日常生活中常有一些殘疾朋友，因身體殘缺致使他們不能與普通的人一樣方便地享受生活中的娛樂(lè)和便利，如看電視、控制空調(diào)等。為改善他們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量，文中介紹一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便的多功能遙控器。其是一種接口電路，能夠?qū)崿F(xiàn)10種遙控功能。電路主要使用部分COMS元器件，如CD4017集成計(jì)數(shù)／分配器，四雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066等，配合少量的外圍元件即可實(shí)現(xiàn)這些功能，是對(duì)普通遙控器的進(jìn)一步完善。

CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)／脈沖分配器，由CD4017構(gòu)成的電路具有靈活的使用方法和通用的電路功能。CD4017的應(yīng)用近乎涉及電子技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，是繼555時(shí)基集成電路之后的又一通用性極強(qiáng)的集成電路，并且大有應(yīng)用潛力可開(kāi)發(fā)。CD4017可以用于計(jì)數(shù)，通過(guò)按一定的方式連接可構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)分頻器，并通過(guò)譯碼輸出端按順序依次輸出一個(gè)脈沖，進(jìn)行脈沖分配。

普通遙控器的開(kāi)關(guān)在電路中起接通信號(hào)或斷開(kāi)信號(hào)的作用。日常生活中常見(jiàn)的可控開(kāi)關(guān)是繼電器，當(dāng)給驅(qū)動(dòng)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路加高電平或低電平時(shí)，繼電器即吸合或釋放，其觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)電路，從而達(dá)到電路控制的目的。CMOS模擬開(kāi)關(guān)是一種可控開(kāi)關(guān)，它不像繼電器那樣可以用在大電流、高電壓場(chǎng)合，只適于處理幅度不超過(guò)其工作電壓、電流較小的模擬或數(shù)字信號(hào)?？蓪?duì)電路進(jìn)行斷開(kāi)與接通控制，該遙控器的設(shè)計(jì)選擇CD4066模擬開(kāi)關(guān)。

1、 器件邏輯功能介紹

1．1 CD4017介紹

CMOS集成電路CD4017采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式16腳塑封，它具有計(jì)數(shù)、譯碼雙重功能，其引腳排列如圖1所示。

CC4017是國(guó)標(biāo)型號(hào)，它與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品CD4017在邏輯功能、引出端和電參數(shù)等方面完全相同，可以直接互換。其引腳功能如下：Q0～Q9為10個(gè)輸出端，高電平有效。（8）腳（Vss）電源負(fù)端；（12）腳（CO），級(jí)聯(lián)進(jìn)位輸出端，每輸入10個(gè)時(shí)鐘脈沖，就可得一個(gè)進(jìn)位輸出脈沖，因此進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)；（13）腳（CP1），時(shí)鐘輸入端脈沖下降沿有效；（14）腳（CP0），時(shí)鐘輸入端脈沖上升沿有效；（15）腳（MR），清零輸入端，在“MR”端加高電平或正脈沖時(shí)，CD4017計(jì)數(shù)器中各計(jì)數(shù)單元輸出低電平“0”，在譯碼器中只有對(duì)應(yīng)“0”狀態(tài)的輸出端Y0為高電平；（16）腳（VDD），電源正端3～18 V直流電壓。

CD4017有3個(gè)輸入（MR、CP0和～CP1），MR為清零端，當(dāng)在MR端上加高電平或正脈沖時(shí)其輸出O0為高電平，其余輸出端（Q1～Q9）均為低電平。CP0和CP1是2個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP0端輸入；若要用下降沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP1端輸入。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，以便于級(jí)聯(lián)，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。由此可見(jiàn)，當(dāng)CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。工作時(shí)序如圖2所示。

1．2 CD4066的介紹

CD4066是四雙向模擬開(kāi)關(guān)，主要用作模擬或數(shù)字信號(hào)的多路傳輸。每個(gè)封裝內(nèi)部有4個(gè)獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)，每個(gè)模擬開(kāi)關(guān)有輸入、輸出和控制3個(gè)端子，其中輸入端和輸出端可互換。當(dāng)控制端加高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)控制端加低電平時(shí)開(kāi)關(guān)截止。CD4066的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

由14個(gè)引腳，14腳為正電源輸入端；7腳為負(fù)電源輸入端；IN1～I(xiàn)N4為信號(hào)輸入控制端；S1～S4、D1～D4為信號(hào)輸入、輸出端。

