cd40110計數器電路圖（一）

在連續生產線上，使用本裝置可實現自動計數。電路原理如圖1，電路中IC1、IC2為反射式光電耦合器件，紅外發光二極管與光敏三極管成35度夾角封裝為一體，其交點在距光電耦合器5～8mm處。工作時紅外發光二極管發出紅外光，若被前方物件遮擋，則紅外光被反射回來并被光敏三極管所接收使其導通，若前方沒有物體，則光敏三極管處于截止狀態。IC3為CD4069六反相器。IC4為CD4013雙D觸發器，本電路只用到其中一個D觸發器。D觸發器的功能用一句話來概括就是在CP脈沖上升沿將數據輸入端D的狀態傳送到輸出端Q。復位端R加高電平則強制置零Q=0、反向Q=1，置位端S端為高電平時則置1，即Q=1、反向Q=0。其具休工作狀態及功能見表1所示。IC5～IC8為四塊CD40110，是集計數、譯碼、鎖存及驅動為一體的集成電路。CPU為加法輸入端，CPD為減法輸入端，當輸入正脈沖時分別作加減法運算。Q∞為進位輸入端，在加法計算時每計滿10個數后，從Q∞端輸出一個進位正脈沖。Qbo為借位輸出端，在減法計算時，每計滿10個數后，從QBO端輸出一個借位正脈沖。LE為鎖存控制端。CT為觸發器控制端，當CT=1時計數計處于禁止狀態。R為清零端。a～g分別接至七段數碼管a-g腳。本裝置所用集成電路管腳排列見圖（3）。

工作原理：

在靜止狀態下，IC1、IC2均輸出低電位。則D=0。R：1，CD4013強制置零Q=0，為整個電路觸發作好準備，同時利用C2、R1組成的微分電路清零，使CD40110輸出為零。計數開始，當物體從左至右（如圖2所示）運動時，先IC1觸發導通，則D=1、R=0，當物體運動至IC2處時IC2導通向CP端送入一上升脈沖，Q端輸出高電位，CD40110計數加1物體繼續移動，退出IC1工作區，則D=0、R=1則Q=0，電路復位為下一次觸發作準備。

如果第一個產品尚未退出IC2工作范圍，第二個產品已進入IC1工作范圍，也沒有關系，因無觸發脈沖CP，故CD4013并不輸出信號。只有當CP端再接受一個上升脈沖時，Q端才能輸出一次高電位，計數器才能加1。如果物體反方向運動，先IC2導通再IC1導通，則IC2導通時D=0、R=1則Q=0。而IC1導通時則因無觸發脈沖。CD4013不觸發，只要適當調整IC1和IC2之間距離，使之正好比一個產品的長度略小即可。根據圖2分析，物體只有從左至右方向運動，且IC1、IC2都輸出高電位的那一個階段，CD4013才能輸出一個計數脈沖。這樣就能有效地防止誤動作，如人手擋住IC1、IC2等情況。計數脈沖從CD40110的CPU加法輸入端輸入。進位端Q∞與十位數上的CPU連結。開關K1為清零按鈕，接至CD40110的R端。K2為加1按鈕，K3為減1按鈕，接至個位數上CD40110的CPU和CPD端。借位端Qbo與前位減法輸入端CPD相連。

本裝置共可計數9999個基本能滿足要求，如確有需要則可再加一塊CD40110和LED顯示屏，接法與其它幾塊相同。IC1，IC2安裝位置及要求電路中各點波形及邏輯關系如圖（2）所示。本裝置使用12V安全電壓，故適用各種危險場合。一些特殊場合如需用大屏幕顯示，只需將CD40110的a～g輸出腳接放大三極管（如9013）基極，再將大的LED屏正端接電源正端，負端接C腳，三極管負端接電源負端。

cd40110計數器電路圖（二）

如圖所示電路，原機械計數器只有兩個磁開關信號端子，電子計數器則增加了c、d兩個AC6.3V輸入端子，共有4個接線端子。C1、C2、VD1、VD2組成倍壓整流、濾波電路，經7805穩壓后，輸出5V穩定直流電壓，經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，對其進行充電；市電斷電時，E1對負載進行供電，以保持斷電時的計數數值，VD3、VD4在這里起隔離作用。a、b兩端輸入磁開關閉合時接通交流220V電壓，此電壓經R1～R4降壓，并經VD5～VD8橋式整流后，得到約6V的直流脈動電壓，經R5限流后，加在光電耦合器的發光管上，使發光管點亮，光敏管受光照電阻下降，從而產生一個下降脈沖，經CD4011的N3反相后，加在N1、N2組成的觸發器上，由N1輸出計數脈沖，N1、N2、N3共同構成脈沖整形電路。CD40110是將計數器、鎖存器、譯碼器和筆段顯示驅動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，計數器復位，因而，K2是清零開關。9腳為加計數輸入端，7腳為減計數輸入端。整形后的計數脈沖從9腳輸入，當第一片CD40110計至“9”時，若再輸入一個脈沖，則10腳輸出一個進位脈沖。依次類推，總共能計量“99999”印張（最左邊一個數碼管只顯示零，不起計數作用）。

元器件選擇：光耦合器OP1選擇TLP532，也可選擇TLP332、TLP632等型號。數字電路選擇CD4011型號。其他元器件如圖所標注。