CD40110應用電路（五）

在連續(xù)生產線上，使用本裝置可實現(xiàn)自動計數(shù)。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(fā)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(fā)光二極管發(fā)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?jīng)]有物體，則光敏三極管處于截止狀態(tài)。IC3為CD4069六反相器。IC4為CD4013雙D觸發(fā)器，本電路只用到其中一個D觸發(fā)器。D觸發(fā)器的功能用一句話來概括就是在CP脈沖上升沿將數(shù)據(jù)輸入端D的狀態(tài)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(tài)及功能見表1所示。IC5～IC8為四塊CD40110，是集計數(shù)、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(shù)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(shù)后，從QBO端輸出一個借位正脈沖。LE為鎖存控制端。CT為觸發(fā)器控制端，當CT=1時計數(shù)計處于禁止狀態(tài)。R為清零端。a～g分別接至七段數(shù)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(tài)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(fā)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(shù)開始，當物體從左至右（如圖2所示）運動時，先IC1觸發(fā)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(shù)加1物體繼續(xù)移動，退出IC1工作區(qū)，則D=0、R=1則Q=0，電路復位為下一次觸發(fā)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(fā)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(shù)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(fā)脈沖。CD4013不觸發(fā)，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(jù)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(shù)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(shù)脈沖從CD40110的CPU加法輸入端輸入。進位端Q∞與十位數(shù)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(shù)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(shù)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。