基于计数器的长时间的定时器

　基于计数器的长时间的定时器 基于计数器的长时间的定时器 建筑教研组:方联根 长时间定时器在电器控制中有着广泛的应用。在传统的RC定时器要获得长时间的延时，不仅需要大容量、漏电流小的电容器，而且定时精度低，很难显示定时的进度。 本文介绍一个基于计数器能显示定时进度的、长时间的定时器的设计。该设计由555构成多谐振荡器产生一个时基信号、CD4518十进制计数器担任分频器、CD4511/七段译码器驱动03011C数码管(共阴极)显示定时进度，具有时间精度高，延时时间长和可靠性高的特点。 1、原理框图(图1) 执行时基计数驱动继电器信号电路电路LED显示 驱动电路 延时电源设定 图1 1(1 线路分析 1.1.1时基信号的产生 图2是一个由555和电阻RA、RB和电容器C构成多谐振荡器，产生一个 时基信号。 1.1.2 振荡频率参数设置 振荡频率f与RC有以下的近似关系f=1.443/(RA+2RB)*C 实际使用定时器，往往需要控制时间连续可调，为了保证时间可调，则振 荡回路RA可选择线性较好的X型可调电位器，延时电容可选择稳定性好的 NP电容器，定时器延时刻度可根据所选择的可调电位器机械行程的偏转角度 来定，从而使设定时间值(标牌刻度示值)与实际延时值相吻合，以减少整 定误差。 1 VCC Q4BQ3BQ2BQ1BCP2VDDR2EN2RA 48T10693RARBC=.(+)*7=.*T20693RBCVO3F1443RA2RBC=./(+)*RB5556CD4518251CC1 CP1EN1Q1AQ2AQ3AQ4AR1VSS 图2 图3 1.1.3 计数/分频电路 1.1.3.1 CMOS 计数器集成电路CD4518引脚图 (图3) 1.1.3.2 线路分析 该定时器的核心IC是双二—十进制计数器/分频器构成分频系数为100的分频器，时基信号从CP1进来(EN1接VDD)，从Q4A输出可获得分频系数10，Q4A输出不能直接连接到CP2，因为这时分频系数是8。正确的连接方法应该将Q4A连接到EN2，(CP2接VSS)。 集成电路的R1、R2复位端在电路上电的同时由C、R组成的微分电路上产生瞬间尖脉冲，使计数器的输出端复位清零，待上电瞬间结束后，电路即进入分频延时工作状态。 1.1.4 LED显示驱动电路 1.1.4.1 CD4511七段译码器集成电路引脚图 (图4) gaceVDDfbd CD4511 A3A1A2LTBILEA4VSS 图4 1.1.4.2 功能简介 CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器， 特点如下: 具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的 拉电流。可直接驱动LED显示器。 其功能介绍如下: BI:4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数 码管均处于熄灭(消隐)状态，不显示数字。 LT:3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。 LE:锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状 态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。 A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端，输出为高电平1有效。 CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。 2 2. 应用 2.1 100分钟定时器电路图 (图5) 2.2 线路分析 当电路上电时，C2、R1和C3、R3产生一个微分尖脉冲，使计数器CD4518和 D型触发器CD4013复位清零。此时D型触发器的Q反为高电平，三极管导通，继电器吸合。 该定时器由555集成电路和电阻RA、RB、电容器C，产生1分钟的的时基信号，经1/2CD4518分频(10分频)后Q4A的下降沿触发下一个分频器。同时Q1A、Q2A、Q3A、Q4A输出BCD码送入CD4511七段译码器驱动LED数码管。当当计数器接受第100个脉冲时，Q1B、Q2B、Q3B、Q4B(0101)时，与非门CD4011输出一个下降脉冲，经反相器反相后变成一个上升脉冲，触发CD4013，使电路翻转Q反为低电平。继电器断电释放，同时计数器自然复位。计数器开始重新计数，这时继电器保持断开状态，只有当计数器计满100个脉冲时继电器才会吸合。因此这个定时器是通电100分钟，再断电100分钟，循环往复。 因为这里的时基信号是1分钟，所以LED数码管显示的数值正好和延迟的时间吻合。如果时基信号不是整数，那么LED数码管只能显示定时的进度。 VCC0311C0311C J 11131310107722111188R2VCCC3 1K14*QVDDQDVCCVCCVCCVCC144251ggeecdaabbcdffLTLTCD4013R3BICD4511CD4511BI 3LELE67A1A2A1A2A3A3A4A4CPSVSSVCCCD4011 RA 48Q2AQ2BQ3AQ3BQ4AQ4BQ1BQ1A7 3RB555CD45186251CP1EN1VDDR1R2CP2VSSEN2CC1 C2R1 图5 3.结论 要想得到更长时间的定时器，只要改变计数器的数量就能实现。 3 4