Реверсивный десятичный счетчик

Реверсивный десятичный счетчик

Саюа Саввтскна Сациалистическил РеспубликЗависимое от авт. свидегельстваЗаявлено 13.1 Ч.1970 ( 1428099/18-24) МПК Н 031 23/00 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 21.Ч 1.1971, Гюллетснь 1 20 Дата опубликования описания 6.Х,97 Комитет по делам иаабретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 621,374.32(088.8) Авторыизобретения Б. Н. Пытляк и В, И. Чуйко аявитсл ЕРСИВНЬ 1 Й ДЕС ТИЧНЬ 1 Й СЧЕТЧИК еИзобретение относится к импульсной технике.Известны реверсивные десятичные счетчики, содержащие триггеры и вентили переноса, управляющие входы которых соединены с шинами сложения и вычитания.Одним из недостатков подобных счетчиков является то, что при индикации для получения эффекта сложения и вычитания в десятичном коде необходимо включать или два разных дешифратора, переключаемых при изменении направления счета, или один дешифратор, в котором при изменении направления счета производятся определенные переключения.Этот недостаток является следствием того, что изображение чисел при сложении и вычитании оказывается разным. Другим недостатком счетчиков является то, что при преобразовании числа, записанного в декаде, в аналоговую величину, во-первых, также необходимы два переключающихся преобразователя, или один преобразователь с внутренним переключением при различных направлениях счета, что очень сложно, во-вторых, само преобразование затруднительно, ввиду отличия кода 2421 от двоичного.Предлагаемое устройство отличается тем, что выходы переноса первого н третьего триггеров соединены со входами установки нуля 10 15 20 25 30 и единицы четвертого триггера. Выход займа третьего триггера сосдинен со счетным входом четвертого триггера, выход переноса четвертого триггера соединен со входом установки нуля второго триггера, а выход займа четвертого триггера соединен со входом установки нуля второго и третьего триггера.Такое включение позволяет получить прп индикации эффект сложения и вычитания в десятичном коде, т е. имеет место одно и то же изображение чисел при сложении и вычитании. При этом двоично-десятичный код, по которому работает счетчик, является весовым, а именно кодом с весамп двоичных разрядов 8421. В этом коде подсчет импульсов до девятого включительно происходит по двоичному коду. Это позволяет применить один простой непереключающийся дешифратор для цифровой индикации и значительно облегчает преобразование чььсла, записанного в декаде, в аналоговую величину при различных направлениях счета.1-1 а чертеже приведена функциональная сх ма описываемого счетчика.Декада счетчика состоит из триггеров 1 — 4 с вентилями на выходе и цепей связи шины сложения 5 и шины вычитания 6. Выходной импульс триггера 1 при сложении подается на вход установки нуля триггера 4, выходной импульс триггера 3 — на вход установки еди307525 Изображение чисел при слокении и вычитанииЗаказ 2241/17 Изд.877 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ницы триггера 4 и выходной импульс триггера 4 — на вход установки нуля триггера 2, При вычитании выходной импульс триггера 3 подается на счетный вход триггера 4, а выходной импульс триггера 4 — на входы установки нуля триггеров 2 и 3.Счетчик работает следующим образом.При сложении, если декада находилась в состоянии О (0000), счетчик работает до записи числа 8 как обычный двоичный счетчик. При записи числа 8 переключается триггер 4, и он становится чувствительным к импульсам, поступающим с выходом переноса первого триггера. При записи числа 9 переключаетя триггер 1. Десятый импульс переключает триггеры 1, 2 и 4. Возникающий на выходе переноса триггера 4 импульс возвращает триггер 2 в состояние О. Таким образом с приходом десятого импульса декада устанавливается в нулевое исходное состояние. При вычитании, если декада находилась в состоянии О, первый импульс вызывает переключение всех четырех триггеров, При этом импульс с выхода займа четвертого триггера возвращает триггеры 2 и 3 в состояние О (в счетчике записывается число 9), Далее счетчик работает как обычный двоичный счетчик (в нем последовательно записываются числа 8, 7 и т. д.) .Изображение чисел в коде с весами двоичных разрядов 8421,Предмет изобретения15Реверсивный десятичный счетчик, содержащий триггеры с вентилями переноса, управляющие входы которых соединены с шинами сложения и вычитания, отличающийся тем, 20 по, с целью получения одинакового изображения чисел при сложении и вычитании в двоично-десятичном коде 8421, выходы переноса первого и третьего триггеров соединены со входами установки нуля и единицы четвер того триггера, выход займа третьего триггерасоединен со счетным входом четвертого триггера, выход переноса четвертого триггера соединен со входом установки нуля второго триггера, а выход займа четвертого триггера сое динен со входом установки нуля второго итретьего триггеров.

