Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Binär-Zähler - fertig kaufen oder Lötvorlage gesucht


von Oliver B. (querys)


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Liebe alle,

in meiner Ausbildung habe ich in der Berufsschule mal einen Binärzähler 
gelötet. Besteht aus einer 7-Segment Anzeige und vier Schaltern. Kann 
dann von 0 - 9 hochzählen.
Habe ich durch Zufall gestern wiedergefunden und jetzt gibts Streit bei 
den Kindern, jeder will einen haben.

Jetzt meinen Frage:
Gibt es eventuell einen Binärzähler mit zwei oder drei 
7-Segment-Anzeigen und entsprechend 7 oder 8 Schaltern? Wäre ne ganz 
schicke Möglichkeit den Kindern (4 und 6 Jahre) das Binäre System etwas 
näher zu bringen.
Am liebsten würde ich den ja fertig kaufen oder einen Bausatz mit 
fertiger Platine, den man nur noch bestücken muss.

Ich freu mich über Tipps und Hinweise.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Oliver B. schrieb:
> in meiner Ausbildung habe ich in der Berufsschule mal einen Binärzähler
> gelötet. Besteht aus einer 7-Segment Anzeige und vier Schaltern. Kann
> dann von 0 - 9 hochzählen.

Wozu braucht er 4 Schalter zum hochzählen?
Beschreib mal, was dieser "Zähler" alles können soll. Hast du einen 
Schaltplan des wiedergefundenen?

von Rahul D. (rahul)


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Oliver B. schrieb:
> Binärzähler
> gelötet. Besteht aus einer 7-Segment Anzeige und vier Schaltern. Kann
> dann von 0 - 9 hochzählen.

Klugschessermodus: 0 bis 9 sind nur BCD.

Oliver B. schrieb:
> Kindern (4 und 6 Jahre) das Binäre System etwas
> näher zu bringen.

Haben deine Kinder Finger?
Dann könnte man ihnen damit einen Binärzähler "basteln":
Jeder Finger bekommt den Wert einer Zweierpotenz (1 - 512).

Aber, ob Vier- oder Sechsjährige überhaupt was damit anfangen können?
Oder geht es denen nur ums Leuchten und Tasten, die irgendwas bewirken?

von Oliver B. (querys)


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Na leuchten und irgendwas schalten ist schon mal ganz weit vorn und wenn 
man das doch mit was sinnvollem verbinden kann wär doch klasse.

Schaltplan habe ich nicht mehr.
4 Schalter deswegen, weil jeder Schalter hat einen „Wert“
Schalter 1 = 1
Schalter 2 = 2
Schalter 3 = 4
Schalter 4 = 8
Und so weiter

So sieht das Ding aus.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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https://www.reichelt.de/de/de/shop/suche/7%20segment%20decoder?GROUPINDEX=0&search=7+segment+decoder

Schaut man ins Datenblatt ist der Schaltplan für deine Anwendung 
eigentlich selbsterklärend. Bauteile musst du eh besorgen, der 
Lochraster-Aufbau sollte in weniger als einer halben Stunde erledigt 
sein.

von Rainer W. (rawi)


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Oliver B. schrieb:
> Habe ich durch Zufall gestern wiedergefunden und jetzt gibts Streit bei
> den Kindern, jeder will einen haben.

Mach ein Spiel draus, so dass sie ihn abwechselnd benutzen.

von Stephan S. (uxdx)


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von Dietrich L. (dietrichl)


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Oliver B. schrieb:
> 4 Schalter deswegen, weil jeder Schalter hat einen „Wert“
> Schalter 1 = 1
> Schalter 2 = 2
> Schalter 3 = 4
> Schalter 4 = 8

Also ist das kein Zähler, sondern ein BCD zu 7-Segment Dekoder, und zwar 
ein SN7447A (soweit ich das im Bild richtig erkenne).
Und die Schaltung ist trivial und leicht zu rekonstruieren.

von Nemopuk (nemopuk)


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Oliver B. schrieb:
> Gibt es eventuell einen Binärzähler mit zwei oder drei
> 7-Segment-Anzeigen und entsprechend 7 oder 8 Schaltern?

Soweit ich weiß bedienen diese IC immer nur eine Ziffer.

