Singlebutton 2-CCFL controller

[the widow maker]

Ik had een tijd geleden een idee voor een digitale CCFL controller die werkt met een simpel knopje. Door middel van dat knopje schakel je door een countertje heen die de CCFL's aanstuurt.

Het schema: (klikbaar)



<techtalk>
De schakelaar S1 zit met het ene pootje aan de ground, en de andere kant gaat een NAND Schmitt trigger in, die van het inschakelsignaal een mooi signaaltje maakt. De ingang van de trigger word gedefinieert door een weerstand naar de 5V, standaard staat er op de ingang dus 5V, tenzij je de schakelaar overhaalt en dan worden de ingangen laag dus de uitgang hoog.

De uitgang van de trigger bestuurt een 4017 counter, welke drie standen afgaat en bij Q4 naar de reset gaat en dus het IC reset zodat ie weer op 1 begint. Wil je dat de boel uitstaat als je hem aanzet, moet je de uitgangen één plaatje opschuiven, van Q0 naar Q1, Q1 naar Q2 etc. Deze controller heeft dus drie standen, één CCFL aan, de andere CCFL aan, of beide. Dat word gedaan met twee OR poortjes. De OR poortjes sturen op hun beurt een transistor aan, opzich maakt het niet echt veel uit welke je neemt als ie maar NPN is en de stroom die je schakelt aankan.

De plus van de inverter hang je aan de +12V, de min aan de collector van de transistor en de emitter van de transistor aan de ground.

Ook moet de 4017 gereset worden bij het opstarten, ik heb daar een DS1231 voor gebruikt maar omdat die niet in mijn tekenprogramma zat heb ik er een ander IC neergezet. Als je namelijk niet reset kan ie namelijk op een andere uitgang dan Q0 starten, op Q7 ofzo, en dat wil ik niet.
</techtalk>

Vandaag heb ik op stage dit ding in elkaar geprutst, het is hooguit een uurtje solderen.

Plaatjes:



Videootje:
http://home.planet.nl/~adria243/ccflcontroller.avi

In de video is het vrij slecht te zien wat er gebeurt, maar ik heb twee status-LED's gesoldeert op de printplaat, dus die kan je ook volgen om te zien wat er gebeurt.

[eXistenZ]

Erg netjes
Kan je een foto van de onderkant laten zien?

[the widow maker]

Oorspronkelijk geplaatst door eXistenZ

Erg netjes
Kan je een foto van de onderkant laten zien?

Redelijk wat draadjes, maar dit is nog te doen .

[Demoniac]

Je schmitt-trigger klopt niet, die moet je schakelen als flipflop! (iets met een MSN-conversatie van Tom en mij geen idee wat het betekent)

Alle gekheid op een stokje: je kan dus kiezen om beide CCFL's uit te zetten, 1 van de 2 aan of allebei aan? (filmpje is inderdaad wat onduidelijk, op een keer wordt het groene licht ineens paars? :P)
Zou het moeilijk zijn om een CCFL-controller te maken met 2 knopjes, waarbij je met het ene knopje de CCFL selecteert en met de andere de CCFL uit kan zetten?

[the widow maker]

Oorspronkelijk geplaatst door Demoniac

Alle gekheid op een stokje: je kan dus kiezen om beide CCFL's uit te zetten, 1 van de 2 aan of allebei aan? (filmpje is inderdaad wat onduidelijk, op een keer wordt het groene licht ineens paars? :P)
Zou het moeilijk zijn om een CCFL-controller te maken met 2 knopjes, waarbij je met het ene knopje de CCFL selecteert en met de andere de CCFL uit kan zetten?

Ik heb een nieuw filmpje gemaakt, hier staat ie:
http://home.planet.nl/~adria243/ccflcontroller.avi

Overigens kan je vrij makkelijk een controller te maken met 2 knopjes, zie hier:
http://circuitsonline.net/circuits/view/53

In plaats van die open contacten zet je er gewoon een schakelaartje op, dan heb je hetzelfde .

[case_freak]

Ik probeer die schemas te snappen, maar ik snap er egt de balle van..

[the widow maker]

Het hart van de hele zaak ligt rond die 4017 counter. Een counter werkt zo, als je op het clock-input pinnetje (das pin 14 bij dit IC) een blokgolf aanbied (dat wil zeggen, dat die pin dus 1x van 0V naar 5V gaat en weer terug naar 0V in een blokvorm), dan schuift de uitgang van de counter op. Bij het opstarten van het IC word standaard Q0 hoog, als je dus 1x een clockpuls geeft, dan word Q0 laag en Q1 hoog. Geef je nog een clockpuls, word Q1 laag en Q2 hoog. En zo gaat het door.

Het IC heeft ook een reset-ingang, dat is pin 15, en als je die hoog maakt (dwz, er 5V op zet) dan begint het IC weer bij Q0, onafhankelijk van waar ie dan op staat.

