基于IC 4017和IC 555的自动校铃系统

在本帖里,我们将构建一个自动学校使用的IC 4017贝尔系统可以被编程来激活一个AC贝尔定期(0分钟至99分钟),可以设置使用指拨开关和铃声的持续时间可以调整从0到11秒使用提供的电位计。

您也可以添加一个可选的7段显示舞台来展示分钟。

电路采用常用的IC 555、IC 4017、IC 4026、IC 7408等有源和无源器件构成。让我们从框图开始。

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框图:

用IC 4017设计的学校定时器的框图从左边开始，到右边结束。

• 框图的第一级是使用IC 555的1 Hz发生器，它为电路的其余部分提供时钟信号。
• 有三个IC 4017配置为“除以10”和一个IC 4017配置为“除以6”。第一IC 4017将输入时钟除以10，并为每10个时钟周期(秒)输出一个时钟周期。
• 另一个IC 4017与先前的IC 4017级联，它将输入时钟信号除以6倍。现在每分钟有一个时钟周期。
• 现在可以引入一个可选的阶段来计算分钟数，这将在本文的后面部分解释。
• 最后两个IC 4017被配置为除以10，其中一个IC将输出分钟的“单位数字”，另一个IC将输出分钟的“十进制数字”。
• 时间可以通过提供的两个拨码开关设置单位和分钟数字的十位位置。
• 利用逻辑与门进行决策，当ic4017s的两路输入均为高电平时，逻辑门输出变为高电平并触发单稳多谐振荡器。
• 单稳态多谐振荡器的输出在预定义的一段时间内变为高电平，这段时间依次激活铃声，直到多谐振荡器变为低电平。

现在让我们深入研究每个阶段的电路图。

1 Hz发生器使用IC 555(稳定多谐振荡器):

上述电路由配置为稳定多谐振荡器的IC 555组成，该多谐振荡器在3号引脚处产生方波。正确调整100K电位器，可以产生1hz的时钟信号。电路其余部分的计时精度取决于这一阶段的校准精度。

IC 555引脚图:

计时器/计数器阶段:

该电路根据稳定的IC 555的时钟输入，对时间进行计数/跟踪;这条线路的最长追踪时间是99分钟。

上述电路通过IC1 4017的引脚编号14(时钟输入)接收1 Hz时钟，该引脚编号14将时钟除以10倍。分频时钟周期输出在引脚，引脚号12。

IC2 4017与IC1级联，从IC1的引脚12接收时钟脉冲。IC2被配置为将输入时钟除以6的因数;这是通过连接复位引脚编号15到6来实现的^thIC2的顺序输出，引脚号为5。现在在5号针，每分钟有一个脉冲。

IC2的输出(每分钟一个脉冲)连接到IC3, IC3将输出除以10，得到一分钟的单位数字。IC3的执行信号被馈送到IC4 4017的14号引脚，该引脚给出了10位分钟数。

IC3和IC4的输出通过两个拨码开关馈送到逻辑和门IC 7408，拨码开关用于设置铃声激活时间。当逻辑门的输入接收高时，输出变高，从而触发下一阶段。

在每个拨码开关上有10个二极管，以防止IC 4017s的输出引脚之间短路，当你不小心同时打开两个或多个拨码开关时，可能会发生短路。

AND门的输出不仅被馈送到下一级，而且通过二极管馈送到所有IC 4017的复位引脚，这样当需要的时间到达时，所有IC 4017的计数复位到零。

注意:两个拨码开关都可以从0扩展到9，一个用于单位数字，一个用于十位数字。例如:假设你想每45分钟激活一次铃声，滑动5^th拨码开关ON为单位数字和4^th拨码开关ON表示十位数。

IC 4017和IC 4026引脚图:

IC 7408引脚图:

单稳态多谐振荡器阶段:

上述电路由IC 555组成，它被配置为单稳态多谐振荡器。这一阶段负责通过调整所提供的100K电位器在预定的一段时间内(以秒为单位)激活铃。您可以设置钟声停止的最长时间为0 ~ 11秒。

电路从与门的输出接收触发信号。信号被一个NPN晶体管接收在最左边(图中)的信号反转为负脉冲，这是触发IC 555所必需的。

提供了一个测试按钮，用于在调整电位器时测试铃声的持续时间，也用于定期维护/调试电路。

采用5V继电器模块触发230vac电铃。继电器必须是低电平触发类型，以配合电路工作。晶体管连接在IC 555的引脚3来触发继电器，晶体管在这里将IC 555的输出信号从正脉冲转换为负脉冲。

7段分钟计数器(可选阶段):

上述电路级是可选的，通过跟踪IC2 4017的时钟周期来显示分钟，IC2 4017每分钟输出一个时钟周期。当铃声被激活时，显示屏将重置为零并再次计数。

该电路仅由两个IC 4026组成，用于驱动公共阴极7段显示。两个ic被级联，从00到99计数，时钟输入通过IC7的引脚1馈送，执行在引脚5，它被馈送到IC6的时钟输入引脚1。将数字重置为00是通过二极管馈送和门的输出到IC 4026的引脚15实现的。

4017校铃计时器仿真结果:

我们已经开发了一个proteus软件的模拟方案，以便您在您的计算机上测试电路。

IC 555时钟发生器:

在模拟中，您可以将IC 555的输出设置为1 Hz以上，通过调整槽到下图所示的最小位置，更快地看到预期的结果。

变光开关:

在这个模拟中，我们在拨码开关的位置使用了按钮，并且当您使用每个按钮旁边的红点锁定按钮时，做了与拨码开关相同的工作。按红点单位数字和十位数设置时间。

您可以在7段显示中看到分钟，如下图所示:

下载模拟文件从下面给出的链接: