一位倒计时器电路

七、一位倒计时器电路

(一)实训

1.实训电路设计要求

设计一个一位倒计时器，能够实现如下功能：　

①上电的时候数码管显示9，表示倒计时未进行。

②按下一个开关S₂后，倒计时开始，数码管按9—8—7—6—5—4—3—2—1—0显示。

③当显示0的时候，数码管不变化，表示倒计时结束。

④若要重新的工作，可以按下开关S₁，再按下S₂。

2.实训目的

①掌握倒计时电路工作原理。

②通过实训能够熟练地掌握震荡、计数与译码电路模块电路。

3.实训电路原理图

如图7－13所示。

图7－13　一位倒计时器电路工作原理图

4.实训知识储备

①NE555集成电路知识。

②CD4017集成电路知识。

③CD4511集成电路知识。

④数码管的基本知识。

5.实训工作原理

本电路主要由：　NE555多谐振荡、CD4017计数、CD4511译码、数码管显示电路组成。

①通上电以后，CD4017在没有得到脉冲的情况下，除Q0输出高电平外，其余脉冲输出端均为低电平。Q0输出的高电平，不但通过CD4511与数码管显示9，而且还加到三极管VT1的基极，VT1导通，三极管集电极A点得到低电平。而NE555的总复位端4脚与A点相连，所以4脚为低电平，NE555不工作，就无法给CD4017提供方波脉冲，CD4017就无法完成计数。这样CD4017的Q0端一直维持高电平，数码管一直显示9，表示倒计时器还未开始。

②当按下轻触开关S2时，则VT1三极管的基极接地，VT1截止，集电极A点输出高电平，NE555工作，输出方波。这样CD4017得到NE555供给的方波开始计数，脉冲输出从Q0开始，按Q0到Q9的顺序，依次输出高电平；Q0到Q9输出的高电平，依次通过编码及译码器，数码管按从9到0的顺序依次显示，从而形成倒计时。

③当CD4017的方波脉冲分配到Q9的时候，因Q9端没有进行编码，所以CD4511的A、B、C、D输入端均为低电平，数码管显示0，表示倒计时结束。同时Q9输出的高电平通过D17加到CD4017的始能端13脚，CD4017的输出端被锁存，除Q9外其余输出端均为低电平，数码管一直显示0；同时黄色发光二极管点亮，指示倒计时结束。

④如需再重新工作，应该先按下S1给CD4017的复位端一个高电平，让CD4017复位，解除锁存。此时除Q0端输出高电平外，其余脉冲输出端均为低电平，数码管又显示9，再按下S2即可重新工作。

6.实训中出现的问题及问题解决方框图

(1)电路工作方框图(图7－14)

图7－14　一位倒计时器电器电路工作方框图

(2)实训中出现的问题及解决方法

①作品完成后一上电，LED1点亮，作品马上开始了倒计时工作。A.由问题现象可知道U3、U2、U1工作正常，问题就出在U3工作控制电路。B.首先用万用表测试VT1基极电压，若电压低的话(低于0.7V)，则检测开关S2的好坏，如果S2良好的话，就检测U3的4脚连接情况。C.若基极电压较高(高于0.7V)的话，检测VT1的好坏，如果VT1良好的话，检测U3的4脚连接情况，就可以解决问题。

②作品完成后一上电没有工作数码管显示9，当按下开关S2后倒计时还是不工作。A.由问题现象可知道U1工作正常，问题就出在U3、U2上。B.首先用万用表测试S2好坏，如果S2良好的话，就检测VT1的好坏。C.若VT1良好，就检测U3、U2工作情况，就可以解决问题。

③作品完成后一上电没有工作数码管显示9，当按下开关S2后倒计时开始工作，但数码管最后显示1，LED2不发光，LED1一闪闪发光。A.由问题现象可知道U3、U1工作正常，问题就出在U2的始能端EN。B.只要检查一下U2的Q8、Q9端与始能端EN接触情况，就可以解决问题。

④如果作品完成后，上电倒计时能够正常的进行工作，但要再重新工作时，按下了S2、S1后，LED2发光、LED1一闪闪发光，数码管显示0，倒计时不工作。A.由问题现象可知道U3、U1工作正常，问题就出在U2的复位端CR。B.在线路正常连接的情况下，检测一下开关S1的好坏，就可以解决问题。

(二)元器件选择

1.元器件清单

表7－8　一位倒计时器电器元器件清单表

续表：

2.元器件选择注意点

①开关S1、S2一定要用轻触开关，千万别用自锁开关。

②数码管一般用共阴极的比较好。

③LED1、LED2选用两种颜色的发光二极管，便于区分不同的功能指示。

(三)知识升华

在本电路功能的基础上，设计一个两位倒计时电路。