脈沖計數器簡介

　　計數器是數字系統中用得較多的基本邏輯器件。計數器采用全自動貼片封裝工藝，具有很強的抗干擾能力，并具有多種輸出功能和控制功能，多種計數模式，廣泛運用于電力、石化、冶金、輕工、制藥、航空等諸多領域。

　　技術參數

　　1、 水表脈沖一般為干簧管信號，水表計數要防止抖動、不丟脈沖。在程序設計時，脈沖計數的優先級要大于其他程序的優先級。水表脈沖計數自動保存在模塊內的存儲器里。

　　2、 水表計數模塊具有RS485自由通訊協議功能或者ModBus協議通訊功能，自由通訊協議應該簡單明了，容易應用。

　　3、 水表計數模塊供電電源分外部供電和電池供電，并且電路板上要有容量大一點的電容。外部供電為DC24V，當用外部供電時，電池停止供電；當外部供電中斷時，電池供電，當外部供電和電池供電都中斷后，電容供電。當外部供電或者電池供電中斷后，要有報警信號輸出。電池選用市場上的通用電池。

　　4、 計算機根據RS485通訊協議或者ModBus通訊協議能對模塊的地址進行更改、對模塊里的數據進行設置。并能讀出模塊的地址、計數數據、報警信息等。

　　5、 水表模塊的封裝應防水、防潮、放靜電、防凍、防高溫，易于安裝、拆卸和維護。

　　6、 所有接線端子要至少能接0.5m2 線徑的RVV或BVR電纜。

　　用處

　　脈沖計數器當前應用范圍主要有電表、水表、煤氣表以及光電等等；下面就依水表計數模塊簡要講述一下計數器的基本功能、操作方法及其技術參數等。

　　1、 水表脈沖自動計數功能。通訊時不妨礙計數；

　　2、 具有RS485自由協議或ModBus協議通訊功能；

　　3、 斷電保持數據功能；

　　4、 通過計算機軟件對模塊內的地址、數據寫功能和數據讀功能；

　　5、 故障診斷輸出功能；

　　6、 水表模塊一般安裝在現場，需要防水、防潮、防凍、防高溫。具有抗干擾能力；

　　脈沖計數器設計與分析

　　總體框圖及模塊設計

　　NE555定時器產生脈沖信號→ 施密特觸發器整形→ 計數器計數 → 數字信號譯碼 → 數碼管顯示

　　CC40106由六個斯密特觸發器電路組成。每個電路均為在兩輸入端具有斯密 特觸發器功能的反相器。觸發器在信號的上升和下降沿的不同點開、關。上升電壓（V T+）和下降電壓（V T-）之差定義為滯后電壓。

　　切換時間波形：

　　74LS161是常用的四位二進制可預置的同步加法計數器

　　74LS161是常用的四位二進制可預置的同步加法計數器

　　管腳圖介紹：

　　時鐘CP和四個數據輸入端P0~P3

　　清零/MR

　　使能CEP，CET 置數PE

　　數據輸出端Q0~Q3

　　以及進位輸出TC. （TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET）

　　從74LS161功能表功能表中可以知道，當清零端CR=“0”，計數器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0”，這個時候為異步復位功能。當CR=“1”且LD=“0”時，在CP信號上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態分別與并行數據輸入端D3，D2，D1，D0的狀態一樣，為同步置數功能。而只有當CR=LD=EP=ET=“1”、CP脈沖上升沿作用后，計數器加1。74LS161還有一個進位輸出端CO，其邏輯關系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理應用計數器的清零功能和置數功能，一片74LS161可以組成16進制以下的任意進制分頻器

　　74LS47譯碼器原理：

　　譯碼為編碼的逆過程。它將編碼時賦予代碼的含義“翻譯”過來。實現譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應關系。74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器，它在這里與數碼管配合使用，表2列出了74LS47的真值表，表示出了它與數碼管之間的關系。

　　總體電路設計

　　系統測試，抗干擾及注意細節

　　1、NE555集成芯片三腳輸出波形需整形

　　2、電阻電容用精密電阻電容為了提高穩定性和精度

　　3、波形整形用廉價的施密特觸發器

　　脈沖計數器設計結果分析論證

　　硬件調試

　　第一步：檢查電路中各個元件是否接的可靠、大小是否合理，特別是NE555必須接正確

　　第二步：在一切都正常的情況下，給電路上電，此時立即觸摸NE555是否發燙，若發燙應立即斷電

　　第三步：若NE555沒有發燙，則說明NE555工作正常，這時開始實驗數據測試 。

　　第四步：通過示波器觀察NE555輸出的方波信號，觀察方波的失真情況。

　　第五步：失真的波形通過施密特觸發器進行整形，整形后的波形是沒有失真方波。

　　第六步：通過示波器觀察波形的幅值大小

　　第七步：通過示波器觀察波形的周期，計算出波形的頻率

　　第八步：通過數碼管觀察顯示數字

　　第九步：統計實驗數據

　　第十步：斷電

　　結果分析得出結論

　　該電路產生一個方波，不過由于電子元器件的差別和電路硬件的原因，產生的這些波形和理論有些差距。

　　本次設計就是一種數字與模擬混合型的中規模集成電路555，外加電阻、電容等元件可以構成多諧振蕩器。將原理圖讀懂，在元器件的選擇上要合理，焊接時細心不要焊錯或者虛焊的情況，就能將產品做好。