2. Счетчик CD4020

В нашем уроке мы используем микросхему CD4020. Эта микросхема представляет собой двоичный счетчик с 14 разрядами. Микросхема имеет 16 выводов. Рабочее напряжение: от 1 до 15 Вольт.

Если внимательно посмотреть на схему, можно обнаружить что выводов Q2 и Q3 нет! Это значит, что в нашем бинарном секундомере будут отсутствовать второй и третий биты, а это никуда не годится. Решим проблему в лоб — просто не будем использовать выводы Q1, Q2 и Q3 вовсе. Построим секундомер на выводах с Q4 по Q9. Это шесть бит, а значит мы сможем считать до 64 секунд.

Теперь вспомним по делитель частоты. Выбранный нами вывод Q4 будет переключаться с частотой 1/8 Гц. Получается, чтобы наш секундомер работал правильно, мы должны повысить входную частоту в 8 раз. То есть таймер 555 теперь должен отбивать такт не раз секунду, а 8 раз в секунду. Учтем это требование при настройке таймера.

Временная диаграмма работы счетчика К561ИЕ8

На рисунке ниже приведено условное обозначение микросхемы К561ИЕ8:

Несколько примеров применения счетчика К561ИЕ8

Бегущие огни на светодиодах

Если вы хотите построить бегущие огни на 10 светодиодах, то для этого можно использовать микросхему К561ИЕ8 совместно с таймером NE555.

Схема позволяет организовать быстрое поочередное свечение каждого светодиода. Источник тактовых импульсов построен на таймере NE555, который включен в схему как генератор прямоугольных импульсов. Частота импульсов на выходе NE555, а следовательно и скорость бегущих огней, регулируется переменным резистором R2.

Так же можно увеличить число светодиодов путем каскадного подключения счетчиков. Такую работу К561ИЕ8 вы можете посмотреть в программе Proteus.

Таймер на К561ИЕ8

С помощью десятичного счетчика К561ИЕ8 можно собрать простой таймер. При нажатии кнопки SА1 происходит разряд конденсатора С1 через резистор R1. Когда кнопка SА1 отпущена, конденсатор C1 будет заряжаться через резистор R2, вызывая нарастающий фронт на тактовом входе (14) счетчика К561ИЕ8. Это приведет к тому, что на выходе Q1 появляется высокий логический уровень (практически напряжение питания), в результате чего будет светиться светодиод HL1.

В то же время конденсатор С2 начнет заряжаться через сопротивления R4 и R5. Когда напряжение на нем достигнет примерно половины напряжения питания, это приведет к сбросу счетчика. Выход Q1 перейдет в низкий уровень, светодиод погаснет и конденсатор С2 будет разряжаться через диод VD1 и резистор R3. После этого схема будут оставаться в таком стабильном состоянии, пока кнопка SА1 не будет нажата снова.

Изменяя сопротивление R4 можно выбирать необходимый интервал таймера в диапазоне от 5 секунд и 7 минут. Ток потребления данной схемы в состоянии ожидания составляет несколько микроампер, в режиме работы примерно 8 мА в основном за счет свечения светодиода.

Полицейский проблесковый маячок

Эта схема имитирует огни полицейского проблескового маячка. В результате работы устройства, чередуется мигание красных и синих светодиодов, причем каждый цвет мигает по три раза.

Генератор тактовых импульсов для счетчика К561ИЕ8 построен на таймере NE555. Ширина этих импульсов может быть изменена путем подбора сопротивлений R1, R2 и емкости C2. Импульсы с выхода счетчика, через диоды, поступают на два транзисторных ключа, которые управляют миганием светодиодов.