Was du vor hast, lässt sich leicht mit einem Mikrocontroller (z.B einem 
ATmega328) realisieren, sofern man bereits entsprechende 
Programmiererfahrung hat.

von Rahul D. (rahul)


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Dietrich L. schrieb:
> ein SN7447A (soweit ich das im Bild richtig erkenne).

Der mit 9V (mehr als ein Mal) funktioniert?
Das dürfte eher ein CMOS-Baustein (statt TTL) sein.

von Stephan S. (uxdx)


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oder 3 V -2xAA- oder 3,3 V 1x -LiFePO4- Betriebsspannung, hält doch 
länger

von H. H. (hhinz)


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Rahul D. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> ein SN7447A (soweit ich das im Bild richtig erkenne).
>
> Der mit 9V (mehr als ein Mal) funktioniert?
> Das dürfte eher ein CMOS-Baustein (statt TTL) sein.

Nö, ist ein SN7447AN, original TI.

: Bearbeitet durch User
von Oliver B. (querys)


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Danke euch allen. Tja man wird halt etwas faul bzw. Gibt es auch jede 
Menge andere Aufgaben, da hätte ich mir das löten und basteln auch gern 
gespart.

Es ist ein SN7447AN
Wen die Batterie länger dran war, wird das auch alles gut warm. Dafür 
leuchtet die 7-Segmentanzeige entsprechend kräftig.

Für die Ausbildung war der Batterieanschluss auf 9V vermutlich die 
einfachste Lösung statt irgendwas mit Kästchen um AA Batterien an Ort 
und Stelle zu halten. Die Bauteile wurden uns damals ausgehändigt 
zusammen mit der Aufgabe den Binär-Rechner zu bauen.

Dauerhaltbarkeit stand da nicht so im Fokus.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Rahul D. schrieb:
> Der mit 9V (mehr als ein Mal) funktioniert?

Vielleicht ist da noch ein Vorwiderstand + Z-Diode versteckt oder er 
wird einfach vergewaltigt. Die Ausgänge können ja 15V (Open Collector).
Das Bild habe ich noch mal genauer angeschaut (Ausschnitt oben): es 
sieht sehr nach SN7447AN von TI aus.

von Nemopuk (nemopuk)


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Oliver B. schrieb:
> Für die Ausbildung war der Batterieanschluss auf 9V vermutlich die
> einfachste Lösung statt irgendwas mit Kästchen um AA Batterien

Ich kaufe gerne Lichterketten im Ramschladen um die Ecke, um deren 
Batteriekästen (mit Schalter!) zu verwenden. 3xAA passt gut zu AVR 
Mikrocontrollern.

von Klaus F. (klaus27f)


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Oliver B. schrieb:
> Schaltplan habe ich nicht mehr.

Hier habe ich was ähnliches gefunden,
sogar selbst zählend, wenn man will.
Oder teilbestückt, dann deine 4 Schalter an die Eingänge des 7447 (Rest 
unbestückt lassen).

https://www.buildcircuit.com/diy-kit-68-a-digital-dice-using-74ls47-74ls90-and-seven-segment-display/digital-dice-gerber/

Das ist das komplette Platinenlayout als ZIP dabei,
diese kannst du direkt zu JLCPCB schicken.
Mit Versandart "Europaket" solltest du dann 5 Platinen (unbestückt) für 
weniger als 5 Euro bekommen, in ca. 14 Tagen.
Einstweilen die Bauteile bei hiesigen Distributoren bestellen.

Und es bleibt noch Zeit, die Maus vom letzten Sonntag anzuschauen, oder 
zumindest das wichtigste davon
https://kinder.wdr.de/tv/die-sendung-mit-der-maus/av/video-bis--zaehlen-104.html

von Cartman E. (cartmaneric)


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Oliver B. schrieb:

> ... mit der Aufgabe den Binär-Rechner zu bauen.

Mit dem 7447 und Schalterchen, kann man nur einen Graycodezähler bauen.
Rechnen kann der eigentlich auch nicht.
Da bleibt gerade mal ein "Binär" übrig.


Schönes WE!

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Oliver B. schrieb:
>So sieht das Ding aus.

Das ist kein Binärzähler, sondern ein Decoder.
Der macht aus einer Binärzahl, die mit Schaltern
dargestellt werden, eine Dezimalzahl.

Den bekommst du zum Beispiel bei Amazon,
und Schalter auch. Im Suchfeld bei Amazon "74LS47"
eingeben.

