Sensör Verisi ile Sayıcı devresi oluşturma

Girilen Herhangi bir sensor verisinin 7-segmentde gösterilmesi yazısının devamıdır:

(Not: Şekildeki isimlendirme ile anlatımdakinde farklılık olabilir -U5, U6 gibi- mühim olan olayın anlaşılması)

Kişi kapıdan içeri girerken önce 1. sensör kesildiğinde U5 AND kapısından 1 sinyali elde edilecektir. Bu arada diğer AND kapıları 0 sinyali verecektir.U5 AND kapısının çıkışı U1:A FF-unun setine uygulanarak Q ucunda 1 sinyali oluşturur ki, bu da U4:A FF-nun D’sine uygulanacaktır (Kişi buradan geri dönerse sistem başlangıçdaki haline dönecektir). Daha sonra yolcu kapıdan geçmeye devam ederse 00 durumunda tüm AND kapıları 0 vereceğinden FF-da durum değişmeyecektir (Kişi buradan da geri dönerse 11 durumunda sistem başlangıçtaki haline dönecek, yani sayaca hiç bir sinyal gönderilmeyecektir). Kişi, bir sonraki adımda 10 sinyali yolladığında  U6 AND kapısından alınan 1 sinyalini U4:A flip flopunun CLK-una uygulandığında FF-un Q-ucundaki 0 sinyali 1 olarak sayaca gönderilir. Buradan yollanılan 1 içeri girenleri 1 artıracak. Kişi girmeye devam ettiğinde 11 sinyali yollandığında U3 AND kapısı tüm FF ‘ları resetleyeceğinden ilk duruma dönülecektir.

Sensor Devresi(büyütmek için tıklayınız)

Kişi kapıdan çıkarken ise önce 2. sensörü kestiğinde U6 AND kapısında oluşacak 1 sinyali, U1:B FF’unun Q ucunda 1 sinyali oluşturacak, bu da U4:B FF’unun D’sine uygulanacaktır. Kişi çıkmaya devam ettiğinde, yani 01 sinyali uygulandığında U5 AND kapısından alınan 1 sinyali U4:B flip flopunun CLK-una uygulandığında FF-un Q ucundaki 0 sinyali 1 olarak sayaca gönderilir. Buradan yollanılan 1, içeri girenleri1 azaltacaktır. Kişi çıkmaya devam ettiğinde, yani 11 sinyali yollandığında U3 AND kapısı tüm FF ‘ları resetleyeceğinden başdaki duruma dönülecektir.

Resetleme yapılsa da geri dönüşte son adımda clock uygulandığında FF’un resetinden voltaj da kalktığından, sayaca sinyal gönderecek FF, resetin etkisinde kalarak D-sinde olan sinyali gönderemiyor ve sayım gerçekleşmiyordu. Bu problemi çözmek için ise en baştaki  gibi mantıkla çalışan giriş veya çıkış için 2; birlikte ise 4 D Tipi FF daha ekleyerek bu problem çözüldü. Bu FF’lar giriş veya çıkışa uygun olarak sayaca giden sinyali hafızada tutuyor, eğer kişi geri dönerse son adımda baştaki devrenin mantığı ile 1 sinyali alıyoruz. Yalnız burdan aldığımız sinyali clock uygulandığında sinyal göndermeyen FF’un setine bağladık ki, bu resetde voltaj olsa dahi sinyal göndermemizi sağlıyor ve son yapılamayan sayım gerçekleşiyor. Devremize koyacağımız sensör devresinin şeması üstteki şekildeki gibi olacaktır.

Veriyi 7 Segmente süren sayıcı devresi(büyütmek için tıklayınız)

Flip Floplardan alınan çıkışların sayaca bağlanması ve sayacın giriş-çıkışa göre artıp azalmasının kontrol edilmesi gerekiyordu. Bu amaçla aşağıdaki devre tasarlandı.

Yukarıdaki şekilde verilen devrede sayacın ileri veya geri sayması, butonların seçimiyle gelen “1” lerin kapılar tarafından kontolü ile gerçekleşmektedir. Nand kapılarından oluşan devre parçasının projede algılayıcı ve sayıcı arasında köprü durumunda bulunması uygun görüldü. Böylece,en üstteki şekilde iki FF’dan alınan çıkışların butonlarının yerine bağlanmasıyla sayıcı kısmı arttırılıp azaltılabilecektir.


Bu sayede devremiz sayım yapılan bir mekanda kaç kişi olduğunu göstermektedir.

SONUÇ OLARAK:

Şekilde görülen sayıcı devresinde, clock’a uygulanacak olan darbe, NAND kapılarından gelen ‘0’ ya da ‘1’ olacaktır. Her display için 74LS190 ve 7447 entegre devreleri kullanıldı. 7447’ye bağlanan uçlar Q0, Q1, Q2, Q3 sayacın çıkışlarıdır, bunlar 7447’ye uygulandıktan sonra göstergeye sunulacaktır. Enable(E) girişi hem ileriye hem de geriye saymayı durdurur, yani E girişine ‘1’ uygulanırsa sayaç en son sayıyı gösterir, ‘0’ uygulanırsa sayaç gelen sinyalleri algılar ve ayarlara göre sayar. E ‘1’ ise kapılardan giriş sinyali uygulanırsa bile displaydeki sayı değişmiyor. D/ū girişi ise sayacın ne şekilde çalıştığını belirtiyor – ‘0’ olursa ileri sayıyor, ‘1’ olursa geri sayıyor. RCO çıkışı ise her 10 darbe(ileri ya da geri saymada) uygulanırsa ‘1’ ya da ‘0’ olur, ki bu sinyal terslenip saat darbesiyle beraber ‘VE’ kapıda birleştikten sonra ikinci 74LS190 entegre devresine saat olarak uygulanır, bu da o devreyi tetikleyip saymayı istediğimiz şekilde (yönde) sağlıyor. E ve D/ū girişleri senkronize olduğu için aynı anda iki hanenin ne şekilde çalıştığını belirtmektedir, hanelerden birinin E veya D/ū girişi değiştiyse o zaman diğer sayaç için de değişmiş olacaktır.




Önemli Not : Devrenin sensor kısmında bir sorun gözükmemektedir ancak seven segmentde sayıcı kısmı başka kaynaktan alındığı için ondaki hata sonradan farkedilmiştir. Yaklaşık olarak 30 dan sonra sayma işi karışıyor bilginize.