溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)

1、科學(xué)技術(shù)學(xué)院SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF NANCHANG UNIVERSITY 工 程 訓(xùn) 練報 告REPORT ON ENGINEERING TRAINING題 目 溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng) 學(xué)科部、系： 信息學(xué)科部 自動化系 專業(yè)班級： 自動化111 學(xué) 號： 7021311035 學(xué)生姓名： 昌志輝 指導(dǎo)教師： 吳靜進 何尚平 起訖日期： 2013.4.272013.5.10 溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)專業(yè)：自動化 學(xué)號：7021311035 學(xué)生姓名：昌志輝 指導(dǎo)教師：吳靜進 何尚平摘要： 日照環(huán)境下物體表面溫度超溫聲光報警

2、及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)主要有三個部分組成，電源、主功能控制和顯示。電源部分：220v交流電壓經(jīng)變壓器降壓、二極管橋式整流、電容濾波后送入LM317的3腳輸入腳，2腳輸出腳輸出穩(wěn)定的直流電壓。主功能控制部分：通過LM358N對熱敏電阻上的電壓和基準電壓進行比較來實現(xiàn)超溫信號的輸出；通過LM358N對光敏電阻上的電壓和基準電壓進行比較來實現(xiàn)白天工作和晚上不工作信號的輸出。通過CD4011對超溫信號和是否工作的信號進行與非控制，對CD4011輸出信號來控制NE556是否能產(chǎn)生脈沖，蜂鳴器受NE556的5腳輸出信號控制，CD4017通過接受NE556輸出的脈沖信號來輸出連續(xù)高電平，輸出的高電平來控制X型的

3、LED燈的閃爍顯示。CD40192的5腳通過接受CD4011輸出的信號來進行超溫的次數(shù)進行計數(shù)。顯示部分：CD4511對CD40192輸出的BCD碼進行編譯，再輸出編碼后的信號，通過數(shù)碼管顯示編碼后的信號。關(guān)鍵詞：電源、主功能控制、數(shù)碼管顯示、CD40192、CD4017 、CD4511。 目錄第一章 工程訓(xùn)練的目的與要求11.1目的11.2要求1第二章 方案選擇與確定22.1方案的選擇22.2方案的確定2第三章 溫控報警系統(tǒng)的原理與設(shè)計33.1電源模塊33.2超溫報警及晚上不作業(yè)模塊 33.3蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警模塊43.4故障次數(shù)計數(shù)顯示模塊5第四章 系統(tǒng)調(diào)試 7

4、4.1系統(tǒng)調(diào)試的過程 74.2調(diào)試結(jié)果 7第五章 總結(jié) 8參考文獻9附件10原理圖 10PCB圖11芯片資料12第一章 工程訓(xùn)練的目的與要求1.1目的1理解工程實訓(xùn)與其他課程的不同（我們要更好的運用課堂上的相關(guān)知識，并且應(yīng)用解決實際問題。)。2加強學(xué)生的實踐動手能力和獨立完成能力。3通過日照環(huán)境下物體表面溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)，學(xué)習(xí)數(shù)字芯片的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用方法。4了解電路理論的實際應(yīng)用，熟悉儀表的組裝、調(diào)試，提高專業(yè)技能。5培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，獨立思考，遇到問題時能夠獨立解決。1.2要求1.白天有光照環(huán)境下，物件表面溫度超過一定溫度值，可靈敏穩(wěn)定進行蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光

5、二極管X字形閃爍報警，同時可對超溫故障次數(shù)進行計數(shù)，并通過LED數(shù)碼管清晰、穩(wěn)定顯示，晚上無光照環(huán)境下，因物件不作業(yè)，即使物件表面溫度超過一定溫度值，也無需進行任何聲光報警和超溫故障次數(shù)計數(shù)顯示。2.可設(shè)定報警溫度值。3.可設(shè)定聲音急促度和LED發(fā)光二極管X字形閃爍快慢程度。4.電路板設(shè)計標準、完全。5.元器件安裝規(guī)范，焊接到位，外觀優(yōu)美。第二章 方案選擇與確定2.1方案的選擇物體表面溫度超溫報警，采用熱敏電阻控制。熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正

