cd40110计数器电路图大全(七款cd40110计数器电路设计原理图详解)

发表于 2018-03-04 11:09:50 收藏 已收藏
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cd40110计数器电路图大全(七款cd40110计数器电路设计原理图详解)

发表于 2018-03-04 11:09:50

cd40110计数器电路图(一)

在连续生产线上,使用本装置可实现自动计数。电路原理如图1,电路中IC1、IC2为反射式光电耦合器件,红外发光二极管与光敏三极管成35度夹角封装为一体,其交点在距光电耦合器5~8mm处。工作时红外发光二极管发出红外光,若被前方物件遮挡,则红外光被反射回来并被光敏三极管所接收使其导通,若前方没有物体,则光敏三极管处于截止状态。IC3为CD4069六反相器。IC4为CD4013双D触发器,本电路只用到其中一个D触发器。D触发器的功能用一句话来概括就是在CP脉冲上升沿将数据输入端D的状态传送到输出端Q。复位端R加高电平则强制置零Q=0、反向Q=1,置位端S端为高电平时则置1,即Q=1、反向Q=0。其具休工作状态及功能见表1所示。IC5~IC8为四块CD40110,是集计数、译码、锁存及驱动为一体的集成电路。CPU为加法输入端,CPD为减法输入端,当输入正脉冲时分别作加减法运算。Q∞为进位输入端,在加法计算时每计满10个数后,从Q∞端输出一个进位正脉冲。Qbo为借位输出端,在减法计算时,每计满10个数后,从QBO端输出一个借位正脉冲。LE为锁存控制端。CT为触发器控制端,当CT=1时计数计处于禁止状态。R为清零端。a~g分别接至七段数码管a-g脚。本装置所用集成电路管脚排列见图(3)。

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工作原理:

在静止状态下,IC1、IC2均输出低电位。则D=0。R:1,CD4013强制置零Q=0,为整个电路触发作好准备,同时利用C2、R1组成的微分电路清零,使CD40110输出为零。计数开始,当物体从左至右(如图2所示)运动时,先IC1触发导通,则D=1、R=0,当物体运动至IC2处时IC2导通向CP端送入一上升脉冲,Q端输出高电位,CD40110计数加1物体继续移动,退出IC1工作区,则D=0、R=1则Q=0,电路复位为下一次触发作准备。

如果第一个产品尚未退出IC2工作范围,第二个产品已进入IC1工作范围,也没有关系,因无触发脉冲CP,故CD4013并不输出信号。只有当CP端再接受一个上升脉冲时,Q端才能输出一次高电位,计数器才能加1。如果物体反方向运动,先IC2导通再IC1导通,则IC2导通时D=0、R=1则Q=0。而IC1导通时则因无触发脉冲。CD4013不触发,只要适当调整IC1和IC2之间距离,使之正好比一个产品的长度略小即可。根据图2分析,物体只有从左至右方向运动,且IC1、IC2都输出高电位的那一个阶段,CD4013才能输出一个计数脉冲。这样就能有效地防止误动作,如人手挡住IC1、IC2等情况。计数脉冲从CD40110的CPU加法输入端输入。进位端Q∞与十位数上的CPU连结。开关K1为清零按钮,接至CD40110的R端。K2为加1按钮,K3为减1按钮,接至个位数上CD40110的CPU和CPD端。借位端Qbo与前位减法输入端CPD相连。

本装置共可计数9999个基本能满足要求,如确有需要则可再加一块CD40110和LED显示屏,接法与其它几块相同。IC1,IC2安装位置及要求电路中各点波形及逻辑关系如图(2)所示。本装置使用12V安全电压,故适用各种危险场合。一些特殊场合如需用大屏幕显示,只需将CD40110的a~g输出脚接放大三极管(如9013)基极,再将大的LED屏正端接电源正端,负端接C脚,三极管负端接电源负端。

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cd40110计数器电路图(二)

