计数器的设计

１ 计 数器 工作 原 理
成块 ， 电试 车 ， 图 ２ 图 ３ 示 。 通 如 、 所
本 电路 由 Ｎ ５ ５ 谐 振 荡 器 产 生方 波 ， 率 为 １ ｚ Ｅ５ 多 频 Ｈ， 形 成 振 荡 源 提 供 ７ １２进 行 计 数 和 进 位 、 Ｄ ５ １将 ４１ Ｎ ５ ５ 成 时钟 脉 冲 震 荡 器 ４９ Ｃ ４１ ． Ｅ５ 构 ７ １２提 供 的 Ｂ Ｄ码 译 码 成 七段 码 并 驱 动 数 码 管 显示 ， ４９ Ｃ ① 秒 脉 冲震 荡 电路 工作 原 理 。 图 ４所 示 ， 如 当接 通 ｆ 两 级 累加 实 现从 ０ ９ ～ ９计 数 的 数 字 电 路 ， 电路 原 理 如 图 １ 源时 ， 由于 电容 两 端 的 电压 不 能 突 变 ， 电平 触 发 端 ２ｌ 低
端分别反馈到后级计数器的减计数输入端和加计数输入 ［］左 防 ．Ｒ Ｔ Ｌ应 用 教 程 ［ ． 京 ： 华 大 学 出版 社 ， ０ ． ３ ＰＯＥ Ｍ】 北 清 ２ ８ ０
稳定， 电路 简单 ， 时钟脉 冲信 号 比较 准确 等优 点 。
关 键 词 ： 字 电路 ； 数 ＮＥ５ ５ ７ ２ ２； ５ ；４ ９ ＣＤ４ １ ５１
中图 分 类 号 ： Ｈ ２ Ｔ ７４
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ ６ ８ ３ （０ ２ ２ — ０ ８ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ） ３ ０ １ — ２
摘 要： 在科 学技 术 迅猛 发展 的今 天 ， 字电路 以其 实现 简单 、 数 系统 可 靠 、 集成 度 高、 干扰 能 力强 等优 点 ， 抗 已经 步入 到 了
我们 日常 生 活 中 。文 章 所设 计 电路 由 ＮＥ ５ ５５多谐 振 荡器提 供 振 荡 源 ，４９ 进 行 计 数 和进 位 ， Ｄ ５ １ ７ １２ 供 的 ７１２ Ｃ ４ １ 将 ４９ 提 Ｂ Ｄ码 译码 成 七段 码 并驱 动数 码 管显 示 ， Ｃ 实现从 ０９ － ９计数 的数 字 电路 。由 ＮＥ ５ ５５集成 电路 组 成的 多谐 振 荡 器具有 频 率
端 上 即可 。
异步 清 零 ：４ 为 １ ， 数 器计 数清 零 ； 置数 据 ： １脚 时 计 预 １ 脚 为 ０ 时 ， 出端 Ｑ ～ １ 输 。 Ｑ 随输 入 端 Ｐ ～Ｐ 一起 变 化 ； ｎ ３ 同步 计数 ：当 １ 为 ０ １ 脚 为 １时 进 行计 数 ，Ｐ脉 冲 ４脚 ，１ Ｃ
第 ３ 卷第 ２ 期 １ ３
Ｖ０ ． Ｎｏ．３ １３１ ２
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ ＳＥ
２１年 ８ ０２ 月
Ａｕ ．０１ ｇ２ ２
计 数 器 的 设 计
王 莉
（ 州 市 商业 技 师 学 院 ， 南 郑 州 ４ ０２ ） 郑 河 ５ １ １
上升沿有效 ；加法计数 ： Ｐ Ｃ Ｕ是加法脉冲计数输入端 ，２ １ 脚为 ０时进位输 出信号 ； 减法计数 ：Ｐ Ｃ Ｄ时减法脉冲计数
输入端 ，３ 为 ０ １脚 时借位输 出信号 ； 。 ， Ｑ ～Ｑ 输入 ， 出电 输
流 为 １ｍ ２ Ａ，０ ｍＡ；ｏ Ｐ 输 入 ，输 出 电 流 为 ２ Ａ， Ｐ～ ３ ０ｕ