6、溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。負熱敏電阻特性：隨著溫度的增加，熱敏電阻的電阻阻降低。報警溫度的設(shè)定可以采用分壓模式，熱敏電阻串聯(lián)一個電阻來控制報警溫度。LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警，采用CD4017來控制。CD4017是一個十進制的計數(shù)芯片。它有十個引腳輪流輸出脈沖?？梢詫ED發(fā)光二極管進行X型閃爍報警。超溫故障次數(shù)進行計數(shù)及LED數(shù)碼管清晰、穩(wěn)定顯示。CD40192是同步十進制可逆計數(shù)器，具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能。CD4511是BCD鎖存/7段譯碼器/驅(qū)動器，常用的顯示譯碼器件

7、，MAX7219和他功能差不多。CD4511的里面有上拉電阻，可直接或者接一個電阻與七段數(shù)碼管接口。CD4511是一個用于驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器，特點：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動LED顯示器。晚上無光照環(huán)境下，報警系統(tǒng)不作業(yè)。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些材料在特定波長的光照射下，產(chǎn)生載流子參與導(dǎo)電，在外加電場的

8、作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。2.2方案的確定 本系統(tǒng)主要是由熱敏電阻、光明電阻、CD4017、CD40192、CD4511、CD4011、LM358、NE556等組成。熱敏電阻和光明電阻作為控制信號，經(jīng)過LM358放大器進行放大。再經(jīng)過CD4011對兩個信號進行與非的變換來到達晚上無光照環(huán)境下，系統(tǒng)不作業(yè)此功能。用CD40192進行超溫報警次數(shù)的計數(shù)，在經(jīng)過CD4511驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器進行超溫報警次數(shù)的顯示。用NE556做成一個振蕩器，來控制蜂鳴器聲音報警的急促及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警的快慢。CD4019

9、2來控制LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警。 第三章 溫控報警系統(tǒng)的原理與設(shè)計3.1電源模塊工頻交流電源經(jīng)過變壓器降壓、整流、濾波后成為一穩(wěn)定的直流電。其余部分是起電壓調(diào)節(jié)，實現(xiàn)穩(wěn)壓作用的控制部分。電源接上負載后，通過采樣電路獲得輸出電壓，將此輸出電壓和基準電壓進行比較。如果輸出電壓小于基準電壓，則將誤差值經(jīng)過放大電路放大后送入調(diào)節(jié)器的輸入端，通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)使輸出電壓增加，直到和基準值相等;如果輸出電壓大于基準電壓，則通過調(diào)節(jié)器使輸出減小。經(jīng)過橋式整流、電容濾波、LM358穩(wěn)壓。此可調(diào)穩(wěn)壓電源的調(diào)節(jié)范圍217V。本電源有開關(guān)按鍵控制電源的輸出和電源指示燈。電路圖：3.2超溫報警及晚上不作業(yè)模塊熱敏

10、電阻和光敏電阻分別通過LM358的兩個運算放大器進行比較，在經(jīng)過CD4011進行與非來控制晚上不工作。通過調(diào)節(jié)電位器的阻值大小改變運算放大器的比較電壓，從而改變溫度報警的溫度大小。白天：熱敏電阻隨著溫度的增加，增加到一定的溫度時經(jīng)過運算放大器輸出高電平；光敏電阻白天電阻極小，經(jīng)過運算放大器的放大輸出高電平；經(jīng)過兩個與非門來控制蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警。經(jīng)過四個與非們來控制超溫故障次數(shù)進行計數(shù)，并通過LED數(shù)碼管清晰、穩(wěn)定顯示。晚上：光敏電阻無光時電阻阻值到達很大，經(jīng)過運算放大器比較輸出低電平。此時不管溫度多高，振蕩器不工作蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警都不

