第３１卷第２３期 Ｖ０１．３１ Ｎｏ．２３ 企业技术开发 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ２０１２年８月 Ａｕｇ．２０１２ 计数器的设计 王 莉 （郑州市商业技师学院，河南郑州４５０１２１） 摘要：在科学技术迅猛发展的今天，数字电路以其实现简单、系统可靠、集成度高、抗干扰能力强等优点，已经步入到了 我们日常生活中。文章所设计电路由ＮＥ５５５多谐振荡器提供振荡源，７４１９２进行计数和进位，ＣＤ４５１１将７４１９２提供的 ＢＣＤ码译码成七段码并驱动数码管显示，实现从０－９９计数的数字电路。由ＮＥ５５５集成电路组成的多谐振荡器具有频率 稳定，电路简单，时钟脉冲信号比较准确等优点。 关键词：数字电路；ＮＥ５５５；７４２９２；ＣＤ４５１１ 中图分类号：ＴＨ７２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１２）２３—００１８—０２ １计数器工作原理 成块，通电试车，如图２、图３所示。 本电路由ＮＥ５５５多谐振荡器产生方波，频率为１Ｈｚ， 形成振荡源提供７４１９２进行计数和进位、ＣＤ４５１１将 ４．１ ＮＥ５５５构成时钟脉冲震荡器 ７４１９２提供的ＢＣＤ码译码成七段码并驱动数码管显示， ①秒脉冲震荡电路工作原理。如图４所示，当接通ｆ 两级累加实现从０～９９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，低电平触发端２ ｌ 所示。 ４功能电路分析 为低电平，输出端３脚为低电平。电源通过电阻Ｒ，和ｆ ２计数器的特点 本计数器由５５５定时器组成时钟脉冲振荡器频率稳 阻Ｒ２对电容Ｃ充电电容电压充到电压电源２／３时，高ｆ 平触发端６脚为高电平 输出端３端为低电平。同时放 －（接７脚）导通，电容器经过电阻Ｒ 放电。当电容器电Ｊ ３时，输出端３脚为高电平。电容器） 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／简单可靠性高，操作简便。 电停止，电源通过电阻Ｒ 和Ｒ 再次对电容Ｃ充电，如Ｊ 反复，形成震荡，输出连续矩形脉冲。 ３覆铜板图及实物图 ＠５５５管脚功能。５５５管脚功能如表１所示。 使用ＰＲＯＴＥＬ９９ ＳＥ软件，制作覆铜板图，打印到热 转印纸成网，并热转印到覆铜板，将覆铜板放置 氯化铁 溶液内腐蚀后，打孔焊接。电路安装调试简单，示波器测 ⑧充电时间。ｔｐＨ－（Ｒ。＋Ｒ２）Ｃｌｎ２—０．７（Ｒ。＋Ｒ ）Ｃ。 放电时间为：ｈ，Ｌ＝Ｒ Ｃｌｎ２ ０．７Ｒ２Ｃ。 振荡周期为：Ｔ＝ｔ ｒ卜ｔｎ１．一０．７（Ｒｌ＋２Ｒ２）ｃ。 试５５５震荡电路周期正常，安装加、减计数器和译码器集 图２ ＰＢＣ板图 图１电路工作原理图 图３实物图 作者简介：王莉（１９６７～），女，河南开封人，大学本科，讲师，主要研 究方向电气自动化。 ‘ 第３ｌ卷第２３期 王莉：计数器的设计 ｌ９ 表１ ５５５管脚功能 振荡频率为： ｔＤＨ＋ｔｎ Ｉ ＿Ｌ Ｈｌ＋２Ｈ２—１ ．４３ Ｃ。 占空比为：ｑ＝｝＝丽Ｒｊ＋Ｒ２ 。 经计数得出：当Ｒ，＝１５ ｋＱ，Ｒｚ＝６８ ｋｉｑ，Ｃ＝１０ ｕＦ时 Ｔ－－ｌ Ｓ。 图６十进制加减法计数器７４１９２ 端上即可。 异步清零：１４脚为１时，计数器计数清零；预置数据： １１脚为０时，输出端Ｑ。～Ｑ 随输入端Ｐｎ～Ｐ３一起变化； 同步计数：当１４脚为０，１１脚为１时进行计数，ＣＰ脉冲 上升沿有效；加法计数：ＣＰＵ是加法脉冲计数输入端，１２ 脚为０时进位输出信号；减法计数：ＣＰＤ时减法脉冲计数 输入端，１３脚为０时借位输出信号；Ｑ。