５ 应 用的 范 围
本 文 所 设 计 电 路 可 用 于计 时 （ 时 时 间 ＝震 荡 频 计 光段全灭 ， 正常时应接 高电平 ； 管脚 ５为锁存输 入端 ， 为 率 × 码 管显 示 的数 值 ） 若 对 电路 的振 荡 器部 分 稍微 改 数 。 高 电 平 时 ， 码 器 处 于 锁 定 状 态 ， 能 正 常 译 码 ， 常 译 译 不 正 造 ， 用 于产 品 的计 数 。 可 码 时 应 接 低 电平 ；Ｄ ５ １ Ｃ ４ １ 的输 出 电 流达 ２ Ａ，可 直 接 ５ｍ
使用 Ｐ Ｏ Ｅ ９ Ｅ软件 ， Ｒ Ｔ Ｌ９Ｓ 制作 覆铜板 图 ， 打印到热 转 印纸 成 网 ， 热 转 印 到 覆铜 板 ， 覆 铜 板 放 置 氯 化 铁 并 将
溶 液 内腐蚀 后 ， 孔 焊 接 。电路 安 装 调 试 简 单 ， 波 器 测 打 示
⑧ 充 电 时 间 。ｔ－ Ｒ＋ ２Ｃｎ —０ （ 。 Ｃ ｐ （ 。 ）ｌ Ｈ Ｒ ２ ． Ｒ＋ ） 。 ７ Ｒ
所示 。
Байду номын сангаас
４ 功 能 电路分 析
为低 电平 ， 出端 ３ 为 低 电平 。 电源 通 过 电 阻 Ｒ 和 ｆ 输 脚 ，
２ 计 数器 的特 点
阻 Ｒ 对 电容 Ｃ充电电容电压充到电压电源 ２ ２ ／ ， ｆ ３时 高 平触发端 ６ 脚为高电平 输出端 ３ 端为低 电平 。 同时放 －
＾ ｌＡ２ 口
Ｌ ３Ａ Ｎ Ｅ Ａ 唾６ Ｄ
本例采用共 阳七段数码管作为数据显示 ，按数码管 技 术 参 数 规定 ，工 作 电流 为 静 态 ，总 电 流 ８ Ａ （ 段 ０ｍ 每 １ｍ ； ０ Ａ）动态 ， 平均 电流 ４ ５ｍ 峰值 电流 １０ｍ 设计 ～ Ａ， ０ Ａ。 中， 各笔 画段及 小数 点 段 需 考虑 限流 。
图 ４ Ｎ ５ ５工 作 原 理 图 Ｅ５
４２ Ｃ ５ １使 用 说 明 ． Ｄ４ １ Ｃ ５ １是 一 个 用 于 驱 动 共 阴 极 Ｌ Ｄ（ 码 管 ） 示 Ｄ４ １ Ｅ 数 显
器 的 Ｂ Ｄ码 —— 七 段 码 译 码 器 ， 图 ５所 示 ， 点 如 下 ： Ｃ 如 特 具有 Ｂ Ｄ转化 、 Ｃ 消隐和锁存 控制 、 段译码及驱 动功能 七
ＬＨｌ ＋２Ｈ２ Ｃ 。
—． １３ ４
占 比 ：｝＝ ｊ 空 为ｑ 丽＋ 。 ＝ ＲＲ ２
经 计 数 得 出 ： 当 Ｒ＝ ５ｋ ， ｚ ８ｋ Ｃ １ Ｆ时 ，１ Ｑ Ｒ＝ ｉ ＝０ ｕ ６ ｑ，
Ｔ－ｌ Ｓ － 。 图 ６ 十 进 制 加 减 法 计 数 器 ７ １２ ４９
图 ３ 实 物 图
作者简 介： 王莉 （ ９ ７ ， ， 南 开封人 ， 学本科 ， 师 ， １ ６ ～） 女 河 大 讲 主要 研
究 方 向 电 气 自动 化 。
‘
第 ３ 卷第 ２ ｌ ３期
表１ ５ ５ ５管 脚 功 能
王
莉： 计数器 的设计
ｌ ９
振荡频率为 ：
ｔＨ ＿ Ｄ＋ｔＩ ｎ
本 计 数 器 由 ５５ 时器 组 成 时 钟 脉 冲 振 荡 器 频率 稳 （ ７ ） 通 ， ５定 接 脚 导 电容 器经 过 电阻 Ｒ 放 电 。 当 电容 器 电Ｊ ／ ３ 输 定， 从而使计数 比较准确 ， 能实现正计数或倒计数 ， 电路 下降到电源电压 １ 时 ， 出端 ３脚为高 电平。电容器） 简 单 可靠 性 高 ， 作 简 便 。 操 电停 止 ， 电源 通 过 电阻 Ｒ 和 Ｒ 再 次 对 电容 Ｃ充 电 ， 如Ｊ 反 复 ， 成 震 荡 ， 出连 续矩 形 脉 冲 。 形 输 ３ 覆 铜板 图及 实物 图 ＠５５管脚功能 。５ ５ ５ ５ 管脚功能如表 １ 所示 。
