cd40110計數(shù)器電路圖（一）

在連續(xù)生產(chǎn)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(dǎo)通，若前方?jīng)]有物體，則光敏三極管處于截止?fàn)顟B(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(fù)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～I(xiàn)C8為四塊CD40110，是集計數(shù)、譯碼、鎖存及驅(qū)動為一體的集成電路。CPU為加法輸入端，CPD為減法輸入端，當(dāng)輸入正脈沖時分別作加減法運算。Q∞為進(jìn)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(jìn)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(dāng)CT=1時計數(shù)計處于禁止?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(zhǔn)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(dāng)物體從左至右（如圖2所示）運動時，先IC1觸發(fā)導(dǎo)通，則D=1、R=0，當(dāng)物體運動至IC2處時IC2導(dǎo)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(fù)位為下一次觸發(fā)作準(zhǔn)備。

如果第一個產(chǎn)品尚未退出IC2工作范圍，第二個產(chǎn)品已進(jìn)入IC1工作范圍，也沒有關(guān)系，因無觸發(fā)脈沖CP，故CD4013并不輸出信號。只有當(dāng)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(dǎo)通再IC1導(dǎo)通，則IC2導(dǎo)通時D=0、R=1則Q=0。而IC1導(dǎo)通時則因無觸發(fā)脈沖。CD4013不觸發(fā)，只要適當(dāng)調(diào)整IC1和IC2之間距離，使之正好比一個產(chǎn)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(jìn)位端Q∞與十位數(shù)上的CPU連結(jié)。開關(guān)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(guān)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(fù)端接C腳，三極管負(fù)端接電源負(fù)端。

cd40110計數(shù)器電路圖（二）

如圖所示電路，原機(jī)械計數(shù)器只有兩個磁開關(guān)信號端子，電子計數(shù)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(jīng)7805穩(wěn)壓后，輸出5V穩(wěn)定直流電壓，經(jīng)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(jìn)行充電；市電斷電時，E1對負(fù)載進(jìn)行供電，以保持?jǐn)嚯姇r的計數(shù)數(shù)值，VD3、VD4在這里起隔離作用。a、b兩端輸入磁開關(guān)閉合時接通交流220V電壓，此電壓經(jīng)R1～R4降壓，并經(jīng)VD5～VD8橋式整流后，得到約6V的直流脈動電壓，經(jīng)R5限流后，加在光電耦合器的發(fā)光管上，使發(fā)光管點亮，光敏管受光照電阻下降，從而產(chǎn)生一個下降脈沖，經(jīng)CD4011的N3反相后，加在N1、N2組成的觸發(fā)器上，由N1輸出計數(shù)脈沖，N1、N2、N3共同構(gòu)成脈沖整形電路。CD40110是將計數(shù)器、鎖存器、譯碼器和筆段顯示驅(qū)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(shù)器復(fù)位，因而，K2是清零開關(guān)。9腳為加計數(shù)輸入端，7腳為減計數(shù)輸入端。整形后的計數(shù)脈沖從9腳輸入，當(dāng)?shù)谝黄珻D40110計至“9”時，若再輸入一個脈沖，則10腳輸出一個進(jìn)位脈沖。依次類推，總共能計量“99999”印張（最左邊一個數(shù)碼管只顯示零，不起計數(shù)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(shù)字電路選擇CD4011型號。其他元器件如圖所標(biāo)注。