位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路設(shè)計說明

1、電子課程設(shè)計 8 位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路設(shè)計學(xué)院：電子信息工程學(xué)院專業(yè)、班級：姓名：學(xué)號： 指導(dǎo)老師：2014年 12月目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求 3-、總體框圖 .3三、選擇器件 .3四、功能模塊 .9五、總體設(shè)計電路圖 .會128 位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)與要求1. 設(shè)計個 8 位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路，動態(tài)顯示 1、2、3、4、5、6、7、8。2. 要求在某一時刻，僅有一個LED數(shù)碼管發(fā)光。3該數(shù)碼管發(fā)光一段時間后，下一個LED發(fā)光，這樣8只數(shù)碼管循環(huán)發(fā)光。4. 當(dāng)循環(huán)掃描速度足夠快時，由于視覺暫留的原因，就會感覺 8 只數(shù)碼管是在持續(xù)發(fā)光。5、研究循環(huán)地址碼發(fā)生器的時鐘頻率和顯示閃爍

2、的關(guān)系。二、總體框圖設(shè)計的總體框圖如圖 2-1 所示 。74LS161 計數(shù)器=>74LS138 譯碼器=>數(shù)碼管圖2-1總體框圖三、選擇器件1、數(shù)碼管數(shù)碼管是一種由發(fā)光二極管組成的斷碼型顯示器件，如圖1所示。圖1數(shù)碼管數(shù)碼管里有八個小LED發(fā)光二極管，通過控制不同的LED的亮滅來顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將八個LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個LED的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。 而共陽極就是將八個LED的陽極連在一起。2 、非門非門又稱為反相器，是實(shí)現(xiàn)邏輯非運(yùn)算的邏輯電路。非門有輸入和輸出兩個 端，電路符號如圖2所示，其輸出端

3、的圓圈代表反相的意思，當(dāng)其輸入端為高電 平時輸出端為低電平，當(dāng)其輸入端為低電平時輸出端為高電平。也就是說，輸入端和輸出端的電平狀態(tài)總是反相的。其真值表如表 1所示。圖2非門表1真值表輸入輸出AY01103、5V電源5V VCC電源如圖3所示圖3 5V電源4、74LS138譯碼器74LS138譯碼器管腳圖如圖4所示。V亡亡U401234567 T Y Y YTTYY一_弭丄丄圖4 74LS138譯碼器管腳圖74LS138譯碼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示p>515253U17A7 4L322N71L522N _i USAAOAlA2U14i4 - 4E3口二->434Utrio a4_4r?

4、4C41f742N-4C4KY0 一YY2'Y3Y4'-Y5'Y6“-Y7'W4H圖5 74LS138譯碼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖用與非門組成的3線一8線譯碼器74LS138 S1、S2、S3是三個附加的控制端。當(dāng)S仁1, S2+S3=0時，譯碼器處于工作狀態(tài)；否則，譯碼器被禁止，所有的 輸出端被圭寸鎖在高電平。74LS138譯碼器的功能表如表2所示表2 74LS138譯碼器功能表輸入輸出S1S2+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70XXXX11111111X1XXX11111111100000111111110001101111111001011011111

5、100111110111110100111101111010111111011101101111110110111111111105、74LS161計數(shù)器同步二進(jìn)制計數(shù)器74LS16啲功能同74LS160,也是異步清零的計數(shù)器，其邏 輯符號如圖6所示圖6 74LS161計數(shù)器從74LS161功能表中可以知道，當(dāng)清零端 CR“O”，計數(shù)器輸出Q3 Q2Q1、Q0立即為全“ 0”，這個時候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。當(dāng) CR=“ T且LD=“0”時， 在CP信號上升沿作用后，74LS161輸出端Q3 Q2 Q1 Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù) 據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當(dāng)CR=L

6、D=EP=E“=1”、CP脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加 1。74LS161還有一個進(jìn)位輸出端CO其邏輯關(guān)系是CO=Q0Q1- Q2- Q3- CET合理應(yīng)用計數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器。其功 能如表3所示。表3 74LS161計數(shù)器的功能表清零使能置數(shù)時鐘輸入輸出CrPTLDCPDCBAQ3Q2Q1Q00xxXxXXxx00001xX0Tdcbadcba1111TXxxX計數(shù)1011XXXxx保持1x01XxxxX保持（co=0）6、74LS74D觸發(fā)器74LS74D觸發(fā)器是具有異步置位和復(fù)位端其邏輯符號如圖7所示。圖7 74LS74D觸發(fā)器

7、異步置位和復(fù)位信號不僅直接觸發(fā)從觸發(fā)器，而且封鎖同步輸入端D和時鐘端CLK所以異步置位和復(fù)位在有效電平時，能夠在同步輸入端的作用失效。74LS74觸發(fā)器的特性表如表4所示。表4 74LS74觸發(fā)器的特性表輸入輸出說明SDRDCLKDQA( n+1)01XX1預(yù)置110XX0預(yù)置零00XX1不允許11T00置零11T11置1110XQo保持由表可知，異步清零端SD R電平有效時，同步輸入端D與時鐘端CLK的作 用無效。注意，在觸發(fā)器的同步輸入端工作時，異步置位和復(fù)位端失去作用（處 于非有效電平），同時注意異步置位和復(fù)位時 SD RD言號還應(yīng)滿足約束條件。四、功能模塊1 、環(huán)形計數(shù)器如果把移位寄存