如图所示电路,原机械计数器只有两个磁开关信号端子,电子计数器则增加了c、d两个AC6.3V输入端子,共有4个接线端子。C1、C2、VD1、VD2组成倍压整流、滤波电路,经7805稳压后,输出5V稳定直流电压,经VD3、VD4降压后,得到约3.6V的直流电压,E1为小型3.6V镍镉充电电池,市电正常时,对其进行充电;市电断电时,E1对负载进行供电,以保持断电时的计数数值,VD3、VD4在这里起隔离作用。a、b两端输入磁开关闭合时接通交流220V电压,此电压经R1~R4降压,并经VD5~VD8桥式整流后,得到约6V的直流脉动电压,经R5限流后,加在光电耦合器的发光管上,使发光管点亮,光敏管受光照电阻下降,从而产生一个下降脉冲,经CD4011的N3反相后,加在N1、N2组成的触发器上,由N1输出计数脉冲,N1、N2、N3共同构成脉冲整形电路。CD40110是将计数器、锁存器、译码器和笔段显示驱动器制作在同一基片上的“四合一电路”芯片,其5脚置高电平时,计数器复位,因而,K2是清零开关。9脚为加计数输入端,7脚为减计数输入端。整形后的计数脉冲从9脚输入,当第一片CD40110计至“9”时,若再输入一个脉冲,则10脚输出一个进位脉冲。依次类推,总共能计量“99999”印张(最左边一个数码管只显示零,不起计数作用)。

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元器件选择:光耦合器OP1选择TLP532,也可选择TLP332、TLP632等型号。数字电路选择CD4011型号。其他元器件如图所标注。

cd40110计数器电路图(三)

具有加减功能的绕线机电子计数器

绕线机是电工行业常用的工具之一,传统的绕线机多采用机械式计数,由于机械传动的磨损等原因,难以保证其准确度。采用光电式传感器作为计数触发器,由于它的非接触性和高灵敏度,使绕线工作的准确度大大提高。该计数器还具有加减功能,对绕线中的纠错更具有方便准确的独特优点,其电路结构如图所示。

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cd40110计数器电路图(四)

由频率的定义可知,频率是脉冲信号每秒钟振动的次数。因此,如果用一个电子计数器和一个控制闸门,设法让被测信号只输入1s。那么该计数器所显示的数值即是该被测信号的频率。电子数字式频率计就是按照这个原理设计的。下面介绍结构较为简单的两位数字式频率计,电路组成如图所示。它由两位计数器、控制闸门、秒时基发生电路和被测信号输入电路组成。

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(a)为原理图;(b)为波形图;(c)为CD40110引脚图。

cd40110计数器电路图(五)

由NE556、CD40110组成的倒计时数显定时器。

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数字显示式倒计数定时器能够使人们随时看到剩余定时时间的多少,这对某些应用具有一定的实用价值。如图为一位数的数字显示式定时电路,其结构简单,易于制作,而且时基单位可调(即既可以秒为时基单位,又可以分为时基单位)。该电路以NE555电路组成的多谐振荡器作时基,虽然时间精度不十分高,但经济适用。电路组成如图所示。全电路由可调式时基信号发生器、减计数与显示器和输出信号控制电路等组成。

cd40110计数器电路图(六)

如图所示的电子计时器用于四驱式赛车的电子计时,赛车启动的同时将计时器启动,赛车停止时又立即将计时器停止。计时器所显示的数值即是赛车所消耗的时间。电路组成如图所示。电路由控制开关和电子计时器两大部分组成。其中电子计时器是由时基发生器和数显式电子计数器组成。(a)为原理图;(b)为控制开关电路。IC1、IC2、IC3为CD40110。

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cd40110计数器电路图(七)

利用交流电源50Hz的输出频率通过分频,可以取得各种不同频率的时基脉冲。该电路选用lmin的时间长度作为定时器的时基标准,通过计数器的计数、译码、最后用数码管将时间显示出来。电路采用逆计数定时方式,先将所需定时时间通过预置开关进行预置,然后通过减法计数使预置时间数逐步减少。当预置时间被减为0时,计数器停止计数并输出控制信号使继电器动作。由于电路可以选择预置定时开或定时关,所以使用十分方便,其电路组成如图所示。

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