計數器編譯碼器應用舉例

1、11位計數顯示電路計數器編譯碼器應用舉例（上）1位計數顯示電路如圖1所示。cd4518的 計數結果由cd4511譯碼后顯示，可以多級級 聯，但要注意顯示數字的高位與低位，應將高位 安排在左邊。7個820歐電阻是led數碼管的 限流電阻，實用中可根據電源電壓vdd的高低適 當進行調整。2 定時斷電控制器定時斷電控制器電路如圖2所示。按動按鈕 開關an,定時開始，控制器和被控電器均得電 工作，繼電器觸點j-l> j-2吸合，形成自保。 220v、50hz交流電壓經變壓器t降壓、vd1 vd4整流后，在二極管vd5正端形成頻率為100hz的正向脈動信號。該正向脈動信號經vt1整形后，在vt1集

2、電極輸出 100hz的方波信號，這就是控制器的時鐘信號。vd5負端輸出的脈動信號經電容 c1濾波后形成6v左右的直流電壓，為電路提供工作電源。c2. r8形成開機加 電復位電路，使ic3、ic4開機清零。r4是c1的泄放電阻。ic1是一片7級二進制計數器，在這里接成-100分頻器，其分頻次數由q3、 q6、q7端接的二極管組成“與”門電路來實現的。其中qn輸出2n_,次分頻 信號，故總的分頻次數為26 + 25 + 22 = 100o改變二極管vd6 vd8的接線位 置，便可形成不同的分頻次數。如若vd6vd8接在q2、q5、q6端，則分頻 次數為21 + 24 + 25=50o ic1為cd

3、4024,在實驗中亦可用cd4040代替。ic2a、ic2b接成一雙穩(wěn)觸發(fā)器，此部分電路工作過程如下：100hz方波信 號饋送至ic1的時鐘輸人端。平時，ic2的腳輸入維持低電平，ic2的腳由于時鐘脈沖作用輸出低電平，此低電平接至ic1的復位端r使ic1可以正常計數。 當第100個脈沖到來時，ic1的q3、q6、q7均輸出高電平，從而使ic2的腳 變?yōu)楦唠娖剑_變?yōu)榈碗娖?，因為ic1是在時鐘脈沖的下降沿計數，故此時ic2 的腳輸出高電平，此高電平將ic1復位為零狀態(tài)，以能重新開始計數。這樣， 從ic2腳輸出的便是1hz方波信號。此信號一方面經vt2驅動vd16閃光，用 作計數工作指示，另一方面

4、饋送至ic3繼續(xù)作為計數時鐘脈沖。ic3是一片十二級二進制計數器，在此接成4-1800分頻器，其工作原理與ic1 完全相同，因此從ic2的腳輸出的便是周期為30分鐘的脈沖信號。ic4是一片十進制計數器，當在其14腳加入時鐘脈沖時，其9個輸出端ql q9將依次出現高電平，復位時是q1輸出高電平。我們用s1來選擇輸岀端，便可 選擇定時時間了。若s1打在qn端，則定時時間便為n30分鐘。如s1打在q2 端，則電路定時一小時后，q2輸出高電平，vt3截止，繼電器j觸點jl、j-2 斷開，受控電器及控制器均斷電，完成了一次定時。按圖2接法，電路的定時范圍為30分鐘到4小時30分鐘，間隔是30分鐘 一檔。

5、如果在ic1二極管vd6vd8分別接在q2、q5、q6,由前所述，貝!）電 路定時范圍為15分鐘到2小時15分鐘，間隔是15分鐘一檔。仿此，可以隨要求 不同來修改定時范圍。3.家用定時提醒器hf1-hf4：cd4oo1r1 cpo vss iomcd4o6otx熱2 qi109 v.vd1*vd14|1m14«0x040or qn - 010 q13 - p vdp qh "1 v 一v* -4.sv-6vvd2vsscp q20x040kf1q1cpvssq2cr c3q3xq10qsqu06vddq12r?r6 vt1 vt2： 100k9013vt1。竄8o4l2分家

6、用定時提醒器電路如圖3所示。此電路與圖2有異曲同工之妙，讀者可對 照分析?？梢詫⒄麄€電路分成四個部分，即2hz信號產生部分，1.25分鐘信號產 生部分，定時編程控制部分和音響產生部分。集成電路ic1與外接32768hz晶體等組成2hz信號產生部分。32768hz的 脈沖振蕩信號經過14級2分頻后變成2hz信號。所以在ic1的腳q14輸出的 便是2hz脈沖信號。集成電路ic2、hf1、hf2以及外圍元件組成1.25分鐘信號形成電路。如果 我們想得到一個周期為2的整數次方的脈沖信號，則只需從對應的輸出端直接引 出就行了。例如，從ic2的q1輸出的是1hz信號，周期為1秒；從q2輸出的 便是0.5h

7、z信號，周期為2秒。依此類推，一直到q12,輸出的應是周期為2】1 = 2048秒的脈沖信號。但如果要想得到一個任意周期的信號，比如我們這里要想 得到的是以1. 25分鐘為周期的信號，就不可能從某一個輸岀端直接得到，因為 1.25分鐘=75秒，它不是一個2的整數次方數。這時就需要增加一級二極管“與” 門電路來完成這種功能。ic2工作情況如下。以q4輸岀端為例，首先我們看如何得到一個周期為5 秒的信號。假設輸入時鐘1h乙不妨這樣想，如果每輸入5個時鐘脈沖，就給出 一個清零脈沖將計數器清零，那么這個清零脈沖實際上就是一個周期為5秒的脈 沖信號。而第5個脈沖到來之后，ql=l、q2=0、q3=l、q