Wie der angeschlossen wird, findest du im Datenblatt.

https://digsys.upc.edu/csd/chips/classic/74LS47.pdf

7-Segmentdisplays findest du auch bei Amazon.

Steck die Teile auf ein Steckbrett.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bauteil_steckbrett.htm

Oder löte sie auf einer Lochrasterplatine.

https://www.reichelt.com/de/de/shop/suche/lochrasterplatine?country=de&CCTYPE=private&LANGUAGE=de

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Cartman E. schrieb:
> Mit dem 7447 und Schalterchen, kann man nur einen Graycodezähler bauen.

Nur kann der 7447 leider keinen Gray-Code auf eine 7-Segmentanzeige 
umkodieren und zählen kann er schon gar nicht.

: Bearbeitet durch User
von Cartman E. (cartmaneric)


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Rainer W. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Mit dem 7447 und Schalterchen, kann man nur einen Graycodezähler bauen.
>
> Nur kann der 7447 leider keinen Gray-Code auf eine 7-Segmentanzeige
> umkodieren und zählen kann er schon gar nicht.

Der "Witz" an einem Graycodezähler ist, dass ihm selbst, seine
Kodierung recht egal ist. Das der 7447 für eine Dekodierung nicht
recht taugt:
0 1 3 2 6 4 5 7 f e c d 9 b a 8  (eine der vielen Möglichkeiten)
Das kann der 7447 aber immerhin glitchfrei dekodieren. ☺

: Bearbeitet durch User
von Rbx (rcx)


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Oliver B. schrieb:
> Habe ich durch Zufall gestern wiedergefunden und jetzt gibts Streit bei
> den Kindern, jeder will einen haben.

Gibt denen doch eine Wertetabelle, Karopapier und einen Schaltplan. Von 
der Motivationsseite könnte es gerade nicht viel besser aussehen -> 
hoher Lernerfolg garantiert.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Oliver B. schrieb:
>den Kindern (4 und 6 Jahre) das Binäre System etwas
>näher zu bringen.

Schau hier:

https://www.matheretter.de/wiki/binar-dezimal

https://www.youtube.com/watch?v=KdOj33h9Gs4

>Gibt es eventuell einen Binärzähler mit zwei oder drei
>7-Segment-Anzeigen und entsprechend 7 oder 8 Schaltern?

Es ist kein Binärzähler, sondern Decoder!

Das geht mit den 74LS47 nicht. Du könntest mit den
Schaltern Vierergruppen bilden und die Gruppen mit
den 74LS47 decodieren. Aber das ist dann nicht mehr
Binär sondern BCD.

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/1010311.htm

Wenn du 8-Stellige Binärzahlen oder noch mehr stellen
decodieren willst nimm einen Arduino.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Du hast Zähler mit Decoder verwechselt.
Das im Anhang ist ein Binärzähler.

von Georg M. (g_m)


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von Rainer W. (rawi)


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Cartman E. schrieb:
> Der "Witz" an einem Graycodezähler ist, dass ihm selbst, seine
> Kodierung recht egal ist.

Der Witz an einem Gray-Code ist, dass sich bei jedem Hochzählschritt 
genau ein Bit ändert. Der 7447 erwartet z.B. für die Darstellung einer 
'1' einen Eingangswert 0b0001, für die Darstellung einer '2' den Wert 
0x0010. Es müssen sich beim Schritt von Anzeige '1' auf '2' damit zwei 
Bits ändern. Falls du nicht eine eigene Reihenfolge der natürlichen 
Zahlen definieren willst, wird das also nichts mit einem Gray-Code und 
dem 7447.

: Bearbeitet durch User
von Cartman E. (cartmaneric)


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Rainer W. schrieb:

> Der Witz an einem Gray-Code ist, dass sich bei jedem Hochzählschritt
> genau ein Bit ändert.

Den "Witz" solltest du in meinem "Fallbeispiel" ja wiedergefunden
haben. Oder etwa nicht?

>  Der 7447 erwartet z.B. für die Darstellung einer
> '1' einen Eingangswert 0b0001, für die Darstellung einer '2' den Wert
> 0x0010. Es müssen sich beim Schritt von Anzeige '1' auf '2' damit zwei
> Bits ändern . Falls du nicht eine eigene Reihenfolge der natürlichen
> Zahlen definieren willst, wird das also nichts.

