CD40110為十進制可逆計數器/鎖存器/譯碼器/驅動器,具有加減計數,計數器狀態鎖存,七段顯示譯碼輸出等功能。
CD40110引腳圖
CD40110邏輯圖及其功能
邏輯圖
CD40110能完成十進制的加法、減法、進位、借位等計數功能,并能直接驅動小型七段LED數碼管,其邏輯功能見表1。
R(5腳)為清零端,R=1時,計數器異步清零。
CP為時鐘端,CPu(9腳)為加法計數時鐘,CPD(7腳)為減法計數時鐘。
Qco(10腳)加計數進位輸出,QBO(11腳)減計數借位輸出。
TB(4腳)為觸發器使能端,TE=0時,計數器工作,TE=1時,計數器處于禁止狀態,即不計數。
LE(6腳)為鎖存控制端,LE=1,顯示數據保持不變,但它的內部計數器仍正常工作。
a,b,c,d,e,f,g(1,15,14,13,12,3,2腳)為信號輸出端,與七段顯示器連接。
CD40110應用電路(一)
數顯式脈搏測試儀電路如圖1(b)所示:由壓電陶瓷片、四2輸入與非門CD4011、555定時器、CD40110、七段數碼管(MTS3101AR七段數碼管)組成。MTS3101AR七段數碼管為小型LED共陰極數碼管,CD40110與它配套使用可直接驅動顯示。
工作原理:壓電陶瓷片HTD作為脈搏傳感器,將它貼在人身測試部位時,便把人體的脈搏信號轉換為電信 號,由于該電信號很微弱,故由與非門IC1-1,R1,C1組成的線性放大器進行放大,放大的信號再由與非 門IC1-2進行整形,然后送人IC3,IC4 CD40110進行計數,IC3,IC4與數碼管共同組成兩位加法計數顯示 電路,IC3、IC4的TB(4腳)為低電平時,允許計數脈沖輸人,當TB為高電平時,計數器被禁止,不能計 數。由IC2 555定時器、C2、R2成定時電路,其輸出端(3腳)與IC3,IC4的TE(4腳)相連接。平時 ,IC2的輸出為高電平,使IC3,IC4計數禁止;當按下S2時,IC2的輸出變為低電平,C2經R2充電,定時開 始。與此同時,IC3,IC4允許開始計數脈沖進入,60秒后,IC2的輸出又變為高電平,使計數器停止計數 ,此時,數碼管顯示的計數結果即為一分鐘內脈搏跳動的次數。C4,R3組成清零電路,用來保證在電源接通瞬間,IC3,IC4自動復位清零。
圖1 CD40110引腳圖和數顯式脈搏測試儀
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CD40110應用電路(二)
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應用電路(三)
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應用電路(四)
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。
CD40110應用電路(五)
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。