[實用新型]一種用于數字電子技術教學的計數裝置

有效

• 申請號: 201520703941.1
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN205028548U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 劉艷;張秀芳;李源;李明陽;席云龍
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種計數裝置，特別涉及一種用于數字電子技術教學的計數裝置。

背景技術

計數是一種最數字電路中的基本運算，計數邏輯電路在數字系統中主要是對脈沖的個數進行計數，以實現測量、計數和控制的功能，同時兼有分頻功能。計數器是由基本的計數單元和一些控制門所組成，計數單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發器構成。現有計數器的種類繁多、功能多樣，但不適合數字電子技術教學中要求結合理論課程內容、直觀、簡易等要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種將計數電路與功能電路結合，能夠方便、直觀地演示數字電子技術課程中涉及的同步和異步計數芯片原理、結構和功能的裝置；進一步地，提供一種利用計數電路使密碼鎖在某段時間內能夠執行密碼輸入驗證功能的裝置；或者，提供一種利用計數電路的定時功能使搶答器實現倒計時功能的裝置；或者，提供一種利用計數電路控制交通燈的信號變換的裝置；或者，提供一種利用計數電路使蜂鳴器定時蜂鳴的裝置。

為解決以上技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種用于數字電子技術教學的計數裝置，包含計數電路模塊和功能電路模塊，所述計數電路模塊包括同步計數器、預置數電路、脈沖輸入電路、控制電路和譯碼顯示電路，所述預置數電路和脈沖輸入電路與所述同步計數器的輸入端相連的，所述控制電路與所述同步計數器兩端相連，所述譯碼顯示電路通過所述控制電路與所述同步計數器的輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3相連，所述控制電路由雙4選1數據選擇器與清零、計數、置數三種邏輯電路相連接組成，所述譯碼顯示電路由七段譯碼顯示器與共陰數碼管相連接構成，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3與所述功能電路模塊的輸入端相連。

所述預置數電路的預置數設置為四位二進制0110，所述脈沖輸入電路的脈沖輸入為1Hz，計數間隔為1s。

根據實施方式不同，控制電路負責計數芯片的工作方式在清零、計數、置數間切換，同時控制四位計數輸出連接譯碼芯片是直接連接還是反相后連接；譯碼顯示電路實時顯示計數電路模塊輸出的數字。

一種優選的方案為，所述功能電路模塊為密碼鎖電路模塊，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述密碼鎖電路模塊的密碼確認電路相連，所述密碼確認電路分別與密碼輸入電路和開鎖及報警電路相連。

所述密碼輸入電路包含四位撥動開關，輸入二進制代碼為0000～1111，所述開鎖及報警電路包含發光二極管和蜂鳴器。

計數電路模塊切換至清零方式，由計數器電路產生二進制代碼代表計時的時間間隔10s(二進制1010)，經與非門構成的邏輯電路輸出使能信號，作為密碼鎖的開鎖信號；密碼確認電路根據事先設置的四位二進制代碼，用與非門電路構成，若密碼輸入正確，且在規定時間內輸入，密碼確認電路輸出為1，否則為0；開鎖及報警電路由發光二極管和蜂鳴器構成，若密碼確認電路輸出為1，發光二極管亮，否則蜂鳴器響。

另一種優選的方案為，所述功能電路模塊為搶答器電路模塊，所述搶答器電路模塊包含觸發器、搶答器開關和搶答指示燈，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述觸發器相連，所述觸發器與所述搶答器開關的輸出端和所述搶答指示燈的輸入端相連。

所述計數電路模塊的輸入端與主持人開關相連。

計數電路模塊切換至置數方式，搶答信號由搶答器開關輸入；主持人開關接計數電路模塊產生的倒計時信號，倒計至0時搶答輸入方為有效；搶答成功后所有觸發器進入鎖存狀態，待主持人按下開關重新開始新一輪搶答；每一路搶答器開關配有一個指示燈，搶答成功的那一個指示燈亮，其他滅。

另一種優選的方案為，所述功能電路模塊為交通燈電路模塊，所述交通燈電路模塊包含A路紅燈和B路綠燈相連構成的線路一，以及A路綠燈和B路紅燈相連構成的線路二；所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任一個分別通過兩個與非門與所述線路一及線路二相連，另外三個引腳中的任兩個分別通過與非門與所述線路一及線路二相連。

計數電路模塊切換至置數方式，計數電路模塊從10倒計數至5時，A路暢通，A路紅燈、B路綠燈輸入低電平，A路綠燈、B路紅燈輸入高電平；從5倒計數至0時，B路暢通，B路紅燈、A路綠燈輸入低電平，B路綠燈、A路紅燈輸入高電平。

另一種優選的方案為，所述功能電路模塊為蜂鳴器電路模塊，所述蜂鳴器電路模塊包含蜂鳴器控制電路和與所述蜂鳴器控制電路相連的蜂鳴器，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述蜂鳴器控制電路相連。