8、4q12=0,將q12作 為最高位、q1作為最低位，寫成二進制數為“101”，正好是5的二進制數。我們 再來看第11個脈沖到來之后各計數器的狀態(tài)，此時q1=q2=1. q3=0、q4=l> q5q12=0,寫成二進制數為“1011”，也正好是11的二進制教。如果我們將這 些計數器的狀態(tài)通過一個“與”門，就可以形成清零脈沖，而清零脈沖便是我們 所需要的周期信號。由于1.25分鐘=75秒，而75秒的二進制數為“ 1001011”，這 個二進制數的第1、2、4、7位為1,即如果cd4040輸入時鐘為1hz信號，則經 過75秒后，它的輸岀端中有qi、q2、q4、q7為高電平，其余為低電平。而這

9、些為高電平的輸出端就是“與”門二極管的連接端。注意到在ic1輸出給ic2的 時鐘是2hz,所以實際的輸出應后移一位，即“與”門二極管應接在q2、q3、 q5、q8端。這樣，只有在75秒后，q2、q3、q5、q8才全部輸出高電平，使hf1 的輸入變高，從而使hf2輸出一個高電平，通過二極管vd5使ic2清零，ic2 又重新開始計數。每過75秒，hf2便輸出一個清零脈沖。這個脈沖一方面將ic2 清零，一方面又作為定時編程控制的時鐘脈沖加到ic3的時鐘輸人端cpo定時編程控制部分的工作原理與1.25分鐘信號形成原理很相似，也是通過若 干二極管形成一個“與”門電路，不同的是各個二極管是通過開關來形成不

10、同的 組合，從而完成不同時間的定時。因為ic3的時鐘脈沖周期是125分鐘，所以 q1由低變高就需要1. 25分鐘；q2由低變高需要2.5分鐘；q3需5分鐘，依 此類推，它們仍都是乘2的關系。圖3中已經將各個輸出端由低變高的時間標在 了對應的開關上方。由上面125分鐘信號形成的原理我們很容易其出，如果開 關si、s2、s3合上的話，則三極管vt1的基極由低到高要經過1.25+2.5+5=&75 分鐘。由此看來，各個開關所標定的時間隨著開關的閉合是一個簡單的加法關系。 反過來，如果需要定時60分鐘，則只需將s5、s6合上即可；需定時75分鐘，就 把s6、s5、s4、s3都合上。這樣當定時時

11、間到時，三極管vt1基極變成高電平， vt1導通，推動音響產生部分發(fā)生聲音提示。集成電路hf3、hf4組成一個音頻振蕩器，通過三極管vt2驅動微型蜂鳴器發(fā)出聲響。但hf3、hf4振蕩受vt1的控制。只有當vt1的集電極為低電平時, 這個振蕩器才起振，而vt1集電極為低電平，亦即vt1導通，正是定時時間到所 形成條件。平時，由于vt1截止，hf3、hf4是停振的。hf4的一個輸入接到 ic1的q12端，由q12輸出的8hz信號對音頻振蕩進行調制，使揚聲器發(fā)岀間 斷的“嘀、嘀”聲，更能引起人們注意。ic3的腳所接1微法電容和100k電阻是開機復位電路，保證定時準確。4 競賽計分電路競賽計分電路見

12、圖4。3只led數碼 管組成分數顯示裝 置。個位各段接高電 平，固定顯示為“0”, 實際變化的只有十位 和百位，這樣才能滿 足“加十分”或“扣 十分”的要求。兩只 cd40192完成可逆計 數，cd4511進行譯 碼。輸入部分是一片 cd4098單穩(wěn)觸發(fā)器, 按s1時，q1輸出一個負脈沖，利用其上升沿完成加計數；按s2時，q2輸出一個負脈沖，利用其上 升沿完成減計數。如果不使用cd4098,而直接利用si、s2從cpu、cpd端輸 入信號，會因機械開關的毛刺造成計數錯誤。數碼管的限流電阻可根據vdd的高 低適當調整。5.用led制作的家庭彩燈家庭彩燈電路見圖5。ic2是一片十進制計數、譯 碼電

13、路，當在其cp端輸 入時鐘脈沖時，它的十個 輸出端qo q9依次出現 高電平，故連接在其q端 的led便會依次點亮。1.5k電阻是限流電阻。ic1 的兩個“非”門組成多諧 振蕩器，為ic2提供時鐘脈沖。調整68k電位器可改變led閃動速度。6電子“八音盒”電子“八音盒”電路 見圖6o vt1、vt2組成 互補音頻振蕩器，振蕩頻 率由r9、c1以及輸岀 高電平的qn端所接rn 決定。適當選擇r0r8 的數值，當q0q8依次 出現高電平時，振蕩器會 產生頻率各異的振蕩，推 動揚聲器發(fā)出美妙聲響。按一次s1,電路便自動演奏，并在q9輸出高電平時自動停止。此電路亦可作為 可編程音樂門鈴，經常調換ro r8阻值，可免除一般音樂門鈴“老調常彈”之虞。7 可編程玩具控制器可編程玩具控制器電路見圖7。按動s1時，q0輸出高電平，經vdo、r0、r9給c1充電。當c1電壓高于2e/ 3時，555輸出變?yōu)榈蛛娖剑浄聪嗪箴伻薱d4017時鐘輸入端， q0變?yōu)榈碗娖剑琿1輸出 則變成高電