Счетчики - определение, IC и применение

Что такое счетчики?

Счетчики - это цифровые устройства, выходы которых состоят из предварительно определенного состояния в соответствии с приложением тактовых импульсов. Другими словами, счетчики выдают выходной сигнал, позволяющий подсчитать количество приложенных к ним тактовых импульсов. Как правило, счетчики состоят из набора триггеров и могут быть асинхронным счетчиком, где выходной сигнал одного триггера является тактовым сигналом для соседнего, или синхронным счетчиком, когда на все триггеры подается только один тактовый вход.

Практический пример счетчика - IC 4520

Одним из критериев, который необходимо учитывать при выборе счетчика IC, является диапазон счета, необходимый для вашего приложения. Если вам нужен счетчик для диапазона ниже 10 и вашему приложению требуются выходы декодирования, то IC 4017 вам больше подойдет. Если вам нужен счетчик с диапазоном от 10 до 15, и если декодирование не требуется, или если вы можете декодировать его с помощью внешней схемы, IC 4520 может вам подойти.

Если вы работаете над каким-либо приложением, например с Shadow Counter и т. Д., Которое не требует работы на высоких скоростях, вы можете использовать эту схему, поскольку она экономит вашу энергию. Но если вы используете эту схему для каких-либо высокоскоростных приложений, таких как калькулятор скорости с использованием счетчика импульсов, то рекомендуется использовать счетчик TTL, а не CMOS. Счетчик генерирует тактовые импульсы на выходе.

Особенности IC4520

1. Два счетчика в одной ИС:

IC 4017 - это двойной счетчик, что означает, что он имеет два отдельных счетчика внутри. Оба они идентичны, и мы можем использовать их независимо. Мы можем использовать любой из двух счетчиков или оба счетчика одновременно.

два. Четырехбитный счетчик:

Счетчик имеет диапазон до четырех бит. An п битовый счетчик будет иметь диапазон от 0 до (2 ^ n-1). Поскольку наша микросхема представляет собой четырехбитный счетчик, он может считать от 0 до (2 ^ 4-1), то есть от 0 до 15.

3. ИС счетчика малой мощности:

Это CMOS IC. КМОП-микросхемы довольно медленнее по сравнению с их аналогами TTL, но они потребляют меньше энергии. Таким образом, именно ваше приложение решает, какой тип ИС вам нужно выбрать.

Схема выводов IC 4520

Схема контактов 4520

Описание контакта:

Контакты с 1 по 7 соответствуют счетчику 1, контакты с 9 по 15 соответствуют счетчику 2, а контакты 8 и 16 являются общими для обоих счетчиков.

Вот описание контактов для IC 4520:

• Контакт 1 : Это входной вывод синхронизации, соответствующий счетчику 1. Тактовый сигнал запускается по положительному фронту. Это означает, что он опережает время для каждого нарастающего фронта. Clock генерирует цикл тактовых импульсов на сгенерированном выходе.
• Контакт 2 : Это контакт включения для счетчика 1. Схема счетчика 1 будет получать входные сигналы синхронизации только в том случае, если этот вывод установлен на ВЫСОКИЙ. В противном случае он сохраняет свое предыдущее состояние, даже если подан тактовый импульс.
• Пин 3 : Вывод 3 - это LSB-выход счетчика 1. Он представляет первый бит из четырех выходных битов. Его вес 1.
• Штырь 4 : Это второй выходной бит счетчика 1. Он имеет вес 2.
• Штырь 5 : Это третий выходной бит счетчика 1. Он имеет вес 4.
• Пин 6 : Это четвертый выходной бит счетчика 1. Он имеет вес 8.
• Штырь 7 : Это вывод сброса счетчика 1, который должен быть НИЗКИЙ для нормальной работы счетчика и ВЫСОКИЙ, если вы хотите сбросить выход счетчика 1 на ноль. Штифт сброса действует как переключатель.
• Пин 8 : Это контакт заземления, который должен быть подключен к 0 В. Это общая земля для обоих счетчиков.
• Пин 9 : Это входной контакт синхронизации, соответствующий счетчику 2. Тактовая частота запускается по положительному фронту. Это означает, что он опережает время для каждого нарастающего фронта.
• Пин 10 : Это контакт включения, соответствующий счетчику 2. Схема счетчика 2 будет получать входные сигналы синхронизации, только если этот контакт установлен на ВЫСОКИЙ. В противном случае он сохраняет свое предыдущее состояние, даже если подан тактовый импульс.
• Штырь 11 : Контакт 3 - это LSB-выход счетчика 2. Он представляет собой первый бит из четырех выходных битов. Его вес 1.
• Штырь 12 : Это второй выходной бит счетчика 2. Он имеет вес 2
• Пин 13 : Это третий выходной бит счетчика 2. Он имеет вес 4.
• Штырь 14 : Это четвертый выходной бит счетчика 2. Он имеет вес 8.
• Штырь 15 : Это вывод сброса счетчика 2, который должен быть НИЗКИМ для нормальной работы счетчика и ВЫСОКИМ, если вы хотите сбросить выход счетчика 1 на ноль.
• Штырь 16 : Это вывод питания. На него должно подаваться положительное напряжение от + 3В до + 15В.

Применение счетчика: счетчик импульсов:

Представленный счетчик импульсов примерно разделен на три части: источник импульсов, цифровые устройства, которые подсчитывают, хранят и подготавливают выходные данные, и дисплей для отображения накопленного счета.

Счетчик импульсов основан на микроконтроллере Atmel AT89C4051 / 52. Импульсы, совместимые с TTL-логикой, генерируемые источником, подаются на счетчик для подсчета (лучше всего брать от генератора сигналов или контрольной точки осциллографа). AT89C4051 - низковольтный, высокопроизводительный, 8-битный микроконтроллер семейства 8051.

Схема счетчика импульсов:

Системные часы играют важную роль в работе микроконтроллера. Кварцевый кристалл 11,0592 МГц обеспечивает базовую синхронизацию микроконтроллера (U1) на его выводах 18 и 19. Электролитический конденсатор C3 и резистор R1 обеспечивают сброс при включении питания. Кнопочный переключатель используется для ручного сброса. Вывод порта P3.2 принимает входной импульс, и счетчик отображается на ЖК-дисплее. Контакты порта микроконтроллера с P2.0 по P2.1 подключены к контактам данных с D0 по D7 ЖК-дисплея, контакты порта P3.5, P3.6 и P3.7 подключены к RS выбора регистров, чтения-записи и включения E ЖК-дисплея. Данные, отображаемые на ЖК-дисплее, представлены в формате ASCII. На ЖК-дисплей отправляются только команды в шестнадцатеричной форме. Сигнал RS выбора регистра используется для различения данных (RS = 1) и команды (RS = 0). Используя предустановку 10k, можно управлять контрастностью ЖК-дисплея.

Видео по принципиальной схеме счетчика импульсов:

Получите последние идеи о различных проекты электроники , встроенные проекты, проекты робототехники , коммуникационные проекты и т. д., регулярно посещая домашнюю страницу этого блога.