脉冲计数器的设计与分析详解

接线图 2023年01月05日 18:24 313 admin

　　脉冲计数器简介

　　计数器是数字系统中用得较多的基本逻辑器件。计数器采用全自动贴片封装工艺，具有很强的抗干扰能力，并具有多种输出功能和控制功能，多种计数模式，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。

　　技术参数

　　1、水表脉冲一般为干簧管信号，水表计数要防止抖动、不丢脉冲。在程序设计时，脉冲计数的优先级要大于其他程序的优先级。水表脉冲计数自动保存在模块内的存储器里。

　　2、水表计数模块具有RS485自由通讯协议功能或者ModBus协议通讯功能，自由通讯协议应该简单明了，容易应用。

　　3、水表计数模块供电电源分外部供电和电池供电，并且电路板上要有容量大一点的电容。外部供电为DC24V，当用外部供电时，电池停止供电；当外部供电中断时，电池供电，当外部供电和电池供电都中断后，电容供电。当外部供电或者电池供电中断后，要有报警信号输出。电池选用市场上的通用电池。

　　4、计算机根据RS485通讯协议或者ModBus通讯协议能对模块的地址进行更改、对模块里的数据进行设置。并能读出模块的地址、计数数据、报警信息等。

　　5、水表模块的封装应防水、防潮、放静电、防冻、防高温，易于安装、拆卸和维护。

　　6、所有接线端子要至少能接0.5m2 线径的RVV或BVR电缆。

　　用处

　　脉冲计数器当前应用范围主要有电表、水表、煤气表以及光电等等；下面就依水表计数模块简要讲述一下计数器的基本功能、操作方法及其技术参数等。

　　1、水表脉冲自动计数功能。通讯时不妨碍计数；

　　2、具有RS485自由协议或ModBus协议通讯功能；

　　3、断电保持数据功能；

　　4、通过计算机软件对模块内的地址、数据写功能和数据读功能；

　　5、故障诊断输出功能；

　　6、水表模块一般安装在现场，需要防水、防潮、防冻、防高温。具有抗干扰能力；

　　脉冲计数器设计与分析

　　总体框图及模块设计

　　NE555定时器产生脉冲信号→ 施密特触发器整形→ 计数器计数 → 数字信号译码 → 数码管显示

　　脉冲计数器的设计与分析详解第1张

　　CC40106由六个斯密特触发器电路组成。每个电路均为在两输入端具有斯密特触发器功能的反相器。触发器在信号的上升和下降沿的不同点开、关。上升电压（V T+）和下降电压（V T-）之差定义为滞后电压。

　　脉冲计数器的设计与分析详解第2张

　　脉冲计数器的设计与分析详解第3张

　　脉冲计数器的设计与分析详解第4张

　　脉冲计数器的设计与分析详解第5张

　　切换时间波形：

　　脉冲计数器的设计与分析详解第6张

　　74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器

　　脉冲计数器的设计与分析详解第7张

　　74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器

　　管脚图介绍：

　　时钟CP和四个数据输入端P0~P3

　　清零/MR

　　使能CEP，CET 置数PE

　　数据输出端Q0~Q3

　　以及进位输出TC. （TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET）

　　脉冲计数器的设计与分析详解第8张

　　脉冲计数器的设计与分析详解第9张

　　从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器

　　脉冲计数器的设计与分析详解第10张