脈沖計(jì)數(shù)器電路圖大全（六款脈沖計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)原理圖詳解） - 全文

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖設(shè)計(jì)（一）

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖，本計(jì)數(shù)器包括降整流電路，光控脈沖發(fā)生器，計(jì)數(shù)電路，譯碼，顯示電路。

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖設(shè)計(jì)（二）

如圖所示，是計(jì)數(shù)器實(shí)例，它是對(duì)A端加的脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的電路，一般多用于輸入脈沖的計(jì)數(shù)。S1～S4為復(fù)位開關(guān)，用于計(jì)數(shù)數(shù)的設(shè)定。計(jì)數(shù)到設(shè)定的計(jì)數(shù)數(shù)時(shí)負(fù)載電路動(dòng)作，相應(yīng)的繼電器控制有關(guān)的電路動(dòng)作。若在A端子施加圖5－12的時(shí)間脈沖，也可以構(gòu)成以電源頻率為基準(zhǔn)的數(shù)字定時(shí)電路。

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖設(shè)計(jì)（三）

計(jì)數(shù)是一種最簡單基本的運(yùn)算，計(jì)數(shù)器就是實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)算的邏輯電路，計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測量、計(jì)數(shù)和控制的功能，同時(shí)兼有分頻功能，計(jì)數(shù)器是由基本的計(jì)數(shù)單元和一些控制門所組成，計(jì)數(shù)單元?jiǎng)t由一系列具有存儲(chǔ)信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，如在電子計(jì)算機(jī)的控制器中對(duì)指令地址進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便順序取出下一條指令，在運(yùn)算器中作乘法、除法運(yùn)算時(shí)記下加法、減法次數(shù)，又如在數(shù)字儀器中對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)等等。計(jì)數(shù)器可以用來顯示產(chǎn)品的工作狀態(tài)，一般來說主要是用來表示產(chǎn)品已經(jīng)完成了多少份的折頁配頁工作。它主要的指標(biāo)在于計(jì)數(shù)器的位數(shù)，常見的有3位和4位的。

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖設(shè)計(jì)（四）

如圖所示電路，原機(jī)械計(jì)數(shù)器只有兩個(gè)磁開關(guān)信號(hào)端子，電子計(jì)數(shù)器則增加了c、d兩個(gè)AC6.3V輸入端子，共有4個(gè)接線端子。C1、C2、VD1、VD2組成倍壓整流、濾波電路，經(jīng)7805穩(wěn)壓后，輸出5V穩(wěn)定直流電壓，經(jīng)VD3、VD4降壓后，得到約3.6V的直流電壓，E1為小型3.6V鎳鎘充電電池，市電正常時(shí)，對(duì)其進(jìn)行充電；市電斷電時(shí)，E1對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，以保持?jǐn)嚯姇r(shí)的計(jì)數(shù)數(shù)值，VD3、VD4在這里起隔離作用。a、b兩端輸入磁開關(guān)閉合時(shí)接通交流220V電壓，此電壓經(jīng)R1～R4降壓，并經(jīng)VD5～VD8橋式整流后，得到約6V的直流脈動(dòng)電壓，經(jīng)R5限流后，加在光電耦合器的發(fā)光管上，使發(fā)光管點(diǎn)亮，光敏管受光照電阻下降，從而產(chǎn)生一個(gè)下降脈沖，經(jīng)CD4011的N3反相后，加在N1、N2組成的觸發(fā)器上，由N1輸出計(jì)數(shù)脈沖，N1、N2、N3共同構(gòu)成脈沖整形電路。CD40110是將計(jì)數(shù)器、鎖存器、譯碼器和筆段顯示驅(qū)動(dòng)器制作在同一基片上的“四合一電路”芯片，其5腳置高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，因而，K2是清零開關(guān)。9腳為加計(jì)數(shù)輸入端，7腳為減計(jì)數(shù)輸入端。整形后的計(jì)數(shù)脈沖從9腳輸入，當(dāng)?shù)谝黄珻D40110計(jì)至“9”時(shí)，若再輸入一個(gè)脈沖，則10腳輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖。依次類推，總共能計(jì)量“99999”印張（最左邊一個(gè)數(shù)碼管只顯示零，不起計(jì)數(shù)作用）。

