Zähler - Definition, IC & Anwendung

Was sind Zähler?

Zähler sind digitale Geräte, deren Ausgänge aus einem vordefinierten Zustand gemäß der Anwendung von Taktimpulsen bestehen. Mit anderen Worten, Zähler geben eine Ausgabe aus, um die Anzahl der an sie angelegten Taktimpulse zu zählen. Im Allgemeinen bestehen Zähler aus einer Anordnung von Flip-Flops und können ein asynchroner Zähler sein, bei dem der Ausgang eines Flip-Flops das Taktsignal für das benachbarte ist, oder ein synchroner Zähler, bei dem allen Flip-Flops nur ein Takteingang gegeben wird.

Übungsbeispiel für Zähler - IC 4520

Eines der Kriterien, die bei der Auswahl des Zähler-IC berücksichtigt werden müssen, ist der für Ihre Anwendung erforderliche Zählbereich. Wenn Sie einen Zähler für einen Bereich unter 10 benötigen und Ihre Anwendung Dekodierungsausgänge benötigt, ist IC 4017 besser für Sie geeignet. Wenn Sie einen Zähler mit einem Bereich von 10 bis 15 benötigen und keine Dekodierung erforderlich ist oder wenn Sie ihn mithilfe einer externen Schaltung dekodieren können, ist der IC 4520 möglicherweise gut für Sie geeignet.

Wenn Sie an einer Anwendung wie einem Schattenzähler usw. arbeiten, die nicht mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden muss, können Sie diese Schaltung verwenden, um Strom zu sparen. Wenn Sie diese Schaltung jedoch für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie den Geschwindigkeitsrechner mit Impulszähler verwenden, wird empfohlen, einen TTL-Zähler als den CMOS-Zähler zu verwenden. Der Zähler erzeugt am Ausgang Taktimpulse.

Merkmale des IC4520

1. Zwei Zähler in einem einzigen IC:

Der IC 4017 ist ein Doppelzähler, dh er verfügt intern über zwei separate Zähler. Beide sind identisch und wir können sie unabhängig voneinander verwenden. Wir können entweder einen der beiden Zähler oder beide Zähler gleichzeitig verwenden.

zwei. Vier-Bit-Zähler:

Der Zähler hat einen Bereich von vier Bits. Ein n Der Bitzähler hat einen Bereich von 0 bis (2 ^ n-1). Da unser IC ein Vier-Bit-Zähler ist, kann er von 0 bis (2 ^ 4-1) zählen, d. H. 0 bis 15.

3. Low Power Counter IC:

Dies ist ein CMOS-IC. CMOS-ICs sind im Vergleich zu ihren TTL-Gegenstücken ziemlich langsamer, verbrauchen jedoch vergleichsweise weniger Strom. Es ist also Ihre Anwendung, die entscheidet, welchen IC-Typ Sie auswählen müssen.

Pin-Diagramm des IC 4520

Pin-Diagramm von 4520

Pin Beschreibung:

Die Stifte von 1 bis 7 entsprechen dem Zähler 1, die Stifte 9 bis 15 entsprechen dem Zähler 2 und die Stifte 8 und 16 sind beiden Zählern gemeinsam.

Hier ist die Pin-zu-Pin-Beschreibung für IC 4520:

