一、电路原理
电路如图1所示,IC1、IC2使用CD40194,它采用16脚DIP封装,各脚功能见表1。CR是复位控制端,当CR=O时,QO~Q3输出状态被清零,发光管LEDO~LED7均熄灭。R9、Cl组成自动复位电路,由于电容C1两端电压不能突变,故每次加电时为CR提供一个由O变l的脉冲上升沿,先对输出状态清零,再开始工作。
SBI为手动复位开关。SAO~SA3是并行置人数据开关.开关闭合时DO—D3为l,开关断开时DO~D3为O。SR是右移数据串行输入端.SL是左移数据串行输入端,均可为O或I,IC1的SR=I,IC2的SR接IC1的高位输出端03.所以右移操作时LEDO、LEDI----.依次点亮;
又因IC2的SL=O,IC1的SL接IC2的低位Qo.所以左移操作时LED7、LED6-----将依次熄灭,这样就完成了两片CD40194的串行移位级联。CP是时钟脉冲输入端,ICI、IC2的左右移位及并行输入均在CP脉冲上升沿时触发有效。Ml、MO为工作模式选择控制端,共有MIMO=OO~11四种状态,详见表2列出的简化功能表。
IC3使用输出驱动电流较大(最大可达200mA)的双极型单时基集成电路LM555(或SE555、SN555等),接成超低频振荡器的工作方式,振荡频按f=1.43/[(R11+2xR12)xC2] 进行估算,按图1给出的元件参数,f≈0.8Hz.脉冲周期为t=l/f=1.25a。当将SB2置“自动”挡时,可见每1.25秒LED8闪亮一下,同时LEDO—LED7左或右移位变化一次。如SB2置“手动”挡时,每按一次SB3可输出一个时钟脉冲,同时LEDO~LED7移位一次。SB4-1、SB4-2是2x4双联功能控制开关。
表1:CD40194引脚功能
引脚
符号
功能
1
CR
复位、低电平有效
2
SR
右移串行输入
3\6
DO~D3
4位数据并行输入
7
SL
左移串行输入
8
Vss
地
9\10
MO、M1
工作模式选择
11
CP
时钟脉冲输入
12\15
Q3~QO
4位数据并行输出
16
vDD
正电源3V~15V
表2:CD40194逻辑功能
二、演示操作
1、准备SB1置“手动”.SAO~SA7置“OFF”、SB4置“1”,接通电源后(或操作过程中按一下SBI).IC1、IC2的DO~D3复位清零.LEDO—LED7均熄灭并保持,做好演示准备。
2、左移及右移SB4置“3”.按一下SB3.LEDO点亮,再按一下SB3,LEDO,LEDI两管亮……,如此可见ICI的SR串行输入的l向右移位,直至LEDO—I.ED7全部点亮。若将SB3置于“自动”,则IC3每输出一个时钟脉冲.LED8闪点一下.LEDO—LED7会同步向右移位。当LEDO_LED7全部点亮后,可将SB4置“2”,如SB2在“手动”位置.每按一下SB3发光管熄灭一个(按LED7-LED顺序).如此可见IC2的SL串行输入的0向左位移,直至LED7~LEDO全部熄灭。如SB2在“自动”位置,则IC3每输出一个时钟脉冲.LED8闪亮一下.LED7~LEDO会同步向左移位。
3、并行输入数据SB2置“手动”、SB4置“4”,通过SAO_SA7置人ICI、IC2并行输入的共8位数据。比如SAO、SAI、SA5、SA6闭合(输入1)、其余开关断开(输入O)。按一下SB1使输出清零,即LEDO_LED7全部熄灭,再按一下SB3为CP提供一个脉冲上升沿,则SAO-SA7置人的数据(即(SAO~SA7=11000110)被透明传送到输出端,此时可见LFDO、LEDI、LED6点亮.其余发光管熄灭。
并行输入的8位数据,亦可按前述操作方法,进行左移或右移演示。
图1:CD40194功能演示电路原理图