11、進行報警。超溫故障次數(shù)計數(shù)器不進行計數(shù)。電路圖：3.3蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警模塊 NE556雙定時器電路是高穩(wěn)定控制器，能產(chǎn)生精確時間延遲或振蕩，NE556含兩個NE555，對定時功能用一只外接電阻和電容，兩個定時器共用一電源和地，相互獨立工作。該電路能在下降波形觸發(fā)與復(fù)位。輸出端可吸收或供給200mA電流。 用NE556做成一個振蕩器，作為信號來控制蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警。通過調(diào)節(jié)電位器來改變振蕩器的頻率從而改變蜂鳴器聲音報警的急促及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警的快慢。CD4017：十進制計數(shù)器/脈沖分配器 CD4017 是5 位Johnso

12、n 計數(shù)器，具有10 個譯碼輸出端，CP、CR、INH 輸入端。時鐘輸cd4017入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制。INH 為低電平時，計數(shù)器在時鐘上升沿計數(shù)；反之，計數(shù)功能無效。CR 為高電平時，計數(shù)器清零。Johnson 計數(shù)器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應(yīng)時鐘周期內(nèi)保持高電平。在每10 個時鐘輸入周期CO 信號完成一次進位，并用作多級計數(shù)鏈的下級脈動時鐘。通過CD4017來控制LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警，NE556控制蜂鳴器聲音報警。電路圖：3.4故障次數(shù)計數(shù)顯

13、示模塊CD40192是同步十進制可逆計數(shù)器，具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能。當(dāng)清除端CR為高電平“1”時，計數(shù)器直接清零；CR置低電平則執(zhí)行其他功能。當(dāng)CR為低電平，置數(shù)端 也為低電平時，數(shù)據(jù)直接從置數(shù)端J1、J2、J3、J4 置入計數(shù)器。CD4511是BCD鎖存/7段譯碼器/驅(qū)動器，常用的顯示譯碼器件，MAX7219和他功能差不多。CD4511的里面有上拉電阻，可直接或者接一個電阻與七段數(shù)碼管接口。CD4511是一個用于驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器，特點：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動L

14、ED顯示器。CD40192是同步十進制可逆計數(shù)器，具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能。通過CD40192進行計數(shù)并通過CD4511 驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器。實際電路圖如下：電路圖：故障次數(shù)計數(shù)顯示模塊電路圖：根據(jù)以上模塊電路圖設(shè)計，得到整個溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)原理圖第四章 系統(tǒng)調(diào)試4.1系統(tǒng)調(diào)試的過程1.對溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)等模塊進行測試，檢查其是否能夠正常進行。2.通過原理圖再次檢查連接是否正常，根據(jù)已畫電路圖將電路連接好。3.調(diào)節(jié)各個模塊，使功能能夠?qū)崿F(xiàn)最好。4.2調(diào)試結(jié)果1.通過調(diào)節(jié)與熱敏電阻并聯(lián)的電位器能夠很好是實現(xiàn)溫度值的設(shè)定。2.通過

15、調(diào)節(jié)振蕩器的電位器系統(tǒng)能夠很好的調(diào)節(jié)蜂鳴器聲音報警的急促及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警的快慢。3.顯示模塊能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)位功能。4.晚上不作業(yè)功能很好。本系統(tǒng)能很好的完成以下功能：（1）、白天有光照環(huán)境下，物件表面溫度超過一定溫度值，可靈敏穩(wěn)定進行蜂鳴器聲音報警及LED發(fā)光二極管X字形閃爍報警，同時可對超溫故障次數(shù)進行計數(shù)，并通過LED數(shù)碼管清晰、穩(wěn)定顯示，晚上無光照環(huán)境下，因物件不作業(yè)，即使物件表面溫度超過一定溫度值，也無需進行任何聲光報警和超溫故障次數(shù)計數(shù)顯示；（2）可設(shè)定報警溫度值；（3）可設(shè)定聲音急促度和LED發(fā)光二極管X字形閃爍快慢程度；第五章 結(jié)束語經(jīng)過兩周的工程訓(xùn)練，讓我知道了直流