Voor de rest heeft het IC ook een Enable ingang, dat is pin 12. Die is geinverteerd, en dat zie je aan dat kleine rondje voor de ingang. Geinverteert heeft weinig met inverters te maken zoals bij CCFLs, maar deze inverter betekend dus, dat je hem laag moet maken als je hem wilt gebruiken. Daarom hangt pin 12 dus aan de ground. Maak je hem niet laag of laat je hem ongedefinieert (dan hangt ie nergens aan vast, niet aan de ground of 5V of aan de uitgang van een ander IC) dan gaat je counter raar doen.

De uitgangen van die counter gaat naar een OR poort. Een OR poort is een vrij simpel component, dat zijn die 4071's in het schema. Er zitten 4 OR poorten in elke 4071. Een OR poort heeft als functie dat als één van de twee ingangen hoog is, dat de uitgang dan ook hoog word. Als beide ingangen hoog zijn, is de uitgang dat ook. Alleen als beide ingangen laag zijn, is de uitgang laag.

Bij dit schema is het dus zo dat bij Q0 de bovenste OR poort hoog word, de uitgang word ook hoog, en die stuurt de bovenste transistor aan. Bij Q1 word de andere OR poort hoog gemaakt, die stuurt weer de onderste transistor aan, en bij Q3 worden beide OR poorten hoog gemaakt en zo worden beide uitgangen dus hoog, beide transistors gaan geleiden en de CCFL's gaan branden.

Die hele zooi aan de linkerkant van de counter - bij de schakelaar - is alleen om een mooi inschakelsignaal te kunnen maken. Als je namelijk een schakelaar met 5V op een oscilloscoop aansluit om te zien hoe deze schakelt, begrijp je waarom:


Zo schakelt een schakelaar nu in. Je ziet dat het dus geen strakke golf is, maar er nogal wat gebibber in zit. Dat heet contactdendering, of bouncing. Overigens duurt dat gebibber niet zo heel erg lang, maar 3ms, dat is 0,003 seconde. Maar de counter kan zo snel tellen, en daarom schiet de counter dus over. Als je de schakelaar direct aan de clock-input zou hangen, dan zou de schakelaar misschien 5 keer een clockpuls zien op de input. Terwijl je maar 1x schakelt.


Als je een schakelaar uitschakelt, dan krijg je dit te zien. De schakelaar gaat langzaam van 5V naar 0V omdat de schakelaar enigszins als condensator werkt. Dit uitschakelen duurt ongeveer 3ms, niet zo heel erg lang dus. Maar toch gaat de spanning door het zogenaamde "verboden" gebied, van 2V naar 0.8V. Alle signalen boven de 2V ziet een digitaal IC namelijk als hoog, en alles onder de 0.8V zien ze als laag. Als er een spanning op de clock-input word aangeboden die zo langzaam naar beneden afdruipt, dan kan de counter raar gaan doen.

Wat ik probeer te doen door middel van al die meuk tussen de input en de schakelaar, is er een mooi blokgolfje van te maken.


Zo ziet de clockpuls eruit als ik er een NAND-flipflop tussen hang. De inschakelflank is heel erg stijl, geen contanctdender, een goed digitaal signaal dus.


De uitschakelflank is ook mooi stijl, je ziet dat er van dat condensator-effect niets overblijft.


En zo ziet een NAND-flipflop er dus uit. NAND is het broertje van de OR poort. NAND is een gewone AND poort (daarvan is de uitgang hoog als beide ingangen hoog zijn), maar bij een NAND is de uitgang geinverteerd. Zijn beide ingangen hoog, dan is de uitgang laag, anders is de uitgang hoog. Dit is dus ook wat ik tegen Demoniac zei op MSN over die flipflopschakeling, want bij de schakeling in de topicstart kan er nog wel eens contactdender doorheenkomen. Bij deze is dat vrijwel onmogelijk.

In principe heeft een NAND flipflop twee ingangen, namelijk het NO en het NC contact van de schakelaar. Eentje is Normally Opened wat betekend dat ie nogmaal geen contact maakt, de andere is Normally Closed,wat betekend dat ie normaal contact maakt. Als je de schakelaar indrukt, dan verbreek je dus het NC contact en verbind je het NO contact.

De ingang van de flipflop moet wel gedefinieerd worden, want als je je ingangen niet aan de 5V, ground of de uitgang van een ander IC hangt, dan gaat electronica raar doen. Daarom zitten er twee weerstanden van pinnetje 1 en 6 naar de 5V. De andere twee ingangen hangen aan de uitgang van de NAND poort en die zijn dus gedefinieerd. In dit geval zou in een positieve clockpuls krijgen op pin 3 en een negatiefe op pin 4. Positief wil zeggen dat de uitgang standaard laag is, en als je de schakelaar indrukt, de uitgang hoog word. Negatief is precies het tegenovergestelde daarvan.

Hier is trouwens het schema met die NAND flipflop erin:




*Widow zich nomineren doet voor langste post van het jaar*

[BlackScorpion]

waar kan ik bestellen lol, ik denk dat ik toch voor simpele schakelaartjes tussen mn inverters ga...