～Ｑ，输入，输出电 流为１ ｍＡ，２０ ｍＡ；Ｐｏ～Ｐ３输入，输出电流为２０ ｕＡ， ０．６ｍＡ。 ４．４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。ｌｅｄ数码管（ＬＥＤ Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙｓ）是由多个发 图４ ＮＥ５５５工作原理图 光二极管封装在一起组成“８”字型的器件，引线已在内部 ４．２ ＣＤ４５１１使用说明 连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。按发光 ＣＤ４５１１是一个用于驱动共阴极ＬＥＤ（数码管）显示 二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码 器的ＢＣＤ码——七段码译码器，如图５所示，特点如下： 管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起 具有ＢＣＤ转化、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能 形成公共阳极（ＣＯＭ）的数码管，共阳数码管在应用时应将 的ＣＭＯＳ电路能提供较大的拉电流，输出电流达２５ ｍＡ， 公共极ＣＯＭ接到＋５Ｖ，当某一字段发光二极管的阴极为 可直接驱动ＬＥＤ显示器件。 低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平 Ｖｌｃｃ ｆ ８ 臻 ｂ ｄ 嚣 时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管 的阴极接到一起形成公共阴极（ＣＯＭ）的数码管。在应用时 应将公共极ＣＯＭ接到地线ＧＮＤ上，当某一字段发光二 极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的 阳极为低电平时，相应字段就不亮。 本例采用共阳七段数码管作为数据显示，按数码管 ＾ｌ Ａ２口 ＬＥ Ａ３ Ａ唾６ＮＤ 技术参数规定，工作电流为静态，总电流８０ ｍＡ（每段 图５译码器ＣＤ４５１１管脚分布图 １０ｍＡ）；动态，平均电流４～５ ｍＡ，峰值电流１００ｍＡ。设计 中，各笔画段及小数点段需考虑限流。 管脚３为测试输入端，为低电平时，译码输出全为到 电平，７个发光段全亮，正常译码时应接高电平；管脚４ ５应用的范围 为消隐输入端，低电平时，译码输出全为低电平，７个发 本文所设计电路可用于计时（计时时间＝震荡频 光段全灭，正常时应接高电平；管脚５为锁存输入端，为 率×数码管显示的数值）。若对电路的振荡器部分稍微改 高电平时，译码器处于锁定状态，不能正常译码，正常译 码时应接低电平；ＣＤ４５１１的输出电流达２５ ｍＡ，可直接 造，可用于产品的计数。 驱动ＬＥＤ显示器件。 ４．３ ７４１９２使用说明（图６） 参考文献： ７４１９２是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入 ［１】张伟林．数字电路［Ｍ］．北京：中国劳动社会保障出版社， 功能、十进制可逆计数功能、异步并行置数功能、保持功 ２００６． 能和异步清零功能。如图６所示，其特点如下：电路可进 【２】黄土生．模拟电子技术【Ｍ］．北京：中国劳动社会保障出版社， 行反馈，而很容易的被级联。即把借位输出端和进位输出 ２００６． 端分别反馈到后级计数器的减计数输入端和加计数输入 ［３］左防．ＰＲＯＴＥＬ应用教程［Ｍ】．北京：清华大学出版社，２００８．
