基于計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)器

1、基于計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)器 建筑教研組：方聯(lián)根長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)器在電器控制中有著廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的RC定時(shí)器要獲得長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)，不僅需要大容量、漏電流小的電容器，而且定時(shí)精度低，很難顯示定時(shí)的進(jìn)度。本文介紹一個(gè)基于計(jì)數(shù)器能顯示定時(shí)進(jìn)度的、長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)器的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)由555構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)時(shí)基信號(hào)、CD4518十進(jìn)制計(jì)數(shù)器擔(dān)任分頻器、CD4511/七段譯碼器驅(qū)動(dòng)03011C數(shù)碼管（共陰極）顯示定時(shí)進(jìn)度，具有時(shí)間精度高，延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)和可靠性高的特點(diǎn)。1、 原理框圖（圖1）圖111 線路分析1.1.1時(shí)基信號(hào)的產(chǎn)生圖2是一個(gè)由555和電阻RA、RB和電容器C構(gòu)成多諧振蕩器，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)基信號(hào)。1.1

2、.2 振蕩頻率參數(shù)設(shè)置 振蕩頻率f與RC有以下的近似關(guān)系f=1.443/(RA+2RB)*C 實(shí)際使用定時(shí)器，往往需要控制時(shí)間連續(xù)可調(diào)，為了保證時(shí)間可調(diào)，則振蕩回路RA可選擇線性較好的X型可調(diào)電位器，延時(shí)電容可選擇穩(wěn)定性好的NP電容器，定時(shí)器延時(shí)刻度可根據(jù)所選擇的可調(diào)電位器機(jī)械行程的偏轉(zhuǎn)角度來(lái)定，從而使設(shè)定時(shí)間值（標(biāo)牌刻度示值）與實(shí)際延時(shí)值相吻合，以減少整定誤差。 圖2 圖31.1.3 計(jì)數(shù)/分頻電路1.1.3.1 CMOS 計(jì)數(shù)器集成電路CD4518引腳圖 （圖3）1.1.3.2 線路分析 該定時(shí)器的核心IC是雙二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/分頻器構(gòu)成分頻系數(shù)為100的分頻器，時(shí)基信號(hào)從CP1進(jìn)來(lái)（EN1

3、接VDD），從Q4A輸出可獲得分頻系數(shù)10，Q4A輸出不能直接連接到CP2，因?yàn)檫@時(shí)分頻系數(shù)是8。正確的連接方法應(yīng)該將Q4A連接到EN2，（CP2接VSS）。集成電路的R1、R2復(fù)位端在電路上電的同時(shí)由C、R組成的微分電路上產(chǎn)生瞬間尖脈沖，使計(jì)數(shù)器的輸出端復(fù)位清零，待上電瞬間結(jié)束后，電路即進(jìn)入分頻延時(shí)工作狀態(tài)。1.1.4 LED顯示驅(qū)動(dòng)電路1.1.4.1 CD4511七段譯碼器集成電路引腳圖 （圖4） 圖41.1.4.2 功能簡(jiǎn)介CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器，特點(diǎn)如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供

4、較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。  其功能介紹如下：            BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。           LT：3腳是測(cè)試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來(lái)檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。  

5、0;         LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。           A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。            a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。  

6、       CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作。2. 應(yīng)用2.1 100分鐘定時(shí)器電路圖 （圖5）2.2 線路分析 當(dāng)電路上電時(shí)，C2、R1和C3、R3產(chǎn)生一個(gè)微分尖脈沖，使計(jì)數(shù)器CD4518和D型觸發(fā)器CD4013復(fù)位清零。此時(shí)D型觸發(fā)器的Q反為高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器吸合。 該定時(shí)器由555集成電路和電阻RA、RB、電容器C，產(chǎn)生1分鐘的的時(shí)基信號(hào)，經(jīng)1/2CD4518分頻（10分頻）后Q4A的下降沿觸發(fā)下一個(gè)分頻器。同時(shí)Q1A、Q2A、Q3A、Q4A輸出BCD碼送入CD4511七段譯碼器驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管。當(dāng)當(dāng)計(jì)數(shù)器接受第100個(gè)脈沖時(shí)，Q1B、Q2B、Q3B、Q4B（0101）時(shí)，與非門CD4011輸出一個(gè)下降脈沖，經(jīng)反相器反相后變成一個(gè)上升脈沖，觸發(fā)CD4013，使電路翻轉(zhuǎn)Q反為低電平。繼電器斷電釋放，同時(shí)計(jì)數(shù)器自然復(fù)位。計(jì)數(shù)器開始重新計(jì)數(shù)，這時(shí)繼電器保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，只有當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿100個(gè)脈沖時(shí)繼電器才會(huì)吸合。因此這個(gè)定時(shí)器是通電100分鐘，再斷電100分鐘，循環(huán)往復(fù)。