Um die Reihenfolge geht es ja bei einem Graycodezähler ganz
(offensichtlich) gar nicht. Die kann, so sie der Eingangs genannten
Bedingung gehorcht, recht beliebig sein.
Die "Symbole" sind auch nur per Definition zugeordnet.

Der TO kann ja einmal versuchen, die Codes von 0 bis f
"ducchzuklimpern". Da man immer nur einen Schalter zur Zeit
schalten kann, ergibt sich quasi automagisch ein Graycode
wenn er es mit der minimal möglichen Anzahl an Schaltvorgängen
schafft.

von Nick (b620ys)


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Cartman E. schrieb:
> Da man immer nur einen Schalter zur Zeit schalten kann,

Wer hat das verboten?

von Cartman E. (cartmaneric)


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Nick schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Da man immer nur einen Schalter zur Zeit schalten kann,
>
> Wer hat das verboten?

Du kannst keine zwei (oder mehr) Schalter gleichzeitig schalten.
Das mit der Gleichzeitigkeit ist ohnehin dann noch relativ. ☺

von Björn W. (bwieck)


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Man kann immerhin feststellen das TI seine 74er Serie so ordentlich 
designt hat das es sogar Vergewaltigung mit 9V offenbar einige Zeit 
aushält.

von Cartman E. (cartmaneric)


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Björn W. schrieb:
> Man kann immerhin feststellen das TI seine 74er Serie so ordentlich
> designt hat das es sogar Vergewaltigung mit 9V offenbar einige Zeit
> aushält.

Das wird nicht von sehr langer Dauer sein. Meine Experimente mit
Standard-TTL in der Jugendzeit, ergaben 7 V wenn man an einem
längerem Gebrauchswert interessiert war. Betrieben habe ich
praktisch dann aber doch alle mit 5 V. ☺
Manche auch mit (3 x 1,5 V) 4,5 V. Die 3R12 lässt grüssen.

Ein CMOS-Uhrenschaltkreis, eigentlich für einen 4,194 MHz Quarz
und 1,5 V Betriebsspannung gedacht, teilt auch 100 MHz brav
bei 7 V. Aber leider nicht sehr lange.

von Marci W. (marci_w)


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Dietrich L. schrieb:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/687292/SN7447AN.jpeg

aha, 7,4KB. Das ist sparsam! Wäre noch sparsamer gewesen, wenn du das 
Foto gar nicht erst reingestellt hättest. ;-) Ich jedenfalls kann da nix 
drauf erkennen...

ciao

Marci

von Jens G. (jensig)


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Björn W. schrieb:
> Man kann immerhin feststellen das TI seine 74er Serie so ordentlich
> designt hat das es sogar Vergewaltigung mit 9V offenbar einige Zeit
> aushält.

Naja, man sollte vielleicht mal ein bisschen anfangen mit 
Differenzieren.
Die gesamte 74-Serie hält mit Sicherheit keine 9V aus. Auch nicht die 
von TI.

Aber der SN7447AN hält an seinen Ausgängen mindestens 15V aus.
Wenn der TO also die Komplettschaltung mit 9V betreibt, Vcc aber via 
Spannungsregler/Z-Diode/wasWeißIch auf 5V hält, die Last am Ausgang aber 
gegen 9V betreibt, dann ist das völlig ok ...

von Hannes J. (pnuebergang)


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https://www.ebay.de/itm/306701396194 wenn's ein Bausatz mit ein bisschen 
Extra-Funktion sein darf.

von H. H. (hhinz)


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Björn W. schrieb:
> Man kann immerhin feststellen das TI seine 74er Serie so
> ordentlich
> designt hat das es sogar Vergewaltigung mit 9V offenbar einige Zeit
> aushält.

Ich hab die sogar schon mit 12V erlebt. Da hatte einer in Ermangelung 
des vorgesehenen LSL-Chips einfach TTL eingebaut...

von Oliver B. (querys)


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Jens G. schrieb:
> Björn W. schrieb:
>> Man kann immerhin feststellen das TI seine 74er Serie so ordentlich
>> designt hat das es sogar Vergewaltigung mit 9V offenbar einige Zeit
>> aushält.
>
> Naja, man sollte vielleicht mal ein bisschen anfangen mit
> Differenzieren.
> Die gesamte 74-Serie hält mit Sicherheit keine 9V aus. Auch nicht die
> von TI.
>
> Aber der SN7447AN hält an seinen Ausgängen mindestens 15V aus.
> Wenn der TO also die Komplettschaltung mit 9V betreibt, Vcc aber via
> Spannungsregler/Z-Diode/wasWeißIch auf 5V hält, die Last am Ausgang aber
> gegen 9V betreibt, dann ist das völlig ok ...