16、穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作的各個步驟以及其中的細節(jié)，也讓我掌握了不少在以后工作學(xué)習(xí)中需要的基本技能以及解決問題的思路和方法，以及數(shù)字芯片的結(jié)構(gòu)與功能。加強我多模擬電路和數(shù)字電路的理解。同時我們在這次工程訓(xùn)練中還學(xué)到了一個更為重要的知識點，Altium Designer 和Protel軟件的使用以及PCB板的制作。我們是以此次工程訓(xùn)練日照環(huán)境下物體表面溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)的原理圖為實例來學(xué)習(xí)這兩個軟件的，目前我們能夠使用Proteus進行原理圖繪制與仿真，并且也在該軟件中仿真出了實驗結(jié)果。同時也是以該實例學(xué)習(xí)了Altium Designer軟件的使用，能夠用該軟件進行原理圖的繪制，實物封

17、裝的制作，以及由原理圖導(dǎo)成PCB圖等。這兩個軟件可是在電子領(lǐng)域享有名氣的EDA軟件，它們可以設(shè)計幾乎所有的電路，以及對這些電路圖進行調(diào)試和仿真，生成PCB圖等等。而它們的功能超級強大，是兩個不錯的軟件，也是電子領(lǐng)域人員必須會熟練使用的兩個軟件。我們這次學(xué)習(xí)這兩個軟件為我們以后不管是學(xué)習(xí)還是工程訓(xùn)練或是做產(chǎn)品都打下了良好的基礎(chǔ)，所以這也是我們此次工程訓(xùn)練的一大收獲。另外此次工程訓(xùn)練讓我們學(xué)到更多書本上沒有的知識。如在這次工程訓(xùn)練中我們也親自動手制作了這電源，親自實踐制作了這個電源的PCB板的全過程。也激發(fā)我們對于實踐操作的興趣！但這次的工程訓(xùn)練也讓我們知道書本知識是遠遠不夠的，我們必須具備一定的

18、自學(xué)能力。電子行業(yè)知識更新?lián)Q代是很快的，這就要求我們有更多更豐富的知識，所以我們不僅要掌握好書本知識，也要對其他資料的知識進行了解?？偟膩碚f，這次工程訓(xùn)練分日照環(huán)境下物體表面溫度超溫聲光報警及數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)的制作 讓我們學(xué)到了很多東西，不僅讓我們對知識理解加深，也加強了我們的動手能力，提高了我們理解能力；也學(xué)會了電子領(lǐng)域及其重要的兩個軟件，為我們后續(xù)課程及實訓(xùn)打下了良好的基礎(chǔ)，更重要的是此次工程訓(xùn)練還讓我們體會到學(xué)習(xí)的方法及實踐動手能力的重要性，也培養(yǎng)了我們整個制作的興趣！參考文獻（References）：1 王港元 電子設(shè)計制作基礎(chǔ)。2 參考網(wǎng)站：電子愛好者：3 Brian MillerA

19、 multiple modulator fractionl dividerJ百度文庫 附件原理圖：PCB圖：芯片資料CD40192資料CD40192是同步十進制可逆計數(shù)器，具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號，如圖所示。CD40192（同CC40192 74LS192）的功能見表，說明如下：當(dāng)清除端CR為高電平“1”時，計數(shù)器直接清零；CR置低電平則執(zhí)行其他功能。當(dāng)CR為低電平，置數(shù)端 也為低電平時，數(shù)據(jù)直接從置數(shù)端D3、D2、D1、D0置入計數(shù)器。CD40192引腳排列圖及邏輯符號 引腳功能：圖中：LD （11腳） 置數(shù)端 CU(5腳) 加計數(shù)端 CD(4腳) 減計數(shù)

