计数器及其应用 (电工电子技术实验) PPT

市场上能买到的集成计数器一般为二进制和8421BCD码十进制计数器，如果需要其他 进制的计数器，可在现有的二进制或十进制集成计数器的基础上，利用其清零端或预置数 端，外加适当的门电路，从而构成按自然态序进行计数的N进制计数器。
2. N进制计数器的构成方法
Ⅰ. 用同步清零端或置数端归零构成N进制计数器
数器。 M通常又叫做计数器的容量，或计数器的计数长度。
3. 分类
Ⅰ. 计数器按计数进制可分为二进制计数器、十进制计数器和N进制计数器； Ⅱ. 按计数的增减趋势可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器；
Ⅲ. 按计数器中各触发器的状态翻转是否与计数脉冲同步分为同步计数器和异步计数器。
二、二进制计数器 1. 二进制同步计数器
CP0 CP



CP1 Q0n CP2 Q1n

CP3 Q0n

Q n 1 0

Q0n

Q n 1 1

Q3n Q1n

Q n 1 2

Q2n
Q n 1 3

Q2nQ1n
D触发器特性方程 ⑥. 驱动方程组
Qn1 D

D0 Q0n；
二进制同步减法计数器的级间连接规律 ①. 驱动方程组

T0 J0 K0 1；

T1 J1 K1 Q0n；

T2 J2 K2 Q1n Q0n；

L
L


Ti

Ji

Ki

Q Q n n i1 i2
L
Q1n Q0n
i 1
Q
n。
j

使用“减计数”指令，递减输出 CV 的值。输入 CD 每检测到一个 信号上升沿，计数器值就会递减 1，直到达到指定数据类型的下限为止。 达到下限时，输入 CD 的信号状态将不再影响该指令。要想计数器从 CV=PV值开始计数，需要先执行LD=1操作。
参数 CD
LD
PV Q
CV
数据类型 BOOL BOOL 整数
参数 CU R PV Q
CV
数据类型 BOOL BOOL 整数
说明 计数信号输入端，上升沿有效 复位计数器，有效时CV=0，Q=0 预设计数值
BOOL
计数器状态，初值Q=0，当CV>=PV时Q=1
整数、CHAR、CHAR、 DATE
当前计数器值，初值CV=0，CU上升沿CV=CV+1
三种计数器指令
三种计数器指令
1. 计数器分类
计数器指令使用时，会自动弹出调用选项生成背景数据块，也可 放弃自己定义DB块。
三种计数器指令
（1）加计数器CTU
输入 CU 的信号状态从“0”变为“1”（信号上升沿）， CV 的当前计 数器值加 1。每检测到一个信号上升沿，计数器值就会递增，直到达到输 出 CV 中所指定数据类型的上限。达到上限时，输入 CU 的信号状态将 不再影响该指令。
当前值，初值CV=0，CU上升沿CV=CV+1, CD上升沿CV=CV-1
小结与思考
知识点 小结
1.项目引入，计数器功能是什么？ 2.S7-1200计数器作用和特点 3.三种计数器功能介绍 4.三种计数器指令使用演示
思考
1.三种计数器指令，你能分清什么时 候使用哪种指令？ 2.比如洗衣机程序控制中，加计数器 和减计数器都能实现吗？
参数 CU CD R

个脉冲来时，进入新的计数周期。
计数器所累计的输入脉冲个数是：
N = Q3×23＋Q2×22＋Q1×21＋Q0×20
由于上述计数器在计数过程中各触发器是由低位到高位逐级翻 转，因此计数速度受到限制。
同步二进制可逆计数器
实用的同步二进制计数器广泛采用中规模集成计数器。 例如SN74193同步四位二进制可选择 若计数脉冲从CP1处输入，在QA端输出，则是一位二进
制计数器 ；
若计数脉冲从CP2处输入，在QD、QC 、QB端输出，则是五进制计数器；
若按上表中最后一栏方法接，则构成十进制计数器。 （3）置0、置9和计数选择
若R0（1）＝R0（2）＝1且S9（1）或S9（2）中任一端为0，则计数器清零；
A、B、C、D为数据输入端；QA、、QB、、QC 、QD是数码输出端；CP+和CP-分别 为加法与减法计数脉冲输入端；CR为置0端，LD为置数控制端。
十进制计数器 一、十进制的编码 用二进制数码表示十进制数的方法，称为二—十进制编码，简称BCD码。 8421BCD码是最常用也是最简单的一种十进制编码。 二、十进制加法计数器
作业二：电路如图所示，分析其逻辑功能，要求列出功能表，并 画出时序图（设初态为0）
若S9（1）＝S9（2）＝1，8421码连接时QDQCQBQA ＝1001，计数器置9；
若按功能表最下面四行任一行取值时，则进入计数工作状态。
(4)电源电压 4.5V ~ 5.5V，通常VCC＝5V 。
作业一：分析如图所示电路的逻辑功能，要求： （1）写出该电路各触发器的的时钟方程、驱动方程和状态方程； （2）列出功能表； （3）完成时序图； （4）说明C的作用和该电路的逻辑功能。
1．工作原理
先置Q3Q2Q1Q0 = 0000；第一个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0 = 0001；第二个脉冲 出现时，Q3Q2Q1Q0=0010；……；第八个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0 =1000；第九个 脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0 =1001；第十个脉冲出现时，Q3Q2Q1Q0 = 0000，Q3输出

04
计数器的常见故障及排除方法
计数器不计数故障及排除方法
电源故障
检查电源插头是否松动 或脱落，电源开关是否
打开。
传感器故障
检查传感器是否松动或 损坏，如有需要更换。
电路故障
检查电路板排线脱落， 芯片是否有烧毁痕迹。
排除方法
重新安装电源插头，打 开电源开关，更换损坏 的传感器，修复或更换
电路板。
计数器计数值不准确故障及排除方法
智能化发展
智能化是计数器技术的重要发展方向。通过与人工智能技 术的结合，计数器能够实现自适应学习、预测等功能，提 高计数的智能化水平。
多样化应用
计数器技术已经广泛应用于各个领域，如工业生产、医疗 保健、交通运输等。未来，计数器技术将进一步拓展应用 领域，满足更多行业的需求。
未来计数器在各个领域的应用前景
计计数器的基本原理 • 计数器的应用场景 • 计数器的常见故障及排除方法 • 计数器的维护与保养 • 计数器的发展趋势与展望
01
计数器概述
定义与作用
定义
计数器是一种用于记录、统计、显示 数字的电子设备。
作用
计数器广泛应用于各个领域，如工业 自动化、商业零售、交通运输等，用 于实现数字的精确记录和统计，提高 工作效率和准确性。
计数器无法清零
检查清零按键是否正常工作， 如有需要更换。
排除方法
更换损坏的显示屏，更换损坏 的清零按键或参数设置按键。
05
计数器的维护与保养
计数器的日常维护
清洁
定期清洁计数器表面，保持干净整洁。
防潮
保持计数器工作环境的干燥，避免潮湿环境导致电路板受潮。
防尘
避免灰尘进入计数器内部，影响计数器的正常工作。