工作原理

1、振蕩與分頻：晶振X1與集成電路ICl（4060）內部的非門電路共同產(chǎn)生32768Hz的方波信號，經(jīng)IC1進行214分頻后由IC1的13腳輸出頻率為2Hz的方波信號，再經(jīng)IC2（集成觸發(fā)器74LS73）分頻一次，輸出1Hz的方波信號作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖，送入到個位計數(shù)器IC4進行計數(shù)。

振蕩電路中的R1為反饋電阻；其數(shù)值較大（10MΩ）有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。電容C1、C2與晶體構成一個諧振型網(wǎng)絡，實現(xiàn)對振蕩頻率的控制，同時提供180度相移，從而和IC1內部的非門構成一個正反饋網(wǎng)絡滿足振蕩條件，使振蕩電路正常電工作。

2、計數(shù)：計數(shù)電路由二塊74LS190（IC4、IC5）構成個位和十位的計數(shù)。

IC4的13腳為進位輸出端/借位輸出端）與IC5的14腳（計數(shù)脈沖輸入端）相連，完成個位向十位進位或借位的功能。

3、譯碼與顯示：該部分電路由兩塊74LS48（IC6、IC7）和兩個數(shù)碼管組成，IC6對個位計數(shù)電路輸出的8421BCD碼進行譯碼驅動，數(shù)碼管顯示，IC7對十位計數(shù)電路輸出8421BCD碼進行譯碼驅動，數(shù)碼管顯示。

4、控制電路：主要由三個按鈕SB1、SB2、SB3和一塊雙JK觸發(fā)器74LS73構成。

①加法計數(shù)控制：接通電源的瞬間，由于電容C4兩端的電壓不能突變而為0，故IC3A、IC3B的CLR=O，故兩觸發(fā)器清零，即1Q=2Q=O，1Q=2Q=1，2Q=0送到IC2的CLR端，使其清零，此時IC2無計數(shù)脈沖輸出到計數(shù)器74LS190，又因IC3B的Q（的反）=1，該信號送到74LS190的使能控制端（CTEN），則計數(shù)器工作在保持狀態(tài)，故開機后，數(shù)碼顯示不變。再按一次SB2，IC4、IC5的LOAD變?yōu)榈退剑笽C4、IC5處于并行輸入狀態(tài)，同時因A=D=U/D=0，B=C=0，故IC4、IC5的QA=QB=QC=QD=0，故顯示為00（置0），再按一次SB3（啟動）使IC3B獲得一個下降脈沖，則IC3B輸出從O翻轉為1，使IC2輸出計數(shù)脈沖，送至IC4，同時因IC3B的Q（的反）轉為0，則IC4、IC5的CTEN=0，此時雖然C4充電后變?yōu)楦唠娖剑獻C3A無下降脈沖觸、發(fā)，故其Q保持為0，則U/D=0，故IC4、IC5開始作加法計數(shù)。由IC4與IC5的級聯(lián)關系可知，IC4的進位輸出信號作為IC5的計數(shù)脈沖，故當個位計數(shù)到9時，第十個CP脈沖上升沿到時．RCO/BO有進位脈沖輸出到十位，十位開始計數(shù)。當計數(shù)到99時，第100個脈沖到時，數(shù)碼顯示為00，完成一次100進制加法計數(shù)功能。

計數(shù)過程中，若要停止計數(shù)，再按一下SB3，使IC3B獲得一個下降脈沖，其輸出端Q翻轉為0，Q（的反）=1，則IC4、IC5的CTEN=1，則計數(shù)器停止計數(shù)而處于保持狀態(tài)，再SB3-次，又接著計數(shù)，實現(xiàn)暫停/開始功能。

②減法計數(shù)控制：開機后，因C4作用，IC3A、IC3B、IC2清零，再按一下SB1，D1導通，因C3很小，放電很快，故IC4、IC5的LOAD端變?yōu)榈碗娖剑瑒t它們處于并行輸入狀態(tài)，同時IC3A被觸發(fā)，Q由0變1，則A=D=U/D=1，B=C=0（接地），故QAQBQCQD=1001，該數(shù)碼經(jīng)譯碼驅動，顯示99（置9），再按一次SB3（啟動減法計數(shù)）IC3B被觸發(fā)翻轉，Q由0變1，IC2工作，輸出計數(shù)脈沖，Q由1變0，故IC4、IC5的CTEN=0，則計數(shù)數(shù)開始作減法計數(shù)，若需暫停，則按SB3即可。由級聯(lián)關系可知，IC4的十三腳輸出借位脈沖信號。

③加減計數(shù)的相互轉換控制若原來是作加法計數(shù)，要轉為減法計數(shù)，則按一次SB1，則IC3A的Q端翻轉，由0變1，則A=D=U/D=1，且LOAD=0，則數(shù)碼管重新置99，再按一下SB3，啟動減法計數(shù)，反之則反。

④保護電路：接入電容C3是為了避免觸發(fā)器IC3A觸發(fā)后，因延時翻轉，而IC4、IC5的LOAD端的低電平隨著按鈕復位而很快消失，造成不置00或不置99，接入C3后，在SB1、SB2復位之后，但因C3充電須要一段時間，故使LOAD保持一段低電平，等待IC3A的延時翻轉，以防出現(xiàn)競爭冒險。二極管D1、D2起隔離作用，以免按SB1或SB2時相互干擾或集成電路之間相互干擾。

5、指示電路：LED是加減法計數(shù)指示燈，當作加法計數(shù)時，LED發(fā)光，作減法計數(shù)時，LED不發(fā)光。

主要元件

IC1為一塊4060作分頻器，IC2、IC3為二塊74LS73，IC4、IC5為二塊74LS190作計數(shù)器，IC6、IC7為二塊74LS48譯碼器，顯示為兩塊共陰極數(shù)碼管。

由以上分析可知該電路可做加法計數(shù)或減法計數(shù)，可用于有關數(shù)顯電路或倒計時場合。通過制作該電路，對熱愛數(shù)顯電路設計與制作有所幫助與提高。