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自动计数器电路的设计

摘要：本课题所设计的计数器电路是以数字芯片为核心，由时基集成电路

NE555、二/十进制同步加法计数器CD4518、七段数码管译码驱动器CD4511及周

围元件组成。电路通过时基电路NE555提供计数脉冲，使加法器CD4518和译码

器CD4511进行计数编码、译码可以在数码管上进行两位数的自动计数显示功能。

调节电位器RP1可改变计数快慢，并伴有LED1闪烁指示，按键S1可对计数作清

零处理。该电路具有性能稳定，使用寿命长、使用方便等优点。

关键词：自动计数、编码译码、数码显示、脉宽调节

一、设计自动计数器电路的目的

自动计数器电路的常用方法是用单片机作为核心进行设计，而且功能可以更

多、多、更智能，但需要有一定的编程基础，对于没有单片机编程基础的人来说

难度比较大，特别是针对中职院校只学过模拟电路和数字电路的新生来说难度更

大。

对于只学习过模拟电路和数字电路的中职新生来说怎样把所学的知识用在实

际的电路设计中是一件非常有意义的事情，本次设计的主要目的是通过设计数码

显示自动计数器电路来引导学生把所学的基础知识灵活的用到电路的设计中去。

所以我采用教学中常用的数字芯片为核心，通过设计各单元电路的基本功能，

并将这些基本功能进行灵活的组合，达到电路设计的要求。

二、系统总体设计流程图

脉冲产生电路

NE555

计数器

CD4518

译码器

CD4511

数码显示

复位

三、单元电路设计

1.脉冲产生电路

NE555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，常被用于定时器、

脉冲产生器和振荡电路。NE555可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。

脉冲产生电路由NE555集成芯片和少量外围电阻电容等元件组成。当外围电解电

容C1充电使电压升至2/3VCC时，NE555的输出端3脚输出低电平，同时通过7

脚进行放电；当电解电容C1放电使电压降至1/3VCC时，NE555的输出端3脚输

出高电平，同时放电脚7脚的开关管截止，电解电容开始充电。NE555在外围电

路的配合下使输出端3脚输出一个方波脉冲。调节电位器可以改变电解电容的充

放电的时间，从而改变输出端3脚的脉冲频率。

2.计数器电路的设计

计数器电路采用CD4518芯片为核心器件。CD4518是一个同步加计数器，在

一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器。CD4518控制功能:CD4518有两个

时钟输入端CP和EN。若用时钟上升沿触发，信号由CP输入,此时EN端为高电平

（1）；若用时钟下降沿触发，信号由EN输入，此时CP端为低吨平(0)。两种情

况复位端CR也保持低电平(0),只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态.

否则没办法工作。

将数片CD4518串行级联时，尽管每片CD4518属并行计数，但就整体而言已

变成串行计数了。需要指出，CD4518未设置进位端，但可利用Q3做输出端，接

到下高位的EN端，高位的PC端需接低电平，也就是接地，使电路完成“逢十进

一”的进位信号向高位发送。

CD4518引脚功能：

引脚符号功能

1、9CLOCK时钟输入端

7、15RESET复位端

2、10ENABLE计数允许控制

端

3、4、5、6Q0、Q1、Q2、计数输出端

Q3（A）

11、12、13、Q0、Q1、Q2、计数输出端

14Q3（B）

8GND地

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