這里介紹一種由CD40110組成的一位數碼計數器,該計數器顯示準確、快捷,電路具有良好通用性和運行穩定、可靠等特點,在電子技術中得到了廣泛的使用。
一、整體說明
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。圖1是CD40110實物照片,其封裝為DIP-16,即兩列直插16腳塑封集成電路。
圖2(a)是CD40110的引腳排列,圖2(b)邏輯符號圖。圖3是CD40110的邏輯功能圖。
由圖2可知:有2個計數時鐘輸入端CPU和CPD分別用作加計數時鐘輸入和減計數時鐘輸入。由于電路內部有一個時鐘信號預處理邏輯,因此當一個時鐘輸入端計數工作時,另一個時鐘輸入端可以是任意狀態。
CD40110的進位輸出CO和借位輸BO一般為高電平,當計數器從0~9時,BO輸出負脈沖;從9~0時CO輸出負脈沖。在多片級聯時,只需要將CO和BO接至下級40110的CPU和CPD端,就可組成多位計數器。
CD40110的引(腳)出端符號:
BO借位輸出端、CO進位輸出端;
CPD減計數器時鐘輸入端、CPU加計數器時鐘輸入端;
CR清除端;
/CT計數允許端、/LE鎖存器預置端;
VDD正電源、Vss地;
Ya~Yg鎖存譯碼輸出端。
國產CC40110與CD40110的性能、外部引腳功能和封裝完全一樣,可以直接代換。
二、電路原理
下圖是由CD40110組成的一位數碼計數器的電路圖。
1.電路組成
⑴由CD40110完成十進制加數計數/鎖存/譯碼和驅動器任務,輸出端Ya、Yb、Yc、Yd、Ye、Yf和Yg分別輸出驅動七段共陰數碼管發光、依次顯示0~9的數字來。
⑵由LG3911A為七段共陰LED數碼光,每段分別串接0.24W/470Ω電阻作為限流電阻,供+6V電源時,數碼光每段通過電流約為1mA左右,發光亮度適中,且均勻。
⑶C1、R1組成開機自動復位(清零)電路,AN1為手動復位按鈕。
⑷VD1、AN2、R2組成手動計數電路,J2為CP脈沖輸入端口。電路計數上跳脈沖有效。
⑸J1、S1、C2組成+6V電源接口,可以采用1.5V×4干電池供電,也可以用同等電壓穩壓電源供電。接入電源時,要注意電壓極性。
2.工作原理
J1接入+6V電源按下S1電路通電,自動復位電路向IC1⑤腳發出清零信號,數碼管顯示為“0”。在電路計數過程中,也可以按下AN2人實行工清零。
電路復位后,可以通過手動計數或CP輸入端口自動計數,此時,數碼管按照0、1、2、3、…9、0…順序循環計數。選用CP輸入端口自動計數時,應是輸入的頻率低一些為好,便于觀察數字變化效果。
三、制作要求
1.元件一覽表
2.元件布置
以數碼管為核心、采用單面布置元件。按鈕和開關放置在操作方便的位置,接線端子應放在線路板邊沿處,以便于連線。這里提供一個布線圖僅供參考。
PCB板中的紅色線條為元件面的跳線,是數碼管的地線。
3.焊接要求
⑴根據元件的布置位置,先將線路板進行修整,必要時可以將一些銅箔線段切斷或連接。實際連線可以用原有的銅箔,若使用焊線連接,連線之間的間隔和絕緣要處理好。
⑵有條件時,集成電路和數碼管可以先焊上插座,可以減少損壞器件的幾率。
⑶焊接的順序可以由里到外或分部進行,也可根據個人的習慣進行。
⑷焊點大小以焊盤自然堆積為準。焊接牢固,不虛焊、假焊、脫焊。整體外觀光滑、整潔、無斑痕和拖尾。較大電流處,應加寬、加粗銅箔線條。引腳剪線端高于焊點頂端0.5~0.8mm。每點焊接時間不要超過4秒為好。
4.檢查整理
線路板焊接結束后,要進行整體檢查和整理,力求做到線路連接正確,元件固定牢固,元件布置美觀合理。按鈕、開關操作靈活可靠、便捷。對線路板外加較小震動,電路應工作正常,數碼管不閃爍。
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