Ne alle Bauteile sind auf dem Foto zu sehen, die Platine ist unten herum 
nur Leiterbahnen.

Das primäre Ziel der Hausaufgabe war ja dass man sich die Schaltung 
überlegt und alles dann selbst lötet. Die Bauteile wurden damals von der 
Schule ausgegeben. Und immer dran denken, das war 2005 oder 2006

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Oliver B. schrieb:
> Und immer dran denken, das war 2005 oder 2006

Selbst in dieser Zeit war auch der CD4511 schon erfunden und der spielt 
von 3V bis 15V.

von Klaus F. (klaus27f)


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Oliver B. schrieb:
> Und immer dran denken, das war 2005 oder 2006

Ja, schön.
Und mehr als weitere 25 Jahre vorher habe ich 2x den 7447 mit 2x 3015-F 
erfolgreich in Betrieb genommen. Selbst gekauft vom Taschengeld, beim 
Conrad.
7-Segment-LEDs gab's schon, waren aber zu teuer.

@ Oliver B.
Meinen Beitrag von 09.01.2026 17:08
hast du gesehen?

Und zur 9V und 5V Frage :
Deine (alte) Platine besser mit 5 Volt ("Handy Ladeteil) oder 4.5 Volt 
(3x Batterie) versorgen.

von Oliver B. (querys)


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Ja danke Klaus! Ich muss in Ruhe mal drangehen und überlegen.
Den Tipp mit den Batterieboxen finde ich auch sehr charmant, da könnte 
sogar noch was im Elektroschrott zuhause liegen.

Am Ende ist es ja jetzt nur noch ein Spielzeug.

von H. H. (hhinz)


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Oliver B. schrieb:
> Die Bauteile wurden damals von der
> Schule ausgegeben. Und immer dran denken, das war 2005 oder 2006

Hmm, der SN7447AN ist noch immer nicht abgekündigt.

Man fragt sich wer so ein Teil heute noch kauft. Muss wohl irgendwas für 
MIL, Avionik oder Nautik sein.

von Cartman E. (cartmaneric)


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H. H. schrieb:
> Oliver B. schrieb:
>> Die Bauteile wurden damals von der
>> Schule ausgegeben. Und immer dran denken, das war 2005 oder 2006
>
> Hmm, der SN7447AN ist noch immer nicht abgekündigt.
>
> Man fragt sich wer so ein Teil heute noch kauft. Muss wohl irgendwas für
> MIL, Avionik oder Nautik sein.

Hatte nicht auch der Apollo-"Bordcomputer" eine Siebensegmentanzeige?
Die sind gegenüber OLED, VFD, und dem ganzen anderen neumodischem
Schnickschnack halt recht robust. ☺

von H. H. (hhinz)


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Cartman E. schrieb:
> Hatte nicht auch der Apollo-"Bordcomputer" eine Siebensegmentanzeige?

Mit Glimmlampen, von Relais angesteuert. TTL gabs damals noch nicht.


> Die sind gegenüber OLED, VFD, und dem ganzen anderen neumodischem
> Schnickschnack halt recht robust. ☺

Fallblattanzeigen kamen nicht in Frage.

von Cartman E. (cartmaneric)


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H. H. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Hatte nicht auch der Apollo-"Bordcomputer" eine Siebensegmentanzeige?
>
> Mit Glimmlampen, von Relais angesteuert. TTL gabs damals noch nicht.

Dann muss der "Apparat" ja ordentlich geklappert haben. ☺
War auch vor meiner Zeit, wo ich mich für Elektronik interssiert habe.

>> Die sind gegenüber OLED, VFD, und dem ganzen anderen neumodischem
>> Schnickschnack halt recht robust. ☺
>
> Fallblattanzeigen kamen nicht in Frage.

Ich würde kein "teures" Equipment mit OLED oder VFD kaufen wollen.
Fallblattanzeigen wären aber wohl O.K.
Die brauchen sicher aber ein regelmässiges Tröpfchen Öl. ☺

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