موجب‬(‫مصاعد‬)‫مشتركة‬.
‫اما‬‫بالنسبة‬‫لضبط‬‫التردد‬‫فٌكون‬HZ0‫الن‬‫الدور‬‫ٌساوي‬‫مقلوب‬‫التردد‬
rad/sec
‫اي‬‫نبضة‬‫واحدة‬ً‫ف‬‫كل‬‫ثانٌة‬
‫وٌوجد‬ً‫ف‬DVD‫ملف‬‫الدارة‬‫وٌعمل‬‫على‬‫برنامج‬Proteus7.6 .sp4‫وٌوجد‬ً‫ف‬DVD‫تنصٌب‬‫هذا‬‫البرنامج‬
‫وأخٌرا‬‫أود‬‫أن‬‫أشكر‬‫المهندس‬‫هشام‬‫الذي‬‫وقف‬ً‫بجانب‬ً‫ف‬‫هذه‬‫الفكرة‬ً‫وساعدن‬‫حتى‬‫نجحت‬