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1、简易可逆计数器的设计引言计数器是一个非常接近我们生活的一个小产品，如今它的应用也十分广泛，从各种各样的小型数字仪表到大型数字计算机，几乎是无处不在（1）。如锻炼身体用的“计步器”、医疗用的“心跳计”等。为了将理论更广泛的运用于实际生活中，本文将向大家介绍一种简易计数器的设计，该计数器可以实现计数、增减控制、手动/自动清零等功能。本设计以集成计数器74LS192十进制可逆计数器为核心，其输入为：计数、清零、增减切换三个按键。原理框图如图1所示。图1 计数器的原理框图1 计数器根据设计的要求能根据选择进行增减计数，固应选择可逆计数器，本文设计选择4位十进制可逆计数器74LS192，如图2。计数脉冲
2、从CPU 或CPD输入，每到来一个脉冲上升沿，十进制输出数据就改变1.如果CPU接CP，CPD接高电平，数据就加1；反之，CPD接CP，CPU接高电平，就减1。MR为异步清零端，当其接高电平时，计数器清零。这三个输入端也是本设计的三个控制端。此外，其它的控制端也应合理设置。PL为异布置数端，当其接高电平时，输出数据为Q0Q3为P0P3上的数据。图2 74LS192管脚图2 按键控制按键开关一般有两种接法。一种是平时为高电平，按键按下为低电平，如图3（a）所示；一种是平时为低电平，按键按下为高电平，如图3（b）所示。其中A是控制信号的输入端。脉冲信号控制按键使用两者均可，但其它控制按键要根据具体
3、芯片的引脚是高电平有效还是低电平有效来选择。本设计选择（a），读者可自行分析原因。图3 按键开关的两种接法 3 译码驱动计数器输出的4位数据不能直接送至数码管进行显示，并且74LS192也无法驱动发光二极管。本设计选用7段译码驱动器74LS48（7448），其引脚如图4中所示。其中A0、A1、A2、A3为四位数据输入，且A0为最低位。LT为数码管测试端，当其加低电平时，数码管显示数码“8”，各段正常显示以检查其是否有故障。RBI为消隐功能控制端，高电平时才能正常显示。BI/RBO为锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a g为七段输出，可以驱动共阴极LED数码管。也可选用4026或403
4、3。若要共阳极数码管，则可选用7447、7449等。 图4 用7448驱动数码管的连接方法图4 按键防抖如果按照上面的模块完成设计，则会出现一个很严重的问题，当按下一次键时，可能会记多个数（2）。这是因为按下与松开的瞬间会产生抖动，可用示波器进行观察其抖动波形，如图5所示。为了消除抖动带来的影响，本文采用积分电路和施密特触发器来防止抖动，如图6所示。积分电路中电容进行充放电的过程，从而将抖动转变成了平滑的曲线，再经过施密特触发器整形后就变成了标准的脉冲信号。考虑到，一般抖动时间为50ms左右，因此本设计选用R=330，C=10F。 图5 抖动波形 图 6 常用防抖电路 5 自动清零 清零端接高
5、电平就实现了清零，因此通过一个开关接到高电平就可实现。同样，为了消除抖动带来的影响，也应采用一个触发器。 6 多位显示在实际应用中，经常使用的是多位显示，这就需要考虑74LS192的级联问题，级联时，只需将低位的CO端、BO端分别与高位的CPU端、CPD端连接起来，各芯片的CR端连接在一起，LD端连接在一起，就可以了，一位显示可参考图7。图7 一位计数器电路图 7 结语 本文由易到难，循序渐进的讲述了多位显示的可逆计数器的设计，并针对实际电路中出现的问题做了必要的改进，如防止抖动电路。该设计结构简单，成本低廉、制作容易、测量精度高、电路工作稳定、抗干扰能力强，可作为实际生活中的计分、计数等应用
6、，且使用方便。参考文献：1 王明秋、艾庆生 . 计数器的几种“简易制作”与“标准制作”.郧阳师范高等专科学校学报 .2001年六月第21卷第6期.2 万 冬、王玥玥 .电子设计实战训练：简易计数器 . 电子制作 .2008年第6期.3 余孟尝. 数字电子技术简明教程（第三版）. 高等教育出版社附元件清单：十进制可逆计数器74LS192D （2片）74LS08D （1片）74LS32D （1片）15V电源（也可自己制作） (1个)双刀双掷按键开关 (1个)普通按键开关 (2个)七段数码管驱动芯片74LS48N （2片）共阴极七段数码管 (2个)400欧姆电阻 ( 15个)330欧姆电阻 ( 1个
7、)10微法电容 ( 1个)The Design of Simple CounterWANG Feng-hua(Department of Physics, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shaanxi 723001 )Instructs teacher: Liu Ya-fengAbstract：In this paper, the design of an integrated counter 74LS192 as the core, to achieve a may be plus or minus control, resetting the control of multi-function counterKey Words：Counter. Reversible . 74LS192 .Decode display