20、端 C0 （12腳）非同步進位輸出端 B0 （13腳）非同步借位輸出端。D3、D2、D1、D0 計數(shù)器輸入端. Q1、Q2、Q3、Q4 數(shù)據(jù)輸出端 CR（14腳） 清除端當(dāng)CR為低電平， LD 為高電平時，執(zhí)行計數(shù)功能。執(zhí)行加計數(shù)時，減計數(shù)端CD 接高電平，計數(shù)脈沖由CU輸入；在計數(shù)脈沖上升沿進行8421碼十進制加法計數(shù)。執(zhí)行減計數(shù)時，加計數(shù)端CU接高電平，計數(shù)脈沖由減計數(shù)端CPD輸入。表 CD40192功能表輸入輸出CRLDCPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01×××××××000000××&#

21、215;×××D3D2D1D0011××××加法計數(shù)011××××減法計數(shù)顯示譯碼器CD4511CD4511是一個用于驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器，特點如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動LED顯示器。用CD4511實現(xiàn)LED與接口方法如下圖：             

22、其功能介紹如下：             BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。            LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。     

23、        LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時，允許譯碼輸出。 LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時的數(shù)值。            A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。             a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。 &#

24、160;        CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作。1. CD4511的引腳 CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅(qū)動LED。其引腳圖如3-2所示。 各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示A、B、C、D；5、4、3分別表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分別表示   a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入，右邊表示輸出，還有兩個引腳8、16分別表示的是VDD、VSS。 2. CD4511的工作原

25、理1. CD4511的工作真值表如表3-2 2. 鎖存功能 譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成,傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。 當(dāng)LE為“0”電平導(dǎo)通，TG2截止；當(dāng)LE為“1”電平時，TG1截止，TG2導(dǎo)通，此時有鎖存作用。如圖3-3（3）譯碼 CD4511譯碼用兩級或非門擔(dān)任，為了簡化線路，先用二輸入端與非門對輸入數(shù) 據(jù)B、C進行組合，得出、四項，然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或非門譯碼。 （4）消隱 BI為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使B端輸出為低電平，字形消隱。消隱控制電路如圖3-4所示。 消隱輸出J的電平為 J= =（C+B）D+BI如不考慮消隱BI項，便得J=（B

26、+C）D據(jù)上式，當(dāng)輸入BCD代碼從1010-1111時，J端都為“1”電平，從而使顯示器中的字形消隱。輸        入輸        出LEBILIDCBAabcdefg顯示XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隱0110000111111000110001011000010110010110110120110011111100130110100011001140110101101101150110110001111160110

27、1111110000701110001111111801110011110011901110100000000消隱01110110000000消隱01111000000000消隱01111010000000消隱01111100000000消隱0111111000000消隱111XXXX鎖       存 鎖存表3-2 CD 4511的真值表8421 BCD 碼對應(yīng)的顯示見下圖          ：選用共陰極數(shù)碼管，對于 CD4511 ，它與數(shù)碼管

28、的基本連接方式如下圖 ：CD4011中文資料四2輸入與非門CMOS芯片邏輯表達式：Y = A.B真值表A=Y.BXYQ動作00?禁止011設(shè)定100重置11不變無(1)當(dāng)X=0、Y=0時，將使兩個NAND門之輸出均為1，違反觸發(fā)器之功用，故禁止使用。如真值表第一列。 (2)當(dāng)X=0、Y=1時，由于X=1導(dǎo)致NAND-A的輸出為”1”，使得NAND-B的兩個輸入均為”1”，因此NAND-B的輸出為”0”，如真值表第二列。 (3)當(dāng)X=1、Y=0時，由于Y=0導(dǎo)致NAND-B的輸出為”1”，使得NAND-1的兩個輸入均為”1，因此NAND-A的輸出為”0”，如真值表第三列。 (4)當(dāng)X=1、Y=1

