笔者用万能实验板,制作了演示CD4067功能的电路,本电路同时还能演示计数器计数过程和计数脉冲的产生.在课堂教学中效果显著,使学生兴趣大增。现将电路谨荐给同行,希望有抛砖引玉之效。
CD4067为CMOS16选1双向模拟开关,可用于数字传输、信号分时处理、多路巡回监测等电路中,与单片机I/O端口挂接.能很方便地实现生产测控。也可与其他CMOS电路连接成数控网络、多路分配器等,设计出多种实用的电路。
该演示电路由低频脉冲电路、计数器和CD4067导通情况显示电路组成。参看附图。
低频脉冲电路由NE555、R22、R23、RP、C1等元件组成振荡器,产生计数脉冲。调整RP可改变脉冲周期,若将RP.的阻值调节到最大.脉冲周期可接近1s,学生可以通过闪光,清楚地看到连续输出的脉冲。若想再增大脉冲周期,可适当增大c1或R23的值。对于NE555振荡电路的工作原理,有关介绍甚多,此不赘述。
计数部分由两块CD4013双D触发器组成,是采用8421编码的异步计数器。发光二极管LEDdD、LEDc、LEDr、LEDA显示计数器即时计数情况,LEDd为最高位.LEDa为最低位,“1”表示发光,"O"表示熄灭。计数器依次产生的0000~111数码,周而复始地输送到CD4067的数控端。由于计数过程是16个脉冲为一个周期,计数显示发光二极管闪亮节奏比脉冲输出指示管LED。更慢,学生可以边看边数边理解计数器计数过程。
CD4067的工作电路十分简单,由计数器输出的8421码,与CD4067数控端相对应连接。CD4067的O~15通道的输入(输出)端与发光二极管LED。~LED15各支路对应相连,可以显示CD4067的导通情况。本电路只设计了一种传输情况下的显示电路,只能显示选择开关S1接地时的电流流向。S2为禁止开关,拨至高电位,各通道均不导通。
演示全电路工作原理时,把S1、S2都拨至与地相连,外接6V电源从Ⅺ插入.电源指示发光管LED亮,振荡电路开始工作,输出计数脉冲,调节RP,使振荡频率最低,此时LED0约每秒闪亮一次,计数器开始计数,发光管LEDD、LEDc、LEDR、LED。遵循8421码的原则发光,计数器将编码输送到CD4067数控端,再根据编码顺序.依次接通CD4067的O~15通道,使LED0~LED15的16只发光二极管依次发光,每只发光管发光时间受计数脉冲控制。由于计数是连续进行的,所以CD4067的16个通道依次轮流导通,且周而复始.整个电路工作原理及功能可一目了然。
将s2拨至高电位端,使cD4067的15脚处于高电位,此时可以看到计数显示在不停的工作.但LEDo~LEDl5全部熄灭,CD4067处于关闭状态。再将s2拨回低电位,将s1拨至高电位,使通过CD4067的电流改变方向.LEDo-LED15熄灭,此时可用万用表测量0~15各通道输出端随计数脉冲跳动的电压,以证实CD4067具有双向导通的功能。
通过调节RP,使振荡周期加快,让发光管快速闪亮,出现一个亮灯从首至尾快速游动的感觉.这就形成了一个彩灯控制电路。如改变0~15通道的接法,可接成循环、追逐、放射等多样形式的彩灯控制电路。还可利用CD4067的16个输出端去实现音量控制、调速、调光等。
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