[Tìm hiểu] IC đếm CD4017

CD4017 là vi mạch đếm logic CMOS 10bit. Có thể sử dụng cho các ứng dụng đếm nhỏ. Là một bộ đếm 16 chân có thể đếm từ 0 đến 10 bằng cách bật lần lượt 10 đầu ra trên mỗi xung cạnh dương của xung clock.

Mạch CD4017 sẽ tiết kiệm không gian board và cả thời gian thiết kế mạch. Chúng ta có thể thiết lập lại và điều khiển đếm với sự hỗ trợ của chân reset và enable.

Sơ đồ chân CD4017

IC có 16 chân. Trong đó có 11 chân đầu ra và 5 chân là chân cấp nguồn và chân điều khiển.

Mô tả cấu hình chân

Đặc tính của CD4017

• Bộ đếm 16 chân CMOS có tần số hoạt động cao
• Các chân đầu ra được giải mã
• Đầu vào xung clock có mạch Schmitt trigger và do đó không có giới hạn thời gian tăng và giảm tín hiệu.
• Dải điện áp hoạt động là từ 3V đến 15V nhưng trong điều kiện hoạt động bình thường nên sử dụng điện áp + 5V.
• CD4017 tương thích chuẩn logic TTL
• Có tốc độ hoạt động trung bình thường 5MHz và tần số xung nhịp tối đa là 5.5Mhz
• Có nhiều package 16 chân PDIP, GDIP, PDSO

IC tương đương khác

CD4040, CD4060, CD4022, CD4026, CD4020, CD40103, CD4017, 74LS90, 74LS93

Nơi ứng dụng

Nó có thể bật tuần tự 10 đầu ra theo thời gian và tần số ở chân đầu vào CLK. Thường được sử dụng trong các dự án sử dụng chuỗi LED, ví dụ như bộ làm sáng tuần tự LED.

Trong dự án này, IC đếm thập kỷ tăng giá trị bộ đếm trên mỗi xung cạnh của xung clock và các chân đầu ra sẽ tăng lên theo từng chân một. Đèn LED được kết nối với các đầu ra sẽ phát sáng theo kiểu tuần tự.

Cách sử dụng CD4017

CD4017 có 10 chân đầu ra nhận mức logic 1 theo cách tuần tự khi tín hiệu xung clock được cấp. Tín hiệu xung clock này có thể được tạo ra thông qua IC timer 555 hoặc các IC digital.

Chân 13 là chân cho phép xung clock được giữ ở mức logic thấp nếu không nó có thể tạm dừng nhận xung clock. Chân reset cũng được giữ ở mức logic thấp, có nhiệm vụ thiết lập lại bộ đếm để đếm lại từ 0. Do đó, để mạch hoạt động bình thường, hai chân này được giữ ở mức logic thấp.

Biểu đồ thời gian

Có thể tăng số đếm lên 20 bằng cách kết hợp hai IC. Tương tự như vậy, phạm vi đếm có thể được tăng lên đến 30, 40,… 10n số.

Việc kết hợp nhiều IC được thực hiện bởi chân carry out, mặc định sẽ có mức logic thấp nhưng khi số đếm đạt đến 10, chân này sẽ ở mức logic cao và vẫn ở mức này trong 5 lần đếm sau đó sẽ trở lại mức logic thấp.

Khi số đếm đạt đến 10, nó sẽ lại tăng lên mức logic cao. Biểu đồ thời gian cho biết trạng thái của tất cả các đầu ra nhờ các đầu vào:

Mạch ví dụ

Ví dụ mạch điều khiển led tuần tự

Trong ví dụ này, sử dụng một vạch LED (Bargraph) bao gồm mười diode phát quang nên sẽ hiển thị đầu ra của bộ đếm trên thanh đồ thị LED.

Như đã đề cập trước đó, các chân đầu ra từ Q0-Q9 cho tín hiệu logic cao một cách tuần tự. Quá trình chuyển đổi đầu ra xảy ra trên mọi xung cạnh dương của chu kỳ xung clock.

Tốc độ thay đổi đầu ra phụ thuộc vào tần số xung nhịp. Tần số hoạt động tối đa mà CD4017 hỗ trợ là 10MHz. Hơn nữa, có thể kiểm soát đầu ra với sự trợ giúp của chân enable.

Ví dụ: nếu đầu vào để chân enale ở mức logic cao, đầu ra sẽ không thay đổi trạng thai ngay cả khi có xung cạnh tích cực cao của xung clock. Ngoài ra, chân MR có thể khởi động lại quá trình đếm.

Ví dụ với đèn LED

Trong mạch ví dụ này, chúng tôi sử dụng đèn LED thay vì vạch led.

Ví dụ với bộ hẹn giờ 555

Đây là một sơ đồ mạch thực tế sử dụng cho đèn flash LED. Chúng ta sẽ cung cấp tín hiệu xung nhịp bằng IC 555.

Mô phỏng Proteus

Các ứng dụng CD4017

• Mạch ma trận LED
• Các ứng dụng và dự án sử dụng LED
• Bộ đếm nhị phân hoặc bộ giải mã nhị phân
• Phép đếm chia hết cho N
• Điện tử công nghiệp và y tế.

>>> Mời anh em xem thêm:

• IC cộng NBCD CD4560
• IC so sánh 4 bit CD4063
• Module GSM SIM900A