IC4017 デカッドカウンター：初心者向け完全ガイド

多くのDIY愛好家やエンジニアは、10進コード出力よりも生のバイナリ出力を好む傾向があります。この点において、入手しやすいカウンターICは数多く存在しますが、それらの多くは生のバイナリ出力です。そこで登場するのがIC 4017デカッドカウンターです。この回路の概念は理解しやすいものですが、もし難しく感じているなら、ここが最適な場所です。

この記事では、IC 4017について知っておくべきすべてを、理解しやすい形で解説します。ICパッケージングについてほとんど知識がない方にも役立つ内容です。

準備はいいですか？さっそく始めましょう。

IC 4017とは

IC 4017は、低範囲のカウントアプリケーションで効果的に動作するCMOSデカッドカウンターです。

電子回路として、IC 4017は0から9（10進数）まで加算できます。これが「デカッド（10進）」カウンターと呼ばれる所以です。また、この回路の出力はデコード形式で出力されます。

この回路には10個の出力があり、クロックパルスがハイになると順番にハイレベルになります。このパルスはIC 4017の入力クロックピンに印加されます。

言い換えると：

開始から終了までの全10出力が、1サイクルのハイ出力シーケンシングを経ます。これは入力ピンで受信した10クロックパルスに応答します。また、IC 4017は入力クロックを10で分周してカウントします。

さらに、この回路はLEDプロジェクトの実行に最適です。したがって、初心者はこのLEDベースの回路を使ってライトを制御します。

結論として、IC 4017は最も柔軟なカウンターの一つと言えます。作りやすく、カウンターとデコーダーの両方を含んでいます。

IC 4017の特徴

IC 4017の主な特徴は以下の通りです：

• 動作電圧：3V～15V
• トランジスタ・トランジスタ・ロジック（TTL）と互換性あり
• 動作速度：5 MHz
• 電子機器、アラーム、自動車機器、電子計測機器などに使用可能

IC 4017のピン説明

IC 4017は16ピンあり、それぞれ異なる役割を持ちます。10ピンが出力ピン、残り6ピンが入力ピンです。

各ピンの詳細な説明と機能を見ていきましょう：

出力ピン（ピン 1～7、9～11）

IC 4017の出力ピンはピン 1～7と 9～11です。これらのピンは順番に「ハイ」レベルになります。つまり、クロック信号ごとに各ピンのレベルが順次上昇します。

イネーブルピン／クロックインヒビット（ピン 13）

名前の通り、「イネーブルピン」はアクティブになるとIC 4017を有効化し、ローレベルにします。

無効化するにはICの電源を切ります。ピンを動作させるにはアクティブハイ入力に接続します。イネーブルピンがアクティブ（ハイ）になると、すべてのクロック信号を無視します。

クロックピン（ピン 14）

ピン 14のクロック信号が順次出力を制御します。

最初のクロックパルスを検出するとピン 3がローレベルになり、次のクロックパルスでピン 2がハイレベルになり、シーケンスが形成されます。

最も重要なのは、入力ピンにクロック信号が接続されていない場合、負または正の電源に接続しなければならないことです。また、このクロック入力ピン（ピン 14）は正電圧または正クロック信号のみに応答します。

リセットピン（ピン 15）

ピン 15は、カウントが10に達したときに出力シーケンスをリセットし、通常状態に戻します。

動作させるにはリセットピンをグラウンドに接続します。

ピン 15をグラウンドにする理由

この回路のシーケンシングとリセットが成功するには、ピン 15がグラウンドまたはロジックローでなければなりません。そうでないとICが誤動作します。ピン 15をロジックハイに保つとシーケンシングは起こりません。

グラウンド＆電源ピン（ピン 8、16）

ピン 8は回路のグラウンドとして機能し、負電源に接続します。一方、ピン 16はIC 4017の電源ピンで、正電源に接続します。

キャリーアウトピン（ピン 12）

ピン 12はキャリーアウト信号を受け取り、10クロックサイクルごとに1サイクル完了します。また、ICをリップルさせ、カウント動作を遅延させます。

IC 4017の動作原理

IC 4017の動作をわかりやすく詳細に説明します：

まず、10Hzの周波数を入力すると、入力ピン 14が10出力に均等に分配されます。これにより、各出力が1秒ごとにON/OFFを繰り返します。

各出力にはLEDを駆動できるバッファがあり、これはIC内部にあり、外部回路は不要です。

出力ピンだけでなく、リセットピンとクロックイネーブルピンも同様に重要です。これらは制御ピンなので、ハイまたはローロジックに接続する必要があります。

4017カウンターのカスケード接続

2個以上のIC 4017カウンターをカスケード接続して、1つのカウンターとして動作させることができます。

通常、プリセットカウンターとしてベルやランプなどの信号装置に出力を送ります。順方向表示や範囲拡張も可能です。

次に、キャリーアウトピン 12を次のカウンターのクロックに接続します。最後に、リセットピンとクロックインヒビットピンをグラウンドに接続します。

IC 4017の用途

IC 4017の主な用途：

• LEDアプリケーション
• 分周器
• デカッドカウンター
• バイナリカウンター
• ライトチェイサー
• リモコン式スイッチ
• マトリックスダイ
• タッチON/OFFスイッチ
• 自動車
• 医療機器の電子製造
• カウントアプリケーション

IC 4017の応用回路

前述の通り、IC 4017はLEDアプリケーションに最適です。

ここではIC 4017の2つの応用回路（LED）を紹介します。

回転LED効果

このアプリケーションでは、最大8個のLEDライトが順番に点灯し、回転効果を生み出します。

動作原理：

この回路はアステーブルモードで動作する555 ICを使用し、14Hzの周波数でパルスジェネレーターとして機能します。

カウンターIC 4017に入力クロックパルスを供給し、約14クロックパルス/秒を生成します。

IC 555（ピン 3）で生成されたパルスは、ピン 14を通じてIC 4017に入力されます。

IC 4017のクロック入力がクロックパルスを受信すると、カウントを開始し、出力ピンを順番にアクティブにします。

つまり、カウントが0のときピン 3がハイになりLED 1が点灯、他のLEDは消灯します。前述のピン機能に従ってプロセスが継続します。

まとめ

以上がIC 4017についてのすべてです。補足として、ロジックハイは正電圧供給、ロジックローは負電圧供給を意味します。

全体として、IC 4017は10までカウントするあらゆるプロジェクトに最適な選択肢です。

この回路についてさらに情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。