TTL Tabanlı İlk PCB Saat Tasarımı ve Elektronik Öğrenme Süreci
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Elektronik devre tasarımı ve PCB üretimi, temel elektronik bileşenlerin işlevlerini anlamak ve uygulamak için önemli bir adımdır. TTL (Transistor-Transistor Logic) entegre devreleri kullanılarak yapılan bir saat projesi, bu sürecin somut bir örneğidir. Bu yazıda, 74LS90 entegreleri ve diğer temel bileşenlerle oluşturulan bir TTL saat devresinin tasarım özellikleri, kullanılan bileşenler ve PCB düzenine dair önemli noktalar ele alınacaktır.
TTL Saat Tasarımında Kullanılan Bileşenler
Proje, çoğunlukla 74LS90 entegre devreleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 74LS90, onlu ve ikili sayıcı olarak işlev gören TTL serisi bir entegredir. Bu sayıcılar, saniye, dakika ve saat gibi zaman birimlerini saymak için kullanılır. Ayrıca, 7 segment sürücüler ve 555 zamanlayıcı entegreleri de devrede yer almaktadır. 7 segment sürücüler, sayısal bilgiyi görsel olarak göstermek için kullanılırken, 555 entegreleri zamanlama ve osilatör görevlerinde kullanılır.
Zaman tabanı oluşturmak için Pierce osilatör devresi tercih edilmiştir. Bu osilatör, 32.768 kHz kristal kullanarak stabil bir frekans sağlar. Bu frekans, frekans bölücü entegreler aracılığıyla 1 Hz sinyale düşürülür ve saat sinyali olarak kullanılır. Bu yöntem, saat devrelerinde yaygın olarak kullanılan ve yüksek doğruluk sağlayan bir tekniktir.
Ayrıca Bakınız
PCB Tasarımında Dikkat Edilmesi Gerekenler
İlk PCB tasarımında bileşen yerleşimi ve devre yollarının düzenlenmesi kritik öneme sahiptir. Topraklama planları (ground planes) kullanmak, hem elektromanyetik girişimi azaltır hem de devre stabilitesini artırır. Hem üst hem alt katmanda topraklama planı dökümü ve via stitching (deliklerle topraklama bağlantısı) yapmak, devre yollarının daha kolay ve düzenli olmasını sağlar.
Delikli bileşenlerin lehim noktaları, kendi içinde birer via gibi işlev görür. Bu nedenle, devre yollarının tekrar üst katmana çıkarılması gerekmez, bu da tasarımda yer ve karmaşıklık açısından avantaj sağlar. Ancak, via kullanımı aşırıya kaçmamalıdır. Örneğin, C13 civarında yapılan rota düzenlemesinde, çok sayıda via yerine tek bir via kullanılarak devre daha sade hale getirilebilir.
Ayrıca, via deliklerinin üstünün kapatılması (tented vias) PCB'nin estetik görünümünü iyileştirir ve kısa devre riskini azaltır. Bu, kişisel tercihe bağlı olmakla birlikte, profesyonel tasarımlarda sıkça tercih edilen bir uygulamadır.
Elektronik Öğrenme ve Deneyim Kazanma
Bu tür TTL tabanlı saat projeleri, elektronik öğrenmek isteyenler için pratik bir başlangıç noktasıdır. Devreyi kurarken karşılaşılabilecek hata ayıklama (debug) süreçleri, teorik bilgilerin pratiğe dökülmesini sağlar ve öğrenme sürecini derinleştirir. Ayrıca, devre tasarımı ve PCB üretimi konusunda deneyim kazanmak, elektronik mühendisliği ve hobisi için temel bir adımdır.
Daha ileri düzey projelerde, yüksek hassasiyetli MEMS osilatörler ve pil yedekli devreler kullanılarak, güç kesintilerinde bile zamanın doğru tutulması sağlanabilir. Bu tür gelişmiş tasarımlar, saat devrelerinin doğruluğunu ve güvenilirliğini artırır.
"PCB düzeni, yıllar süren deneyimle gelişen bir sanattır. İlk tasarımınızda bile iyi bir yerleşim görmek, doğru yolda olduğunuzun göstergesidir."
Sonuç
TTL entegre devreler ve temel bileşenlerle yapılan saat projeleri, elektronik devre tasarımını öğrenmek için etkili bir yöntemdir. Doğru bileşen seçimi, zaman tabanı oluşturma ve PCB düzeni konularına dikkat edilerek, işlevsel ve estetik bir devre ortaya çıkarılabilir. Bu süreç, elektronik alanında hem teorik hem de pratik bilgi birikimini artırır ve ileri projelere zemin hazırlar.