29、時，因為一個”1不影響NAND門的輸出，所以兩個NAND門的輸出均不改變狀態(tài)，如真值表第四列。CD4011引腳圖及引腳功能:圖1 CD4011引腳圖管腳功能：1A 數(shù)據(jù)輸入端2A 數(shù)據(jù)輸入端3A 數(shù)據(jù)輸入端4A 數(shù)據(jù)輸入端1B 數(shù)據(jù)輸入端2B 數(shù)據(jù)輸入端3B 數(shù)據(jù)輸入端4B 數(shù)據(jù)輸入端VDD 電源正VSS 地1Y 數(shù)據(jù)輸出端2Y 數(shù)據(jù)輸出端3Y 數(shù)據(jù)輸出端4Y 數(shù)據(jù)輸出端CD4011內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖:圖2 CD4011內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖圖3 CD4011內(nèi)部保護網(wǎng)絡(luò)圖4 CD4011邏輯圖CD4011電氣特性:VDD電壓范圍：.5V to 18功耗：雙列普通封裝 700mW小型封裝 500mW工作溫度

30、范圍：CD4011BM -55 - +125 CD4011BC -40 - +85 Symbol 符號Parameter 參數(shù)Conditions 測試條件典型最大 單位 tPHL Propagation Delay Time, High-to-Low Level 傳播延遲時間，從高到低VDD - 5V VDD - 10V VDD - 15V 120 50 35 250 100 70 ns tPLH Propagation Delay Time, Low-to-High Level 傳播延遲時間，從低到高VDD - 5V VDD - 10V VDD - 15V 110 50 35 250 10

31、0 70 nstTHL,tTLH Transition Time 過渡期VDD - 5V VDD - 10V VDD - 15V 90 50 40 200 100 80 nsCIN Average Input Capacitance 平均輸入電容Any Input 5 7.5 pF CPDPower Dissipation Capacity 功耗電容Any Gate 14 pF CD4011參數(shù)表Symbol符號 Parameter 參數(shù) Conditions 測試條件-55+25+125單位 最小最大 最小 典型最大最小最大IDD Quiescent Device Current 靜態(tài)電流V

32、DD=5V,VIN=VDD or VSS VDD=10V,VIN=VDD or VSS VDD=15V,VIN=VDD or VSS0.25 0.50 1.0 0.004 0.005 0.006 0.25 0.50 1.0 7.5 15 30 AVOL Low Level Output Voltage 輸出低電平電壓VDD = 5V VDD = 10V VDD = 15V lIOl<1A0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 V VOH High Level Output Voltage 輸出高電平電壓VDD = 5V VDD = 10V

33、 VDD = 15V lIOl<1A4.95 9.95 14.95 4.95 9.95 14.95 5 10 15 4.95 9.95 14.95 V VIL Low Level Input Voltage 輸入低電平電壓VDD = 5V, VO = 4.5V VDD = 10V, VO = 9.0V VDD =15V, VO = 13.5V 1.5 3.0 4.0 2 4 6 1.5 3.0 4.0 1.5 3.0 4.0 V VIH High Level Input Voltage 輸入高電平電壓VDD = 5V, VO = 0.5V VDD = 10V, VO = 1.0V VDD

34、 = 15V, VO = 1.5V3.57.0 11.0 3.5 7.0 11.0 36 9 3.5 7.011.0 V IOL Low Level Output Current 輸出低電平電流VDD = 5V, VO = 0.4VVDD = 10V,VO = 0.5VVDD = 15V,VO = 1.5V0.64 0.51 0.88 0.36 mA1.6 1.3 2.250.9 4.2 3.4 8.8 2.4 IOH High Level Output Current 輸出高電平電流VDD = 5V, VO = 4.6V VDD = 10V, VO =9.5V VDD= 15V, VO =1

