一、电路结构

本电路可分为几大部分，它们分别为脉冲产生电路、BCD码计数电路、译码驱动电路和七段数码显示电路，如图1所示。

图1CD与CD组成的脉冲计数器

1．脉冲产生电路：由定时器和外围阻容元件组成；

2．BCD码计数电路：由4片CD组成；

3．译码驱动电路：由2片CD组成；

4．七段数码显示电路：由4个七段数码管组成。

二、认识特殊器件

1．七段数码管

如图2是七段数码管原理图符号，图3是七段数码管在印刷电路板上的符号。

图2图3数码管在电路板上的符号

它由七段a～g和逗点dp共8只发光二极管组成，而这8只发光二极管又可接成共阳极（如图4）和共阴极（如图5）。对于共阳极数码管来说，若在任意阴极接低电平，相应段划点亮。

图4共阳极数码管

对于共阴极数码管来说施加电压正好相反，在任意阳极接高电平，相应段划点亮。

图5共阴极数码管

2．CD

CD是COMS可预置递增/递减BCD码计数器（COMSPresettableUp/DownCounters）。它的管脚可以根据功能分成几部分，图6左边是引脚图，右边为逻辑图。

图6CD的引脚图和功能逻辑图

①．预置部分

当CD处于递减计数状态，首先需要预置数据，即递减开始的起始数。

J1～J4为预置数据端，11脚为预置使能端，上划线代表低电平有效。

该脚接高电平，则禁止预置功能。

本项目制作就采用禁止预置模式。

②．递增/递减时钟输入：CP/U（CP/Up）递增时钟输入，CP/D（CP/Down）递减时钟输入；也就是说CD需要在递增时钟CP/U或递减时钟CP/D的控制下实现计数。

③．进位/借位输出：12脚——进位输出，13脚——借位输出。这两个脚的名称都有上划线，表示低电平有效。

④．BCD码输出：Q1、Q2、Q3、Q4（对应CD的A、B、C、D输入）。

CD输出的BCD码在-之间。

⑤．复位：RST是复位端、高电平有效。

CD复位脚接低电平，则强制内部计数器全部归零，输出BCD码变为。

正常工作时RST接低电平或通过电阻接低电平。

本电路设计按键S1，一端接CD复位脚，一端接VCC，随时按下清零。

3．CD

CD是BCD码锁存、7段译码驱动器，其管脚排序如图7，各管脚功能如下。

图7CD引脚功能

①．A～D为BCD码输入端；a、b、c、d、e、f、g为译码输出端（高电平有效）。

②．LE：锁定控制端，当LE=0时允许译码输出——本项目采用的工作模式。

LE=1时译码器是锁定保持状态，CD输出被保持在LE=0时的数值。

③．BI：消隐输入控制端，当BI=0时，无论输入状态如何输出全为0——七段数码管均熄灭（消隐）状态、不显示数字。

本项目采用BI=1的工作模式。

④．LT：测试输入端，当BI=1、LT=0时，无论输入状态如何输出全为1——七段数码管每段都会发光，显示“8”——它主要用来检测数码管是否正常。

本项目采用LT=1的工作模式。

三、工作原理

1．时钟电路

定时器2、6、7脚接在一起。

当C10电压刚好低于Vcc/3时，Vcc经R5、RP1给C10充电。

当C10电压刚好高于Vcc2/3时，C10存储的电荷经的7脚内部晶体管放电。由于电容C10没有放电电阻，因此，内部放电管导通的等效电阻就是C10的放电电阻，所以放电速度非常快，锯齿波电压下降很陡，如图8。

