Wie ein Countdown funktioniert, ist allgemein bekannt. Man bestimmt mithilfe eines Zählers eine gewisse
Zeitspanne, die als Startwert gilt. Mit dem Start des Countdowns beginnt dann z.B. in Sekundentakt Rückwärtszählung bist der Zähler
den Wert 0 erreicht. Dieser Moment markiert den Start oder Beginn eines Ereignisses.
Diese Aufgabe lösen wir in der folgenden Schaltung mithilfe des Zählers CD74HCT193E. Die Schaltung verfügt über einen Taster
(1 x Schließer) und einen Schalter (1 x Wechsler). Mit dem Taster wird der gewünschte Zählerwert eingegeben. Mit dem Schalter erfolgt
dann der Start. Der Zähler wird in Sekundentakt dekrementiert bist der Wert 0 erreicht wurde. Mit einer Leuchtdiode wird der endgültige
Ablauf des Countdowns signalisiert. Vier weitere Leuchtdioden visualisieren den aktuellen Zählerstand. Die Anzeige erfolgt dual
codiert.
Sekundentakt
Das Dekrementieren des Zählers erfolgt in Sekundentakt. Um dies zu ermöglichen, wird ein genauer Signalgeber benötigt.
Diese Aufgabe übernehmen zwei 14-Bit-Zähler CD4060BE (IC1, IC2) und ein Uhrenquarz (Q1) mit zwei Widerständen (R1, R2) und zwei
Kondensatoren (C1, C2).
Diese Kombination wurde bereits in der Schaltung „Sekunden-Taktgeber“ verwendet:
Der Zähler CD74HCT193E stellt uns zwei Methoden zur Voreinstellung des Startwertes zur Verfügung. In diesem Beispiel
erfolgt die Eingabe manuell mithilfe eines Tasters (S1). Damit die Eingabe fehlerfrei erfolgen kann, muss der Taster entprellt
werden. Die Entprellung wird hier mit einem Kondensator, zwei Widerständen und dem NOT-Gatter-Baustein SN7414N realisiert. Diese
Methode haben wir in dem Versuch „Entprellung eines Schließers mit RC-Glied“ getestet:
Bei dem CD74HCT193E handelt es sich um einen binären 4-Bit-Zähler. Mit dem Zähler ist es möglich, aufwärts und
abwärts zu zählen. Der Baustein verfügt über vier Eingänge D0 bis D3, die dazu dienen, einen Startwert direkt vorzugeben. Die
Übernahme des Wertes erfolgt mithilfe des Eingangs PL (Pin 11), sobald er seinen Zustand von HIGH auf LOW ändert. Für die Zählung sind
zwei separate Eingänge vorgesehen. Für die Aufwärtszählung ist der Eingang CPU (Pin 5), für die Abwärtszählung der Eingang CPD (Pin 4)
zuständig. Während einer der Eingänge die Zählimpulse empfängt, muss der andere auf HIGH gehalten werden. Mit einem HIGH-Signal auf MR
(Pin 14) kann der aktuelle Zählerstand gelöscht werden. Mit zwei Ausgängen TCD (Pin 13) und TCU (Pin 12) wird signalisiert, dass der
minimale Wert (Ausgang TCD) oder maximale Wert (Ausgang TCU) erreicht wurde. Über die Ausgänge Q0 bis Q3 kann der aktuelle
Zählerstand ausgelesen werden.
Die Betriebsspannung des Bausteins beträgt 5V.
In dem Ausgangszustand ist der Schalter S2 nicht betätigt. Über seinem Öffner Kontakt ist der Eingang CPD
(Abwärtszählung) mit der Spannungsversorgung verbunden. Das ist die Voraussetzung, um den Eingang CPU (Aufwärtszählung) benutzen
zu können. In dem Zustand kann der Zähler mit dem Taster S1 voreingestellt werden. Das Signal von dem Taster S1 geht über zwei
NOT-Gatter. Als Ergebnis dieser Verschaltung steht der Eingang CPU (Aufwärtszählung) nach dem Loslassen des Tasters auf HIGH.
Nachdem der gewünschte Startwert eingegeben wurde, kann der Countdown mit dem Schalter S2 gestartet werden. Der Eingang CPU steht
bereits auf HIGH. Durch die Umschaltung des Schalters S2 können die Signale, die von unserer Komposition mit dem Uhrenquarz Q1 im
Sekundentakt generiert wrden, den Eingang CPD (Abwärtszählung) erreichen. Der Zähler wird jetzt im Sekundentakt dekrementiert.
Sobald der Zähler den Wert 0 erreicht, wird der Ausgang TCD auf LOW geschaltet (er steht sonst auf HIGH). Das Signal invertieren
wir mit einem NOT-Gatter des Bausteins SN7414N und schalten somit die Leuchtdiode D5 (Countdown abgeschlossen) ein. Damit keine
weitere Zählung erfolgt, werden mit diesem Signal die Bausteine IC2 und IC4 gelöscht. Der Reset-Zustand steht solange an, bis durch
die Umschaltung des Schalters S2 wieder der Ausgangszustand hergestellt wird.
