CD4017 – 带解码输出的十进制计数器

CD4017 IC 是一个十进制计数器，它有 10 个输出，分别代表 0 到 9 的数字。计数器在（14号引脚）每个时钟脉冲上升时增加 1。计数器达到 9 后，它会在下一个时钟脉冲时从 0 重新开始。

引脚名称	管脚＃	类型	描述
VDD	16		电源电压（+3 至 +15V）
GND	8		接地（0V）
Q0-Q9	1-7 和 9-11	输出	连接输出例如led
CO	12	输出	执行。十个时钟脉冲后变为高电平（级联管脚）
CI	13	输入	时钟禁止。忽略时钟输入高电平时芯片被禁止，一般接地
CLK	14	输入	时钟输入。每次高电平则计数器加一
MR	15	输入	将计数器重置为 0

如何使用CD4017

首先，你需要一个 3 到 15V 的电源电压。

将VDD 引脚连接到正极，将GND 引脚连接到负极。

时钟 (CLK) 14引脚每次从低电平变为高电平时，计数器都会增加一。随着计数的增加，输出引脚 (Q0-Q9) 会逐一变为高电平。第 10 个输入脉冲后，计数器会重置并再次从 0 开始。将此引脚从低电平变为高电平可增加计数器。芯片加电时Q0=高电平。

随着计数器的增加，输出引脚 Q0 至 Q9逐一升高。如果要查看引脚状态变化，请将每个引脚连接到电阻器和 LED。

时钟禁止 (CI) 引脚可禁用计数器，这样 CLK 引脚上的任何时钟脉冲都会被忽略。将此引脚设置为低电平可启用计数器。

当计数器达到 10 时，进位输出 (CO) 引脚从低电平变为高电平，然后重置回 0。该引脚保持高电平 5 个时钟脉冲，然后再次变为低电平。如果要计数高于 10，请将此引脚连接到另一个十进制计数器的时钟输入（是个串联引脚）。

CD4017 示例电路 – 运行 LED

用该芯片构建的最受欢迎的业余爱好者项目之一是运行 LED 电路。它的工作原理如下：

555 定时器设置为非稳态模式，这使其成为产生时钟信号的振荡器电路。该时钟信号进入 IC 4017 的时钟输入。每次时钟输入变为高电平时，4017 中的计数器都会增加，从而使下一个输出变为高电平。LED 连接到每个输出，因此看起来像是沿着一条线“运行”。

这是电路图：

组件列表

部分	价值	笔记
R1、R2、R3	10千欧姆	三个标准电阻
C1	4.7 μF	极化电容器
L1 至 L10	led	标准发光二极管
U1	NE555	555定时器IC
U2	CD4017B	4017 十进制计数器

注意：某些版本的 555 IC 需要在引脚 5 和地/负极之间放置一个 0.01µF 电容器。

LED 会按顺序从第一个到最后一个闪烁，然后再次从第一个开始闪烁。例如，您可以使用此技术来创建流水灯。

到达Q9后，4017会重新开始计数，从Q0重新开始。如果要限制LED的数量，只需将相应的下一个输出位连接到MR引脚即可。

例如，如果您只有 5 个 LED，则将 Q6 连接到 MR 引脚。当计数达到第 6 位时，Q6被设置成高电平，它会设置 MR 引脚并重置操作。

如何设置“运行”速度

555 定时器输出每秒变为高电平的次数就是频率，以赫兹 (Hz) 为单位。例如，10 Hz 表示每秒十次。这意味着 LED 每秒移动 10 个位置。

电阻器 R1 和 R2 以及电容器 C1 根据以下公式决定频率：

频率：1.44 / ((R1 + R2 + R2) * C1)

注意： R1 绝不能小于 1 kΩ，因为当引脚 7（放电）接地时可能会损坏芯片。

使用arduino uno代替ne555芯片电路图：

uno开发板程序：

// C++ code
//
void setup()
{
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(2, OUTPUT);

  digitalWrite(3, HIGH);
}

void loop()
{
  digitalWrite(3, LOW);
  digitalWrite(2, HIGH);
  delay(300); // Wait for 300 millisecond(s)
  digitalWrite(2, LOW);
  delay(300); // Wait for 300 millisecond(s)
}