输出电压是周期性窄脉冲信号，这也是本电路称为脉冲计数器的原因。调节微调电位器RP1，改变电容充电时间，也就改变脉冲信号的频率。

2．BCD码计数电路

①．认识BCD编码

用四位二进制代码来表示一位十进制数，称为二—十进制编码，简称BCD（BinaryCodedDecimal）码。

根据代码的每一位是否有“权值”，BCD码又分为“有权码”和“无权码”两类。

应用最多的是BCD码。

“无权码”用得较多的是“余三码”和“格雷码”。

我们通常所说的BCD码指的是BCD码。

这些编码跟十进制数对应的关系如表1。

BCD码中的“”表示，从高位到低各位二进制位对应的“权值”分别为8、4、2、1，将各二进制位与“权值”相乘，并将乘积相加就得相应的十进制数。

例如，BCD码“”，0×8＋1×4＋1×2＋1×1＝7D，其中D表示十进制（Decimal）数。

特别注意：BCD码只有～共十个，而、...等等不是BCD码！！

“余三码”是在BCD码的基础上，把每个数字的代码加上（对应十进制数3）后得到的。

“格雷码”的编码规则是相邻的两码之间只有一位二进制位不同。

不管是BCD码、“余三码”还是“格雷码”，总是4个二进制位对应一个十进制数，如十进制数18对应的BCD码就是，27对应的BCD码就是。

②．脉冲计数电路

脉冲计数电路由四片CD组成，U5是最低位、U8是最高位，它们设定为递增计数工作模式。

定时器输出的脉冲由U5进行BCD码计数，对应0～9个脉冲的BCD码分别为～。

第十个脉冲下降沿，U5恢复为，同时进位端（12脚）输出一个脉冲，这个信号作为U6的时钟输入（CP/U），即U5计10个脉冲就向U6进位一个脉冲，正如我们所常见“逢十进一”！

同理，U6进位端（12脚）接U7时钟输入，U7进位端（12脚）接U8时钟输入。

具体脉冲计数特殊数据进位如表2。

表2U5～U8脉冲计数特殊数据进位表

3．译码驱动电路和七段数码显示电路

由于译码驱动电路和七段数码显示电路联系紧密，现在把它们合并在一起讲述。

译码驱动电路由四片CD组成，U1是最低位、U4是最高位，它们设定为非锁定控制状态、自由输出工作模式。

CD把四位BCD码译码成a、b、c、d、e、f、g，对应十进制数0～9共十种BCD码，有十种a、b、c、d、e、f、g译码组合，如表3。

表3CD译码对应表

CD译码后的信号电流驱动能力很小较弱，必须增加驱动电路才能够驱动七段数码显示。CD内部增设有驱动电路，因此CD称译码驱动电路。

从原理图可知，本电路中用到的8段数码管，属于共阴极：阳极分别是a～g和dp。

图9脉冲计数器

可能网友会问：您怎么想到做这个电路呢？

说起这个电路，我还真有一段情结。

年8月，我青少年时代的同学（河南农大毕业）到郑州办事，去我公司找到我说：XXX和YYY（两个初中、高中同学，他们在中山市当教师）快开学了，你不是老早就惦记着想到广东发展吗？那就跟我一起回关店（我的故乡，信阳市息县下的一个乡，初中在这里读数）去，玩几天，然后一起走……

我略做思考，立马决定南下广东。

年月，我刚来郑州上班两周，就看出大型企业的弊病，非我能施展才干之地——虽然我刚毕业，还没什么才干。

但我觉得，在那个环境、那种众所周知的体制机制，我压根无法适应。

再说了，我学的是工业电气自动化，跟这生产的砂轮、砂带，无论是生产环节，还是生产设备都挨也不上啊！何况当时厂里的设备大都是五、六十年代东德制造的，凭我的能力，根本不可能进行所谓的技术升级改造……我希望去有灵活机制的企业，在那里能边学边干、边干边学，与我所学的专业至少能挨得上的电气行业。

当晚，我写下请假条交给室友，让他次日上班交给人事处。内容大致是说家有急事，需要连夜赶回去了云云……

我本意若能在广东找到工作，就不打算回来；若是实在找不到工作或那边的环境，并非我想象的那么容易适应，就给自己留条后路，请假只不过是个幌子。历经一年的煎熬、苦闷、彷徨和无奈，使我朦朦胧胧地感觉，这一去广东，回来的可能性微乎其微，这情状似有破釜沉舟之意……

已经移居安徽六安4年的父亲，对我之前多次表示想到广东发展的想法颇感忧虑，大学毕业，毕竟还算是干部身份，十年寒窗，背负着家族的期待与希望，若离职南下，立马变得一无所有……而弟弟在听到我月工资只有元（未定级时）时，帮我计算：一个月，不吃不喝一年……那，你这大学上的……还不如我小学没读完的……”