35、3.5V -0.64 -0.51 -0.88 -0.36 mA-1.6 -1.3 -2.25-0.9-4.2-3.4-8.8 -2.4IINInput Current 輸入電流VDD = 15V, VIN = 0V VDD = 15V, VIN = 15V -0.10 -10-5-0.10 -1.0 A0.1010-5 0.101.0 CD4017中文資料內(nèi)容說明及其運用cd4017中文資料內(nèi)容說明：CD4017 是5 位Johnson 計數(shù)器，具有10 個譯碼輸出端，CP、CR、INH 輸入端。時鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制。INH 為低電平時，

36、計數(shù)器在時鐘上升沿計數(shù)；反之，計數(shù)功能無效。CR 為高電平時，計數(shù)器清零。Johnson 計數(shù)器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應(yīng)時鐘周期內(nèi)保持高電平。在每10 個時鐘輸入周期CO 信號完成一次進位，并用作多級計數(shù)鏈的下級脈動時鐘。CD4017 提供了16 引線多層陶瓷雙列直插(D)、熔封陶瓷雙列直插(J)、塑料雙列直插(P)和陶瓷片狀載體(C)4 種封裝形式。引出端功能符號CO：進位脈沖輸淵CP：時鐘輸入端CR：清除端INH：禁止端Q0-Q9 計數(shù)脈沖輸出端VDD：正電源VSS：地CD4017組成的防抖動觸摸開

37、關(guān)電路這是一個實用點觸發(fā)電路，可以方便的與各種電路組合使用，溫度控制，光控，聲控，射頻遙控。而只需把這些信號加到CD4017的CP端。本電路使用一片十進制計數(shù)器CD4017，輸出Y2和復(fù)位端RST相接，14腳每次到兩個記數(shù)脈沖既復(fù)位。其工作原理是 220伏交流電經(jīng)變壓器降壓、D1-D4整流、C1濾波后獲得+9V直流電壓。C3、R2構(gòu)成上電復(fù)位電路，CD4017復(fù)位后Y0輸出高電平，Y1和 Y2輸出低電平，三極管V導(dǎo)通。繼電器吸合，其常開觸點接通用電器。  K被按下后，C2迅速放電，14腳獲得脈沖上升沿，觸發(fā)CD4017記數(shù)，使Y0輸出低電平，Y2仍保持低電平。此時三極管V截

38、止，繼電器釋放，用電器斷電。  再次按下K時，C2再次放電，14腳又獲得一個記數(shù)脈沖，CD4017的Y0和Y1輸出低電平，Y2輸出高電平，通過二極管D5將CD4017復(fù)位，Y0 輸出高電平，Y1和Y2輸出低電平，三極管V再次導(dǎo)通，繼電器吸合。因此，每按一次K，Y0的輸出電平就翻轉(zhuǎn)一次，用電器被開、關(guān)一次。每當(dāng)K按下時，C2將放電，與此同時，CD4017得到一個記數(shù)脈沖，K松開之后，須經(jīng)過一段對C2的充電時間后，才使CD4017的14腳為低電平，在此期間內(nèi)K 鍵上的任何抖動不會產(chǎn)生第二個記數(shù)脈沖。元件選擇：D1-D6為IN4007，T為9013，繼電器為JZC-21F，K為輕

39、觸開關(guān)，IC為CD4017。其它參照圖LM358資料LM358 的封裝形式有塑封8引線雙列直插式、貼片式和圓形金屬殼封裝等。主要特性內(nèi)部頻率補償直流電壓增益高(約100dB)單位增益頻帶寬(約1MHz)電源電壓范圍寬：單電源(330V)；雙電源(±1.5 一±15V)低功耗電流，適合于電池供電· 低輸入偏流低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流共模輸入電壓范圍寬，包括接地差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍輸出電壓擺幅大(0 至Vcc-1.5V)主要運用紅外線探測報警器該報警器能探測人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報