倒計(jì)時(shí)定時(shí)器電路圖一
數(shù)字顯示式倒計(jì)數(shù)定時(shí)器能夠使人們隨時(shí)看到剩余定時(shí)時(shí)間的多少,這在某些應(yīng)用中具有一定的實(shí)用價(jià)值。本例介紹的是一位數(shù)的數(shù)字顯示式定時(shí)電路,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制作,而且時(shí)基單位可調(diào)(即既可以秒為時(shí)基單位,又可以分為時(shí)基單位)。該電路以NE556時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器作時(shí)基,雖然時(shí)間精度不十分高,但經(jīng)濟(jì)適用。
倒計(jì)時(shí)數(shù)顯式定時(shí)器電路由可調(diào)式時(shí)基信號(hào)發(fā)生器、減計(jì)數(shù)、顯示器和輸出信號(hào)控制電路等組成,其電路原理圖如圖5一45所示。
時(shí)基信號(hào)發(fā)生器是由NE556雙時(shí)基集成電路組成,NE556內(nèi)部包含兩個(gè)獨(dú)立的555時(shí)基電路。
本電路用其中的一個(gè)電路ICla與RP、R2及C1組成一個(gè)頻率可調(diào)式低頻多諧振蕩器,其振蕩頻率可通過(guò)BP來(lái)調(diào)節(jié)。由時(shí)基信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生并輸出的時(shí)基信號(hào)加至計(jì)數(shù)電路IC2的計(jì)數(shù)輸人端。
計(jì)數(shù)電路CD40110(IC2)是一只可進(jìn)行加、減計(jì)數(shù),又可進(jìn)行譯碼、鎖存和驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)碼顯示的集成電路,它是一只多功能電路,也稱為四合一電路。本電路將它用作減法計(jì)數(shù),將計(jì)數(shù)脈沖加至減計(jì)數(shù)輸人端CP_。
輸出控制電路由IClb組成,它是NE556時(shí)基集成電路中的另一個(gè)電路。圖5一45中,該電路被連接成RS觸發(fā)器。其中的8腳相當(dāng)于置1端(S),12腳相當(dāng)于置0端(R)。置1端8腳與IC2的借位輸出端BO相連接,當(dāng)計(jì)數(shù)器減至0時(shí),它輸出的借位(負(fù))脈沖加至置1端8腳,使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),9腳輸出高電平,繼電器K通電吸合將被控電源接通。IClb的輸出端9腳除了驅(qū)動(dòng)繼電器,控制電路的開(kāi)、關(guān)外,還將其和計(jì)數(shù)器的控制端元以及數(shù)碼顯示管的小數(shù)點(diǎn)顯示輸人端b相連,當(dāng)輸出端輸出高電平時(shí),一方面通過(guò)R12加至數(shù)碼管使數(shù)碼管中的小數(shù)點(diǎn)發(fā)光,顯示其工作狀態(tài)為繼電器吸合;同時(shí)還將高電平加至計(jì)數(shù)器的麗端,使計(jì)數(shù)器停止工作。
電路中,C3、R3組成計(jì)數(shù)器IC2的開(kāi)機(jī)復(fù)位電路,C4,Rll組成IM的復(fù)位電路,它既可自動(dòng)復(fù)位,又可通過(guò)SB手動(dòng)復(fù)位。
本電路工作電源采用電容降壓式供電電路。C7為降壓電容器,VD1為電源整流二極管,VS為穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)壓值為12V。在接通電源后,通過(guò)復(fù)位電路自動(dòng)復(fù)位。計(jì)數(shù)顯示器顯示0,ICIB輸出端9腳輸出低電平,繼電器K不吸合。
定時(shí)器定時(shí)工作過(guò)程:接通電源后,計(jì)數(shù)器和RS觸發(fā)器自動(dòng)復(fù)位。計(jì)數(shù)器顯示0,觸發(fā)器輸出低電平,繼電器K不吸合。同時(shí),時(shí)基脈沖發(fā)生器開(kāi)始振蕩,輸出時(shí)基脈沖。計(jì)數(shù)器輸人計(jì)數(shù)脈沖并進(jìn)行減計(jì)數(shù),從0減至9,再減至8,7、6、…、I、0。在計(jì)數(shù)顯示器從1變到。的同時(shí),借位輸出端BO輸出一個(gè)借位脈沖加至ICIB的8腳,使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),9腳變?yōu)楦唠娖?,繼電器K通電吸合,完成了一次定時(shí)控制過(guò)程。
在9腳輸出高電平后,數(shù)碼顯示管的小數(shù)點(diǎn)發(fā)光指示;同時(shí)這一高電平又加至計(jì)數(shù)器IC2的控制端而,使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。
本電路所用的NE556也可用兩只NE555來(lái)代替。如果專門(mén)用來(lái)作秒定時(shí)或?qū)S米鞣侄〞r(shí),可將電位器RP調(diào)節(jié)至固定位置,使其輸出單一的秒時(shí)基信號(hào)或分時(shí)基信號(hào)。
元器件選擇
IC1選用NE556雙時(shí)基集成電路;IC2選用CD40110,可進(jìn)行加、減計(jì)數(shù),又可進(jìn)行譯碼、鎖存和驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)碼顯示的集成電路。