听到弟弟的一番说词，我无言以对。

我不怨他，只是内心不甘……与其说是嘲笑，倒不如说是刺激我、激励我去抗争，不服命运的安排。

我们不能要改变别人对自己的看法，但能改变自己，让自己强大起来或相反。

“他一个人独处这天老地荒的山野，一种强烈的愿望就不断从内心升起：他不能甘心在双水村静悄悄地生活一辈子！他老感觉远方有一种东西在向他召唤，他在不间断地做着远行的梦……”

我也在做着类似的梦！

旋即，上街买一个十几元钱的包包，装好几件衣服，带上毕业证和学位证职，怀揣七、八月定级后的合计元，与他一起坐晚上的火车回到信阳，天亮后，从信阳转车回息县、再次转车到关店……

几天后的傍晚，我们坐上沈阳到广州（途径信阳）的列车，差不多22小时到广州。

记得在郑州的一年里，虽工作环境不随己便，但似有卧薪尝胆，潜隐待变，不甘沉沦之志，一直在购买《无线电》和单片机方面的书阅读，以待时日……

我清楚地记得写在单片机扉页上的一段话：通向未来的路不是找到的，而是走出来的，走出道路的过程，既改变着走出道路的人，又改变着目的地！

正是这段看似不经意的话语，一直激励我，做着远行的计划

一出火车站，好家伙！比郑州繁华多了去了……晚上8点，我们坐上去中山的汽车，记得好像15元/人，好贵！

我靠着窗户坐下，连眼睛都不敢眨一下，直瞪瞪地看着外面目光所及之处。

最直接的感觉是立交桥非常多，潜意思里，我觉得这是交通发达的表现……

出了广州，沿途国道南行，每行一段时间，就能见到江河，河两岸灯火通明，即便是晚上，桥上各式车辆也蛮多。特别是摩托车，它们风驰电掣远去发出的低吼声摄人心魄。

想到这地儿就是南海之滨，我呼吸的可是海风啊，一股股豪情油然而生……让人特别激动和兴奋。我将要在这遍热土上找寻自己的梦想……

一路上，令人惊奇地事情比较多，现举两个吧。

一、是江河上的桥梁都是有一定曲率的，中间高、两头到岸低。在北方这种景象，我未曾见过的，尤其在东北上大学几年，所经所见的公路桥梁都是平的，铁路桥更不用说了。

二、是每经过一个市镇，都能见到许多被彩灯装饰的花花绿绿的酒店，车子一旦在酒店停下，总会有几辆摩托车呼啸而至，好像天兵天将下到凡间，将要捉拿妖怪一般，吓得我这个刚踏入社会、涉世未深的毛头小子心惊胆战……

闲话少叙，切入正题。

来中山后，住沙朗镇中学，我同学在那上班。

安顿下来之后，天天坐车去找工作。

先去市区看看威力洗衣机厂（好像那时正走下坡路，不招人）。后来，去张家边、沙溪镇、东升镇、小榄镇和东凤镇……看到名字与电子、电器沾边的，走到门口，拿出毕业证表明来意，结果是一次次碰壁，但心里憋着一股劲：绝不气馁，直到找到工作为止，要做打不死的“小强”！

皇天不负有心人！一周以后，在中山市北区找到一个厂，生产电风扇的，叫张溪家用电器厂。

当时老板不在，跟我交谈的人姓景、河南洛阳人，是老板妻弟的爱人，西安公路机械学院毕业，40-50岁之间，早年的大学生，真材实料。

令人惊叹的是，4年，我转行当老师，竟然在开学的第一次会议上认出了她！

人生何处不相逢!

