cd4013 - CD4013芯片在提醒器上的设计和应用

　　4.3CD4013芯片的置位和复位连接

　　CD4013芯片的置位和复位连接原理如图3所示，工作原理如下：当按下开关K时，提醒器加电，电解电容器C充电时相当于短路，引脚R为高电平，引脚S通过按钮开关SB与地线连接为低电平，D1复位Q输出低电平，发光二极管D31、D32、D33熄灭，D1复位后处于计数工作状态。如果有1个人按压按钮开关SB，则扬声器控制单元1开始工作，扬声器SP开始鸣响，同时S引脚由低电平变为高电平，因为引脚S为高电平而引脚R为低电平，D1置位，Q输出高电平，发光二极管D31、D32、D33点亮，这时第1个人确切知道下一个动作发生，其他人如果也想按压按钮开关SB，当他发现发光二极管D31或者D32处于点亮状态时，也确切知道有人按过按钮开关了，那么第1个人已经知道动作发生了，自己就无需再次按压按钮开关SB了。动作完成后，第1个人按下开关SW时，气缸电磁阀控制单元2开始工作，后部开始动作，开关SW的1个回路使电解电容器C放电，当第1个人再次按下开关SW时，电解电容器C充电，D1再次复位Q输出低电平，发光二极管D31、D32、D33熄灭，D1复位后引脚S为低电平而引脚R也为低电平，使D1再次处于计数工作状态。

　　

　　图3CD4013芯片的置位和复位连接图

　　系统的D触发器选用CD4013双D触发器，也可以选用任何带有复位端和置位端的触发器。发光二极管可以根据实际需要选用不同颜色的发光二极管，也可以增减发光二极管的数量。

　　CD4013芯片的置位和复位连接原理解决了CD4013芯片的第1种计数和复位连接原理的不足之处：当第1个人按压按钮开关SB后，发光二极管D31、D32、D33点亮，当第2个人再次按压按钮开关SB后，发光二极管D31、D32、D33仍然处于点亮状态，只有当第1个人通过开关SW打开后门之后，发光二极管D31、D32、D33才熄灭。事实上，电路的D触发器工作在复位状态和置位状态，当有人按压按钮开关SB时D触发器工作在置位状态，当第1个人通过开关SW打开后门之后D触发器工作在复位状态。

　　5系统的优点

　　（1）设计是基于CD4013芯片提醒器的设计和应用，只需要有1人按压1次按钮开关，通过指示灯其他人就明确知道下一个动作的发生；

　　（2）在控制对象内减少了扬声器频繁鸣响产生的噪声；

　　（3）可以延长按钮开关的使用寿命；

　　（4）现有技术的提醒器可以方便地升级为本设计的提醒器。

　　6结语

　　在设计中，基于CD4013的提醒器很好地达到了设计要求，当第1个人按压按钮开关SB后，发光二极管D31、D32、D33点亮，当第2个人再次按压按钮开关SB后，发光二极管D31、D32、D33仍然处于点亮状态，只有当第1个人通过开关SW打开后门之后，发光二极管D31、D32、D33才熄灭。

　　CD4013芯片的第一种计数和复位连接原理中所使用的D触发器只工作在计数状态，只要有人按压1次按钮开关，D触发器就翻转1次，这样发光二极管的亮灭与按压的次数有关，奇数次发光二极管亮，偶数次发光二极管灭。CD4013芯片的第二种计数和复位连接原理和CD4013芯片的置位和复位连接原理中所使用的D触发器工作在复位状态和置位状态，很好地解决了发光二极管的亮灭与按压次数有关的问题。

　　系统中使用的发光二极管也可以采用隐藏式设计，将发光二极管隐藏在按钮开关外壳内部，在正对应发光二极管的外壳处印有相关文字，如“已经有人按过”等等。

　　系统也可以采用以单片机为核心的最小系统来设计，系统的硬件组成将更加简单，在实际应用中可以直接使用控制对象上现有的微控制器，如语音报站器中的微控制器等，相应提醒器中的指示灯也可以采用LED点阵或者小型液晶显示屏等等。