VD1選用IN4007型硅整流二極管;VD2選用1N4148型硅開(kāi)關(guān)二極管;VS選用1W、12V穩(wěn)壓二極管。
其他元器件均無(wú)特殊要求,可按圖5一45所標(biāo)型號(hào)及參數(shù)進(jìn)行選用。
倒計(jì)時(shí)定時(shí)器電路圖二
如圖所示是由可預(yù)置數(shù)可逆計(jì)數(shù)器CD4029、雙BCD同步加計(jì)數(shù)器CD4518、四2輸入端或非門(mén)CD4001、高精度時(shí)基電路BH1908以及CL002等組成的倒計(jì)時(shí)器定時(shí)電路圖,該電路定時(shí)精度高,使用起來(lái)方便,在日常生活中很常見(jiàn)。倒計(jì)時(shí)定時(shí)電路 該電路包括秒時(shí)基電路、預(yù)置電路、計(jì)時(shí)譯碼顯示電路、音響提示電路以及定時(shí)輸出電路5部分組成。
(1)時(shí)基電路。主要由高精度時(shí)基集成電路BH1908組成。在本電路中,選用1s、1min、1h3擋作為定時(shí)時(shí)基。當(dāng)振蕩起/停控制端En為低電平時(shí),振蕩器起振,為高電平時(shí),振蕩器停振。R為復(fù)位端,接高電平時(shí)內(nèi)部分頻器清零。
?。?)預(yù)置電路。由兩片雙BCD同步加計(jì)數(shù)器CD4518和預(yù)置按鈕SB1、SB2組成。
?。?)計(jì)時(shí)譯碼顯示電路。由兩片可預(yù)置數(shù)可逆計(jì)數(shù)器CD4029以及兩片數(shù)碼顯示管CL002等組成。其中CL002同時(shí)具有寄存、譯碼、顯示功能。計(jì)時(shí)譯碼顯示電路的工作過(guò)程為:脈沖信號(hào)輸入到CD4029的CP端,經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù),由輸出端輸出,再經(jīng)CL002譯碼后將結(jié)果顯示出來(lái)。
?。?)音響提示電路。由KD253和電容C7組成。當(dāng)定時(shí)結(jié)束后,會(huì)發(fā)音提示。下面對(duì)整個(gè)工作流程進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。當(dāng)接通電源后,CD4518清零。當(dāng)沒(méi)有按下啟動(dòng)按鈕時(shí),振蕩器的En端為高電平狀態(tài),此時(shí)停振,CD4029的預(yù)置端PE也為高電平,可以通過(guò)SB1、SB2設(shè)定預(yù)置定時(shí)時(shí)間,并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。
當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后,振蕩器產(chǎn)生的秒時(shí)基脈沖分別加至CD4029的CP端,因加/減轉(zhuǎn)換端U/D接低電平,因此開(kāi)始進(jìn)行減計(jì)數(shù)。減計(jì)數(shù)直至進(jìn)行到由高位到低位均為零時(shí),進(jìn)位輸出端/C/O變?yōu)榈碗娖讲⒔?jīng)D1、D3組成的RS觸發(fā)器后翻轉(zhuǎn)為高電平,該高電平加至第一片CD4029的進(jìn)位輸入端/C/I,計(jì)數(shù)器停止工作,定時(shí)結(jié)束。
倒計(jì)時(shí)定時(shí)器電路圖三
由555定時(shí)器輸出秒脈沖經(jīng)過(guò)R3輸入到計(jì)數(shù)器IC4的CD端,作為減計(jì)數(shù)脈沖。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)到O時(shí),IC4的(13)腳輸出借位脈沖使十位計(jì)數(shù)器IC3開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到“00”時(shí)應(yīng)使計(jì)數(shù)器復(fù)位并置數(shù)“24”。但這時(shí)將不會(huì)顯示“00”,而計(jì)數(shù)器從“01”直接復(fù)位。由于“00”是一個(gè)過(guò)渡時(shí)期,不會(huì)顯示出來(lái),所以本電路采用“99”作為計(jì)數(shù)器復(fù)位脈沖。當(dāng)計(jì)數(shù)器由“00”跳變到“99”時(shí),利用個(gè)位和十位的“9”即“1001”通過(guò)與非門(mén)IC5去觸發(fā)RS觸發(fā)器使電路翻轉(zhuǎn),從11腳輸出低電平使計(jì)數(shù)器置數(shù),并保持為“24”,同時(shí)D發(fā)光二極管亮,蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲,即聲光報(bào)警。接下K1時(shí),RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)11腳輸出高電平,計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。
若接下K2,計(jì)數(shù)器立即復(fù)位,松開(kāi)K2計(jì)數(shù)器又開(kāi)始計(jì)數(shù)。
若需要暫停時(shí),按下K3,振蕩器停止振蕩,使計(jì)數(shù)器保持不變,斷開(kāi)K3后,計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)。
評(píng)論
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