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。
cd40110計數器電路圖(三)
具有加減功能的繞線機電子計數器
繞線機是電工行業常用的工具之一,傳統的繞線機多采用機械式計數,由于機械傳動的磨損等原因,難以保證其準確度。采用光電式傳感器作為計數觸發器,由于它的非接觸性和高靈敏度,使繞線工作的準確度大大提高。該計數器還具有加減功能,對繞線中的糾錯更具有方便準確的獨特優點,其電路結構如圖所示。
cd40110計數器電路圖(四)
由頻率的定義可知,頻率是脈沖信號每秒鐘振動的次數。因此,如果用一個電子計數器和一個控制閘門,設法讓被測信號只輸入1s。那么該計數器所顯示的數值即是該被測信號的頻率。電子數字式頻率計就是按照這個原理設計的。下面介紹結構較為簡單的兩位數字式頻率計,電路組成如圖所示。它由兩位計數器、控制閘門、秒時基發生電路和被測信號輸入電路組成。
(a)為原理圖;(b)為波形圖;(c)為CD40110引腳圖。
cd40110計數器電路圖(五)
由NE556、CD40110組成的倒計時數顯定時器。
數字顯示式倒計數定時器能夠使人們隨時看到剩余定時時間的多少,這對某些應用具有一定的實用價值。如圖為一位數的數字顯示式定時電路,其結構簡單,易于制作,而且時基單位可調(即既可以秒為時基單位,又可以分為時基單位)。該電路以NE555電路組成的多諧振蕩器作時基,雖然時間精度不十分高,但經濟適用。電路組成如圖所示。全電路由可調式時基信號發生器、減計數與顯示器和輸出信號控制電路等組成。
cd40110計數器電路圖(六)
如圖所示的電子計時器用于四驅式賽車的電子計時,賽車啟動的同時將計時器啟動,賽車停止時又立即將計時器停止。計時器所顯示的數值即是賽車所消耗的時間。電路組成如圖所示。電路由控制開關和電子計時器兩大部分組成。其中電子計時器是由時基發生器和數顯式電子計數器組成。(a)為原理圖;(b)為控制開關電路。IC1、IC2、IC3為CD40110。
cd40110計數器電路圖(七)
利用交流電源50Hz的輸出頻率通過分頻,可以取得各種不同頻率的時基脈沖。該電路選用lmin的時間長度作為定時器的時基標準,通過計數器的計數、譯碼、最后用數碼管將時間顯示出來。電路采用逆計數定時方式,先將所需定時時間通過預置開關進行預置,然后通過減法計數使預置時間數逐步減少。當預置時間被減為0時,計數器停止計數并輸出控制信號使繼電器動作。由于電路可以選擇預置定時開或定時關,所以使用十分方便,其電路組成如圖所示。
評論