元器件選擇：光耦合器OP1選擇TLP532，也可選擇TLP332、TLP632等型號(hào)。數(shù)字電路選擇CD4011型號(hào)。其他元器件如圖所標(biāo)注。

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖設(shè)計(jì)（五）

CD4017是5位Johnson計(jì)數(shù)器，具有10個(gè)譯碼輸出端，CP，CR，INH輸入端。時(shí)鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制。INH為低電平時(shí)，計(jì)算器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)；反之，計(jì)數(shù)功能無效。CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。Johnson計(jì)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(jì)數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對(duì)應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持高電平。在每10個(gè)時(shí)鐘輸入周期CO信號(hào)完成一次進(jìn)位，并用作多級(jí)計(jì)數(shù)鏈的下級(jí)脈動(dòng)時(shí)鐘。

CD4017邏輯結(jié)構(gòu)圖

十進(jìn)制計(jì)數(shù)／分頻器CD4017，其內(nèi)部由計(jì)數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，整個(gè)輸出時(shí)序就是O0、O1、O2、…、O9依次出現(xiàn)與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期。

CD4017有10個(gè)輸出端（O0～O9）和1個(gè)進(jìn)位輸出端～O5-9。每輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，～O5-9就可得到1個(gè)進(jìn)位正脈沖，該進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)。

CD4017有3個(gè)輸（MR、CP0和~CP1），MR為清零端，當(dāng)在MR端上加高電平或正脈沖時(shí)其輸出O0為高電平，其余輸出端（O1～O9）均為低電平。CP0和～CPl是2個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP0端輸入；若要用下降沿來計(jì)數(shù)，則信號(hào)由～CPl端輸入。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。

由此可見，當(dāng)CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。

用CD4017和選擇開關(guān)組成多進(jìn)制計(jì)數(shù)器

CD4017組成的1/n計(jì)數(shù)器電路圖

用CD40171C構(gòu)成1/n計(jì)數(shù)器可以分為兩種情況：當(dāng)n=10時(shí)，只需使用一塊CD4017IC，外接n個(gè)門電路即可構(gòu)成1/n計(jì)數(shù)器如圖1-n所示。在時(shí)鐘脈沖的作用下，CD4017IC逐個(gè)。計(jì)數(shù)當(dāng)?shù)降赮n個(gè)譯碼輸出時(shí)，由外接或非門組成的R-S觸發(fā)器產(chǎn)生正脈沖輸出使CD40171C復(fù)零。如果n》=6時(shí)，則信號(hào)可由進(jìn)位輸出端QCO輸出;如果n6時(shí)，則信號(hào)要由YO譯碼輸出端輸出因?yàn)閚6時(shí)，q由端始終保持高電平（參見CD4017波形圖），不會(huì)產(chǎn)生脈中跳變。

當(dāng)分頻系數(shù)n》10時(shí)，應(yīng)根據(jù)n的大小來確定CD4017的位數(shù)當(dāng)n=60時(shí)的電路工作原理如圖1-12所示。輸入時(shí)鐘脈中當(dāng)個(gè)位數(shù)的輸出YO為“1，十位數(shù)的輸出Y6為”1“時(shí)由外接門電路組成的R-S觸發(fā)器產(chǎn)生正脈沖輸出，從而使各級(jí)計(jì)數(shù)器全部清零。到輸入脈沖變?yōu)?電平時(shí)CD4017的YO輸出端又使R-S觸發(fā)器復(fù)位，于是又開始新的一輪計(jì)數(shù)如此循環(huán)往復(fù)即得到連續(xù)的60分頻脈沖輸出。

用CD4017組成1～17進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路

脈沖計(jì)數(shù)器電路圖設(shè)計(jì)（六）

電路中由兩個(gè)與非門構(gòu)成單脈沖發(fā)生器，74LS161計(jì)數(shù)器對(duì)其產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果送入字符譯碼器并驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管，使數(shù)碼管顯示單脈沖發(fā)生器產(chǎn)生了多少個(gè)脈沖信號(hào)。

74LS161計(jì)數(shù)器的級(jí)連使用：下圖是由74LS192利用進(jìn)位輸出控制高一位的加計(jì)數(shù)端構(gòu)成的加數(shù)級(jí)連示意圖：