• Pin 1 : Dies ist der Takteingangspin, der dem Zähler 1 entspricht. Der Takt wird durch eine positive Flanke ausgelöst. Das heißt, es stellt den Takt für jede ansteigende Flanke vor. Der Takt erzeugt am erzeugten Ausgang einen Taktzyklus.
• Pin 2 : Dies ist der Freigabepin für Zähler 1. Die Schaltung von Zähler 1 empfängt die Takteingänge nur, wenn dieser Pin auf HIGH gesetzt ist. Andernfalls behält es seinen vorherigen Zustand bei, selbst wenn ein Taktimpuls bereitgestellt wird.
• Pin 3 : Pin 3 ist der LSB-Ausgang von Zähler 1. Dies repräsentiert das erste Bit der vier Ausgangsbits. Es hat ein Gewicht von 1.
• Pin 4 : Dies ist das zweite Ausgangsbit des Zählers 1. Es hat eine Gewichtung von 2
• Pin 5 : Dies ist das dritte Ausgangsbit von Zähler 1. Es hat ein Gewicht von 4.
• Pin 6 : Dies ist das vierte Ausgangsbit von Zähler 1. Es hat eine Gewichtung von 8.
• Pin 7 : Dies ist der Reset-Pin von Zähler 1, der für den normalen Betrieb des Zählers LOW und HIGH sein sollte, wenn Sie den Ausgang von Zähler 1 auf Null zurücksetzen möchten. Der Reset-Pin fungiert als Schalter.
• Pin 8 : Dies ist der Erdungsstift, der an 0 V angeschlossen werden soll. Es ist eine Gemeinsamkeit für beide Zähler.
• Pin 9 : Dies ist der Takteingangspin, der dem Zähler 2 entspricht. Der Takt wird durch eine positive Flanke ausgelöst. Das heißt, es stellt den Takt für jede ansteigende Flanke vor.
• Pin 10 : Dies ist der Freigabepin, der Zähler 2 entspricht. Die Zähler 2-Schaltung empfängt die Takteingänge nur, wenn dieser Pin auf HIGH gesetzt ist. Andernfalls behält es seinen vorherigen Zustand bei, selbst wenn ein Taktimpuls bereitgestellt wird.
• Pin 11 : Pin 3 ist der LSB-Ausgang von Zähler 2. Dies ist das erste Bit der vier Ausgangsbits. Es hat ein Gewicht von 1.
• Pin 12 : Dies ist das zweite Ausgangsbit des Zählers 2. Es hat eine Gewichtung von 2
• Pin 13 : Dies ist das dritte Ausgangsbit von Zähler 2. Es hat eine Gewichtung von 4.
• Pin 14 : Dies ist das vierte Ausgangsbit von Zähler 2. Es hat eine Gewichtung von 8.
• Pin 15 : Dies ist der Reset-Pin von Zähler 2, der für den normalen Betrieb des Zählers LOW und HIGH sein sollte, wenn Sie den Ausgang von Zähler 1 auf Null zurücksetzen möchten.
• Pin 16 : Dies ist der Stromversorgungsstift. Es muss eine positive Spannung von + 3V bis + 15V gegeben werden.

Anwendung des Zählers: Impulszähler:

Der dargestellte Impulszähler ist grob in drei Teile unterteilt: eine Impulsquelle, ein digitales Gerät, das Ausgänge zählt, speichert und vorbereitet, und eine Anzeige zur Anzeige der akkumulierten Anzahl.

Dieser Impulszähler basiert auf dem Atmel AT89C4051 / 52-Mikrocontroller. Von der Quelle erzeugte TTL-Logik-kompatible Impulse werden dem Zähler zum Zählen zugeführt (am besten von einem Signalgenerator oder Testpunkt eines Oszilloskops). Der AT89C4051 ist ein Niederspannungs-Hochleistungs-8-Bit-Impuls Mikrocontroller der 8051-Familie.

Schaltplan des Impulszählers:

Die Systemuhr spielt eine wichtige Rolle bei der Arbeit des Mikrocontrollers. Ein 11,0592-MHz-Quarzkristall liefert dem Mikrocontroller (U1) an seinen Pins 18 und 19 einen Basistakt. Ein Elektrolytkondensator C3 und ein Widerstand R1 sorgen für einen Power-On-Reset. Ein Druckknopfschalter dient zum manuellen Zurücksetzen. Der Port-Pin P3.2 empfängt den Eingangsimpuls und der Zählerstand wird auf dem LCD angezeigt. Die Mikrocontroller-Port-Pins P2.0 bis P2.1 sind mit den Datenpins D0 bis D7 des LCD verbunden, die Port-Pins P3.5, P3.6 und P3.7 sind mit der Registerauswahl RS verbunden, lesen, schreiben und aktivieren E. des LCD-Displays. Die auf dem LCD angezeigten Daten liegen im ASCII-Format vor. Nur die Befehle werden in hexadezimaler Form an das LCD gesendet. Das Registerauswahl-RS-Signal wird verwendet, um zwischen Daten (RS = 1) und Befehl (RS = 0) zu unterscheiden. Mit der Voreinstellung 10k kann der Kontrast des LCD gesteuert werden.

Video zum Schaltplan des Impulszählers:

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