她也甚是惊讶，问我怎么回事……还问我教什么专业等等。

她说厂里需要招一位维修工，维修程控绕线机。

我对这个高大上的名字颇感兴趣，但它究竟长什么样子，却一点也不知道，更奢谈维修了。

实际上，厂里有一位维修工，但只会维修电阻、电容、二极管和三极管之类的简单故障，对于IC问题，他一点思路都没有……

她问我会不会，我实事求是地说，不会！但我肯学习、很快就会的！

好吧！但她做不了主，等老板从南美回来，你再来一趟。

到时，老板问你会不会，你就说会！

我迟疑片刻，好吧！

随后几天，我仍不间断地找工作……一天，我用街边电话打过去，想问一下老板回来没。

她说回来了，让我立即过去。

在办公室，我终于得见老板的尊容。50多岁，中等身材、微胖，一口广味十足的普通话，旁边坐着她，还有一位未曾谋面的男子，也大概50多岁。

我惴惴不安，谨小慎微地回答着老板的提问。

约摸十来分钟，老板单刀直入地问到：你要多少工资？

我迟疑了一下，心提到嗓子眼上，把“皮球”踢回给老板：我刚来这里，老板您说了算！

那就……吧！

好！

下个星期一来上班！

辞别老板3人，飞奔到楼下，心跳动得厉害，我甚至有点轻微地颤抖了。

这份工资是我在郑州的2.5倍！虽然，我知道广东地区的工资普遍比较高，但当你真正见到，仍然会抑制不住地让人激动和兴奋。

记得在郑州时，同班组里有一位老师傅的工资大概是多。当他听说我定级后立马有元，颇感是惊讶。

我说你比我多多啊！

他说我都干工作17年了！

……

上班以后，面对的人以广西梧州地区的为主，少量江西人和湖南人，因此，车间里交流之声多是广州话，根本听不懂，因此频频遭到白眼和嘲笑……

面对的设备是程控绕线机，正好有一位前文提到的维修工，不懂之处，虚心向他求教。

风扇电机的绕组就是用程控绕线机来绕的。

绕线机金属壳体是半封闭环境，电动机体积较大，在绕线机外面，通过皮带传动，带动壳体内的转轴旋转。转轴上有绕线用的线槽和金属薄片，壳体上有一光电开关，每当转轴转动一周，金属薄片都阻挡一次光电开关，会形成一个脉冲，送到机器顶部的密封电路中，前面板显示计数增加“1”。

面板上有4个拨码盘、4个8段数码管和一个复位按钮。

拨码盘用以设置需要绕线的圈数，数码管指示已经绕了多少圈。风扇电机绕组分4组，开始按钮复位绕第一组，绕到与设定的圈数时，电机立马刹车，这时需要人工把铜线挪到另一个线槽，再按一次复位按钮，电机再次转动、开始第二个线槽的绕线进程……直到4组线全都绕完，需人工捆线，再把绕线从线槽取出来。

说到这里，估计您已经猜出来我想表达的意思了！

是的，这个程控绕线机的面板及其后面的电路，与我这个脉冲计数器基本一样。

但那是年秋天，咱第一次见这东西，咱不懂啊！但我很好学，天天看它，天天清理光电开关周围的灰尘，如若不清理干净，计数跳变，一会儿从几十跳到几百，但实际上并没有绕那么多圈，整个绕组作废了。

后来，我了解到这种设备是中山沙溪一个私营企业做的，他们为了避免别人仿造，把所以IC上的丝印字符全部擦掉。

是年冬，我利用闲空时间，把一台坏得修不好机器拆开，对着电路板，反绘其电路，因为不知道IC是什么，都画条块状标记。约两周左右把整个电路画出来——虽然不是百分百准确。

当我把这张大图拿到办公室给几位管事的人，包括景姓老乡，他们都非常惊讶！简直不敢相信……虽然，这张标注非常不全的图纸并没什么卵用。我事后想起，年轻时做事的那份执着、认真的态度和持之以恒，不达目的绝不罢休的劲头，却是难能可贵！

转行当老师以后，我会对每一届的学生讲这一段的经历，说这个板的由来……

学习贵在坚持，集腋成裘，聚沙成塔，由量变到质变。要勤于思考，都动手、多实践；比较重要或有趣的东西记录下来，可能会对以后的学习实践有启发或是铺垫作用——我在企业工作10年，记了8本笔记本。

延续执着的意志品质，近些年里，我写了几十篇文章发表在《无线电》，《电子产品世界》和《家电维修》等杂志上，写了3本校本教材，出版5本书如下：

电工基础

模拟电子技术

ProtelDXP4简明教程与考证指南

开关电源实例电路测试分析与设计

音频功率放大器

我想利用这段文字，给大家一些启示。至于有什么样的启示，因人而异吧！

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