使用IC 4017和IC 555的自动学校钟系统

在这篇文章中，我们将使用IC 4017构建一个自动学校铃声系统，该系统可编程为定期（0分钟到99分钟之间）激活交流铃声，可使用DIP开关进行设置，铃声的持续时间可使用提供的电位计从0到11秒进行调整。

您还可以添加可选的7段显示阶段来展示分钟。

该电路使用常见的组件（如IC 555、IC 4017、IC 4026、IC 7408）和其他各种有源和无源组件构成。让我们从方框图开始。

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框图:

使用ic4017的学校计时器的框图从左手边开始到右手边结束。

• 方框图的第一阶段是使用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”，一个IC 4017配置为“除以6”。第一IC 4017将输入时钟除以10，并针对每10个时钟周期（秒）输出一个时钟周期。
• 另一个IC 4017与之前的IC 4017级联，它将输入时钟信号除以6。现在我们将得到每分钟一个时钟周期。
• 现在可以在这里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进行解释。
• 最后两个IC 4017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“十位数”。
• 可使用提供的两个DIP开关设置时间（单位和十位分钟数字）。
• 当IC 4017s的两个输入值较高时，逻辑门输出值较高，触发单稳态多谐振荡器。
• 单稳态多谐振荡器的输出在预定义的一段时间内转高，然后激活钟，直到多谐振荡器转低。

现在让我们深入研究每个阶段的电路图。

使用IC 555（不稳定多谐振荡器）的1 Hz发电机：

上述电路由一个IC 555配置为稳定多谐振荡器，在引脚3产生方波。如果正确调整100K电位器，可以产生1hz的时钟信号。其余电路的计时精度取决于你如何准确地校准这个阶段。

IC 555引脚图:

计时器/计数器阶段:

上述电路负责根据稳定的IC 555时钟输入对时间进行计数/跟踪;这个电路可以跟踪的最长时间是99分钟。

上述电路通过IC1 4017的引脚数14(时钟输入)接收1hz时钟，该引脚数将时钟除以10。分选的时钟周期输出在引脚处，引脚编号为12。

IC2 4017与IC1级联，接收来自IC1引脚12的时钟脉冲。IC2配置为将输入时钟除以6;这是通过连接复位引脚号码15到6实现的^thIC2（引脚编号5）的顺序输出。现在，在第5针处，我们每分钟将获得1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的输出信号被输入到IC4 4017的14号引脚，这给了我们十位数的分钟。

IC3和IC4的输出通过两个拨码开关馈送到逻辑与门IC 7408，拨码开关用于设置钟的激活时间。当逻辑门的输入端接收到高电平时，输出转高，触发下一阶段。

每个DIP开关上有10个二极管，以防止在同时意外打开两个或多个DIP开关时，IC 4017的输出引脚之间发生短路。

与门的输出不仅馈送至下一级，还通过二极管馈送至所有IC 4017的复位引脚，以便在达到所需时间时，所有IC 4017的计数复位为零。

注意:两个拨码开关从0到9，一个为单位数字和一个为十位数。例如:你想每45分钟激活一次门铃，滑动5^th拨码开关ON表示单位数字和4^th拨码开关ON为十位数。

IC 4017和IC 4026引脚图:

IC 7408的引脚图：

单稳态多谐振荡器级：

上述电路由配置为单稳态多谐振荡器的IC 555组成。此阶段负责通过调整提供的100K电位计，在预定时间段（以秒为单位）内激活钟。您可以将时间设置为0到11秒，在此时间之后，铃声将停用。

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)将信号反转为负脉冲，这是触发IC 555所必需的。

提供一个测试按钮，用于在调整电位器时测试铃响的持续时间，也用于定期维护/调试电路。

5伏继电器模块用于触发230伏交流电压的电铃。继电器必须为低电平触发型，才能与电路一起工作。在IC 555的引脚3处连接一个晶体管以触发继电器，并且晶体管在此将IC 555的输出信号从正脉冲反转为负脉冲。

7段分钟计数器（可选阶段）：

以上电路阶段是可选的显示分钟跟踪时钟周期从IC2 4017输出1时钟周期每分钟。当铃声被激活时，显示器将重置为零，并再次计数时间。

该电路仅由两个用于驱动普通阴极段显示器的IC 4026组成。两个ic级联，从00计数到99，时钟输入通过IC7的引脚1输入，输出在引脚5，馈送到IC6的时钟输入引脚1。复位数字到00是通过和门的输出到引脚的IC 4026通过一个二极管。

4017校钟计时器的模拟结果：

我们已经开发了一个在proteus软件上的模拟项目，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，以更快地看到预期的结果，通过调整壶到最小位置如下所示。

变光开关:

在这个模拟中，我们在拨码开关的地方使用了按钮，并做了相同的工作，拨码开关时，你锁定按钮使用红点旁边的每个按钮。按单位数字和十位数的红点来设定时间。

您可以在7段显示屏上看到分钟，如下图所示：

下载模拟文件从以下给定链接：