第8节 3 位二进制计数器 (修订中)
[TOC]
零件和材料
- 555 定时器 IC（Radio Shack 目录 #276-1723）
- 一个 1N914 “开关”二极管（Radio Shack 目录 #276-1122）
- 两个 10 kΩ 电阻器
- 一个 100 µF 电容器（Radio Shack 目录 # 272-1028）
- 4027 双 JK 触发器（Radio Shack 目录 #900-4394）
- 十段条形图 LED（Radio Shack 目录号 276-081）
- 三个 470 Ω 电阻器
- 一节 6 伏电池
__警告！__4027 IC是CMOS，因此对静电很敏感！
交叉引用
电路课程，第 4 卷，第 10 章：“多谐振荡器 (opens new window)”
电路课，第 4 卷，第 11 章：“计数器 (opens new window)”
学习目标
- 如何将555定时器用作方波振荡器
- 如何使用 JK 触发器制作异步计数器
原理图，示意图
插图
指示
从某种意义上说，该电路通过仅使用两个[JK 触发器](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt- 555 定时器 (opens new window)输出）作为它自己的一个位。当你构建这个电路时，你会发现它是一个“向下”计数器。
也就是说，它的计数序列从 111 到 110 到 101 到 100 到 011 到 010 到 001 到 000 再回到 111。虽然可以使用 JK 触发器构造一个“向上”计数器，但这需要额外的组件并在电路中引入更多复杂性。
555 定时器 (opens new window)用作慢速方波振荡器，占空比约为 50%。这个占空比是通过在电容器的充电周期中使用二极管“绕过”下电阻来实现的，因此充电时间常数仅为 RC 而不是 2RC，因为没有二极管就位。
强烈建议在本实验中和所有实验中一样，分阶段构建电路：识别具有特定功能的电路部分，并一次构建这些部分，在构建下一个之前测试每个部分并验证其性能。
新电子学学生的一个非常常见的错误是一次构建整个电路而在构建过程中没有测试它的部分，然后在最终为其供电时面临同时出现多个问题的可能性。
请记住，在项目开始时对细节的少量额外关注值得在项目结束时进行大量的故障排除工作！错误地在尝试操作整个电路之前不测试电路部分的学生经常（错误地）认为测试这些部分所花费的时间是不值得的，然后花_几天时间_试图找出问题所在（s ) 可能与他们的实验有关。
遵循这一理念，首先构建 555 定时器电路，然后再将 4027 IC 插入面包板。将 555 的输出（引脚 #3）连接到“最低有效位”（LSB）LED，以便您可以直观地看到其状态。
确保输出以缓慢的方波模式振荡（LED“点亮”大约只要它在一个周期中“关闭”），并且它是一个可靠的信号（没有不稳定的行为，没有无法解释的暂停）。如果 555 定时器不能正常工作，计数器电路的其余部分也不能正常工作！
一旦定时器电路被证明是好的，继续将 4027 IC 插入面包板并完成它、555 定时器电路和 LED 组件之间的其余必要连接。
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