8、器的串行輸出信號反饋到環(huán)形輸入端，那么在移位脈沖的作 用下原來存入的數(shù)碼將逐步由第一級觸發(fā)器移到最后一級觸發(fā)器，再由最后一級觸發(fā)器反饋到第一級觸發(fā)器，如此循環(huán)，數(shù)據(jù)不再消失，形成環(huán)形計數(shù)，若移位 寄存器有8個觸發(fā)器，則經(jīng)過8個移位脈沖寄存器內(nèi)的數(shù)碼循環(huán)一次， 因此可以 構(gòu)成8進(jìn)制計數(shù)器，這種移位寄存器的計數(shù)器稱為環(huán)形計數(shù)器，如圖8所示。圖8環(huán)形計數(shù)器框圖2 、數(shù)碼管控制模塊數(shù)碼管有八個輸入管教，相應(yīng)管腳控制相應(yīng)區(qū)域的顯示，從而達(dá)到顯示不同 數(shù)字的目的。以一為例，數(shù)碼管顯示一需要 BC兩個燈循環(huán)閃爍，此時計數(shù)器需 要在兩個狀態(tài)之間循環(huán)，為了方便時計數(shù)器在0和1之間循環(huán)，此時譯碼器輸出 端的1,2

9、管腳循環(huán)輸出高電平，其他管腳輸出電平恒為低，用12管腳控制數(shù)碼管的BC管腳，剩余管腳依次相連便可以達(dá)到顯示一的效果，如圖9所示。圖9數(shù)碼管控制模塊五、總電路圖8位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路設(shè)計總電路圖，如圖 10所示。環(huán)形計數(shù)器在固定脈沖的作用下八個 D觸發(fā)器依次輸出兩秒的高電平并循環(huán)進(jìn)行, 將此受環(huán)形計數(shù)器控制的信號與計數(shù)器的高電平端相連，這樣可以使八個計數(shù)器依次工 做兩秒并循環(huán)進(jìn)行，從而使收到計數(shù)器控制的八個數(shù)碼管依次顯示一到八的數(shù)字LUUbT4L3 - 3flCiU«UM 卜圖10總電路圖六、心得體會1、通過這次課程設(shè)計，加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個 設(shè)計過程中，我們通

10、過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理和連接圖以及芯片上的 選擇。2 、在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接 法可以行得通， 但實(shí)際接上電路， 總是實(shí)現(xiàn)不了， 因此耗費(fèi)在這上面的時間用去 很多。3、我們得做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知 識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個元件的功能， 而且考試內(nèi) 容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中， 我們了解了很多元件的功能， 并且對于其 在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。 平時看課本時， 有時問題老是弄不懂， 做完課 程設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。 而且還可以記住很多東西。 比如一些芯片的功 能，平時看課本

11、，這次看了，下次就忘了，通過動手實(shí)踐讓我們對各個元件映象 深刻。認(rèn)識來源于實(shí)踐， 實(shí)踐是認(rèn)識的動力和最終目的， 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一 標(biāo)準(zhǔn)。4、經(jīng)過幾天的上機(jī)，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也 曾一度熱情高漲。 從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情， 點(diǎn)點(diǎn)滴滴無 不令我回味無長。 生活就是這樣， 汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。 勞動是人類生 存生活永恒不變的話題。通過實(shí)習(xí)，我才意識到老一輩電子設(shè)計為我們的社會付出。 我想說， 設(shè)計確 實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂， 在如今單一的理論學(xué)習(xí)中， 很少有機(jī)會能有實(shí)踐的 機(jī)會，但我們可以，而且設(shè)計也是一個團(tuán)隊的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有

12、說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學(xué)里一年的相處還趕 不上這十來天的合作，我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了； 我想說，確實(shí)很 累，但當(dāng)我們看到自己所做的成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮；正所謂“三百六十行，行行出狀元”。我們同樣可以為社會作出我們應(yīng)該做的一切， 這有什么不好？我們不斷的反 問自己。也許有人不喜歡這類的工作，也許有人認(rèn)為設(shè)計的工作有些枯燥， 但我 們認(rèn)為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落 呢？于是我們決定沿著自己的路，執(zhí)著的走下去。同時我認(rèn)為我們的工作是一個 團(tuán)隊的工作，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開

13、團(tuán)隊，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某 個人的離群都可能導(dǎo)致導(dǎo)致整項工作的失敗。 實(shí)習(xí)中只有一個人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。 團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)， 這也是非常寶貴的。對我們而言，知識 上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這 次實(shí)習(xí)必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論， 才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免 會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處， 對以前 所學(xué)過的知識理解得不夠深刻， 掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計終于順利完成了， 在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知