1．3 555集成定時(shí)器

集成555定時(shí)器是一種將模擬和數(shù)字電路結(jié)合的、多用途的單片集成電路，如在其外部配上少許阻容元件，便能夠構(gòu)成振蕩、整形和定時(shí)等多種應(yīng)用電路。555定時(shí)器內(nèi)部電路由3個(gè)5 kΩ電阻組成的分壓器、兩個(gè)完全相同的高精度電壓比較器、一個(gè)基本RS觸發(fā)器、一個(gè)輸出緩沖器和一個(gè)放電三極管。比較器C1同相端參考電壓為，比較器C2反相端參考電壓為。555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、引腳排列圖及電氣符號(hào)圖分別如圖4（a）、圖4（b）和圖4（c）所示。

2、 電路組成

利用CD4017構(gòu)成兩個(gè)按鈕且無(wú)微代碼的10功能遙控器，在日常生活中要用到多種家用電器，這些電器的控制大多是通過(guò)遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這些遙控器的按鍵多是較小，且按鍵緊湊數(shù)目多，對(duì)于常人來(lái)說(shuō)，操縱遙控器方便，但對(duì)于身體有殘疾的人士而言，會(huì)給操作帶來(lái)困難。文中介紹一種多功能遙控器，方便殘疾朋友操作。該設(shè)計(jì)是一種接口電路，具有10種遙控功能，電路主要使用CD4017集成計(jì)數(shù)／分配器，配合少量的外圍元件實(shí)現(xiàn)其中功能。

圖5是脈沖產(chǎn)生電路，當(dāng)8腳接上電源，在555集成定時(shí)器的3腳會(huì)輸出一個(gè)方波的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)為后面的計(jì)數(shù)、脈沖分配器CD4 017提供一個(gè)脈沖信號(hào)，使輸出端依次輸出高低電平。

當(dāng)CD4017接到前級(jí)電路的脈沖信號(hào)，輸出端依次輸出高低電平，這個(gè)高低電平通過(guò)指示燈來(lái)表示遙控器上的功能，如電臺(tái)的增加、聲音大小的調(diào)整等。該電路用到555集成電路、CD4017集成計(jì)數(shù)／分配器、四雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066、與門(mén)CD4081等電子元器件。

3 、工作原理

555集成計(jì)時(shí)器與外圍相關(guān)的元件組成脈沖發(fā)生器，為集成計(jì)數(shù)器／分配器CD4017提供一個(gè)時(shí)鐘脈沖，脈沖的頻率為10 Hz，占空比為80％。CD4017的輸出導(dǎo)致發(fā)光二極管X1～X10依次點(diǎn)亮。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的每路輸出向與門(mén)CD4081的一路輸送信號(hào)。在正常情況下，與門(mén)的輸出為低電平，這是因?yàn)閮陕返妮斎氡仨毝紴楦唠娖?，與門(mén)的輸出才為高電平，只有當(dāng)與門(mén)的輸出為高電平時(shí)，才能閉合四雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066中的某一個(gè)。

例如，在發(fā)光二極管X2亮?xí)r，用戶(hù)此時(shí)按下開(kāi)關(guān)J1，則此時(shí)通往U4B的兩個(gè)輸入端都為高電平，從而導(dǎo)致加在CD4066這個(gè)四雙向模擬開(kāi)關(guān)的第二個(gè)開(kāi)關(guān)閉合，這實(shí)際等同于按動(dòng)遙控器的某個(gè)按鈕。只要控制開(kāi)關(guān)J1閉合，由555構(gòu)成的脈沖電路，因?yàn)槿鄙匐娫吹墓╇姡瑥亩３纸脿顟B(tài)，并且X1～X10就會(huì)保持在各自的當(dāng)前狀態(tài)。這一特點(diǎn)很重要，因?yàn)榭梢园醋】刂崎_(kāi)關(guān)使其一直閉合，以便不斷地改變頻道或調(diào)節(jié)音量，以達(dá)到其它的控制功能。

CD4066的工作過(guò)程：四雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066的工作情況，在連接電路時(shí)，CD4066的S和D端子分別接遙控器相應(yīng)的按鈕，比如聲音的增加接S1和D1兩個(gè)端子上。IN1端子的輸入信號(hào)為控制MS1這個(gè)模擬開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，當(dāng)IN1的輸入信號(hào)為高電平時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)MS1閉合，即S1和D1接通，等同于普通遙控器上的聲音增大的按鈕被按下，從而達(dá)到增大聲音的目的。

4 、結(jié)束語(yǔ)

利用CD4017、CD4066等元件構(gòu)成的多功能遙控器，能夠?yàn)闅埣踩耸繋?lái)普通遙控器無(wú)法給予的樂(lè)趣，除了可以構(gòu)成方便殘疾人士使用的電視遙控器，還可以同樣的方法構(gòu)成空調(diào)、風(fēng)扇等多種家用電器的遙控器，以方便殘疾人士日常生活需要。同時(shí)，CD4017以及CD4066構(gòu)成的電路在工業(yè)控制中也有著廣泛的用途。

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