两位数显定时器

时间：2024-10-12 百科知识版权反馈

【摘要】：②定时时间最小单元信号电路主要是由CD4060外围振荡器电路和14级二进制串行计数器组成。③假设RP3使的CD4060的14级二进制输出端输出的信号周期为1分钟，数码管显示9.9，说明此时定时为9.9分钟。同时A点的高电平，经与非门C、D组反向后10脚输出高电平，三极管VT1导通，蜂鸣器发出报警声，指示定时完成。①作品完成后通电时，按下开关S1对计数器进行复位时，数码管显示“00”，同时继电器导通，排插得电，蜂鸣器发出报警的声音。

八、两位数显定时器

(一)实训

1.实训电路设计要求

定时器在我们生活中的作用是越来越大，比如控制风扇的运行时间，电饭煲的煮饭时间，灯泡的照明时间等。定时器的种类也比较的多，有机械定时器，也有数显定时器。根据生活的需要，再合理的利用所学电子知识，设计一个定时器，且定时器能够实现如下功能：　

①定时范围比较的大，电路定时时间为0.1～9.9小时，经适当的调整也可以是0.1～9.9分，或0.1～9.9秒，定时的单位可以调节。

②定时的数显数字是可以通过手工调节和快速脉冲调节两种方式进行。

③定时结束后，会发出报警的声音进行提示。

2.实训目的

①进一步熟悉集成电路CD4060灵活使用

②加强对数字集成电路的综合运用的能力

③了解定时器的工作原理及设计的过程

3.实训电路原理图

如图8－16所示。

4.实训知识储备

了解集成电路CD4060产生多谐振荡器方波原理

5.实训电路工作原理

①当电路通电后，就对定时器进行定时。定时主要是通过轻触开关S2、S3来进行。定时又分为手工定时和脉冲定时两种。定时的时候，计数器U2、U3作加法计数。当定时比较小的数字的时候，可以用手工定时S2来控制。设定按钮S2每单击一次，则产生一个单脉冲，通过C9、D3连接到计数器的加法输入端，产生加“1”计数。设定较大数值时，可持续按设定按钮S3，使与非门A、B组成的多谐振荡器产生较快速度的连续脉冲，通过D4连接到计数器的加法输入端，产生较快速度的连续计数，直到接近设定值时，再用手工单个脉冲完成精确的定时时间设定。在定时的过程中，脉冲通过D5、D1加至CD4060的复位端，倒计时信号无法产生，计数器就可以设定时间。

②定时时间最小单元信号电路主要是由CD4060外围振荡器电路和14级二进制串行计数器组成。时钟脉冲由外围元件R20、RP3及C7的振荡电路提供，RP3用作调节振荡频率，时钟脉冲周期T=2.3RP3×C8。时钟脉冲经CD4060内部的14级二分频后的信号周期即为最小定时时间单元。该时基信号通过D3连接到计数器的减法输入端，对被设定的定时数值进行减法计数。

③假设RP3使的CD4060的14级二进制输出端输出的信号周期为1分钟，数码管显示9.9，说明此时定时为9.9分钟。定时时基信号连接至计数器的减法输入端，对被设定的定时数值进行减法计数。减法计数到“00”时，A点为高电平，通过D7加至CD4060的11脚，使时钟信号发生器停止振荡，保持计数器显示为“00”。A点的高电平使三极管VT2导通，继电器K工作，排插断电，电器不工作。同时A点的高电平，经与非门C、D组反向后10脚输出高电平，三极管VT1导通，蜂鸣器发出报警声，指示定时完成。

④当计时器按下复位开关S1的时候，数码管显示“00”。此时复位高电平通过二极管D8的作用，使CD4011的10脚输出低电平，是防止当计数器的复位按钮按下时蜂鸣器发声。

6.作品调试

①作品上电后，就要进行定时，而定时的话又分为手工定时和脉冲定时。如果定时的数字较为简单的话，可以选择S2进行手工定时；如果是定较为大一点的数字的话，可以选择S3进行快速脉冲定时，当接近定数值的时候松开S3，再选择手工定时，使定时精确。对于脉冲定时的话，可以调节电阻RP1，改变脉冲的周期，从而改变定时所需的时间。

②定时时间最小单元信号大小主要是由CD4060外围振荡器与其14级二分频决定。外围振荡器时钟脉冲周期T=2.3RP3×C8，所以假设要14级分频信号输出的信号，即定时时间最小单元信号为1S的话，就要调节RP3使时钟周期T=1/16384S，即时钟信号频率为16384HZ。

③在定时的过程中，如果定时错误的话可以，按下复位开关S1，使计数器复位，重新定时。但是千万要注意，只要定时正常完成的，即数码管显示“00”时候才发生报警，所以在复位的时候，一定要加二极管D8至CD4011的9脚。让复位的瞬间蜂鸣器不鸣叫。

7.实训中出现的问题及问题解决方框图

(1)电路工作方框图(见图8－15)

(2)实训中出现的问题及解决方法

①作品完成后通电时，按下开关S1对计数器进行复位时，数码管显示“00”，同时继电器导通，排插得电，蜂鸣器发出报警的声音。A.由问题现象可知道U3、U2、U4工作正常，问题就出在U5C、U5D工作控制电路。B.首先用万用表测试U5C输出端对地电压，若低的话(低于0.7V)，更换三极管VT1即可。C.若高的话(高于0.7V)的话，就检测二极管D8的导通情况，若导通，更换U5即可。D.若不导通，检测D8的好坏或其余S1的连接电路即可解决问题。

②上电对作品进行定时的时候发现，利用开关S2进行手工定时的时候，定时正常，而在用S3进行脉冲定时的时候，发现数码管无法定时，即边定时数码管边变化。A.由问题现象可知道U5、U4、U1工作正常，问题就出在U2、U1脉冲输入端。B.像这种问题一般是高阻态引起的，只要在U2、U1上升沿脉冲输入端加下拉电阻即可。