Ｖｃ ８ 臻 ｂ ｃ ｌ ｆ ｄ 嚣
时 ， 应 字段 就 不 亮 。 阴数码 管 是 指 将所 有 发 光 二极 管 相 共 的 阴极 接 到一 起 形成 公 共 阴极 （Ｏ ） 码 管 。 Ｃ Ｍ 的数 在应 用 时 应 将 公 共 极 Ｃ Ｍ 接 到 地 线 Ｇ Ｄ上 ，当某 一 字 段 发 光 二 Ｏ Ｎ 极 管 的 阳极 为 高 电平 时 ， 应 字 段 就 点亮 ， 相 当某 一 字 段 的 阳极 为低 电平 时 ， 应 字 段 就不 亮 。 相
图 ５译码 器 Ｃ ４ １ Ｄ ５ １管脚 分布图
管脚 ３为测 试 输 入 端 ， 低 电 平 时 ， 码 输 出全 为 到 为 译 电平 ， 个 发 光 段 全 亮 ，正 常 译 码 时应 接 高 电平 ；管 脚 ４ ７ 为 消 隐 输 入 端 ， 电平 时 ， 码 输 出全 为 低 电 平 ， 发 低 译 ７个
形 成公 共 阳极 （Ｏ 的 数码 管 ， 阳 数码 管 在 应 用 时应 将 Ｃ Ｍ） 共 的Ｃ Ｏ Ｍ Ｓ电路 能提供较大的拉 电流 ， 出电流达 ２ Ａ， 公 共极 Ｃ Ｍ 接 到 ＋ Ｖ， 输 ５ｍ Ｏ ５ 当某 一 字 段 发 光 二极 管 的 阴极 为 可 直接 驱 动 Ｌ Ｄ显示 器 件 。 Ｅ 低 电平 时 ， 应 字 段 就 点 亮 ， 相 当某 一 字 段 的 阴极 为 高 电平
驱动 Ｌ Ｄ显示器件。 Ｅ
４３ ７ １ ２使 用说 明（ ６） ． ４９ 图
参 考文 献 ：
７ １２ 同步 十 进 制 可逆 计 数 器 ， ４９ 是 它具 有 双 时 钟 输 入 ［】张 伟林 ．数 字 电路 ［ ． 京 ：中 国劳 动 社 会 保 障 出 版 社 ， １ Ｍ］ 北 功能 、 十进 制 可 逆计 数 功 能 、 步并 行 置 数 功 能 、 持 功 异 保 ２ ０６． ０ 能 和异 步清 零 功 能 。如 图 ６ 示 ， 特 点 如 下 ： 所 其 电路 可 进 【】黄 土 生 ． 拟 电 子 技 术 【 ］ 京 ： 国 劳 动社 会保 障 出版 社 ， ２ 模 Ｍ． 北 中 行反馈 ， 而很容易的被级联 。 即把借位输 出端和进位输 出 ２０ ０６．
０． ｍＡ 。 ６
４４ 数 码 管 使 用说 明 ．
数 码 管 是 一 种半 导 体 发 光 器 件 ，其 基 本 单 元 是 发 光
卷ｌ
二极管 。ｌ 数码 管（ Ｅ ｅｍ ｎ Ｄｓｌ ｓ是 由多个 发 ｅ ｄ Ｌ Ｄ Ｓｇ ｅｔ ｉ ａ ） ｐｙ 光二极管封装在一起组成“ ” ８ 字型的器件 ， 引线 已在内部 连 接 完成 ， 只需 引 出 它们 的各 个 笔 划 ， 公共 电极 。按 发光 二极 管单元连接 方式分 为共 阳极 数码 管和共 阴极数码 管 。共 阳数 码管 是 指 将 所 有 发光 二 极 管 的 阳极 接 到一 起
放 电时 间 为 ：， Ｒ Ｃｎ ０７ Ｃ。 ｈ＝ ｌ２ ． Ｌ Ｒ２
振荡周期为 ：＝ ｒｎ ．（ ｌ Ｒ ） 。 Ｔ ｔ 卜１ ７ Ｒ＋ ２ｃ ｔ一０ ． ２
试 ５５ ５ 震荡 电路周期正常 ， 安装加 、 减计数器和译码器集
图 ２ Ｐ Ｃ板 图 Ｂ
图 １ 电 路 工 作 原 理 图