畢業(yè)設計-手動式公共汽車報站顯示電路的設計

1、手動式公共汽車報站顯示電路 PAGE PAGE 36手動式公共汽車車報站顯示電電路的設計摘要本文設計計了手動式公公共汽車報站站顯示電路。它它的主體電路路由周期秒脈沖電電路、單穩(wěn)態(tài)態(tài)觸發(fā)電路、十進制分頻頻電路和譯碼碼驅(qū)動電路組組成。通過對對秒脈沖產(chǎn)生生電路的分析析，采用施密密特觸發(fā)器構(gòu)構(gòu)成的多諧震震蕩器產(chǎn)生秒秒脈沖。單穩(wěn)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路路使用了兩片片74LS000芯片、一個電阻和和一個電容。譯譯碼驅(qū)動顯示示電路使用了了CD45110、CD45111和七段共共陰數(shù)碼管來來實現(xiàn)。本電路具有公共共汽車到站顯顯示功能。通通過對所設計計的手動式公公共汽車報站站顯示電路進進行實驗測試試，最終實現(xiàn)現(xiàn)整體電路的的所

2、有功能。該該電路具有成成本低、性能能穩(wěn)定等諸多多優(yōu)點。關(guān)鍵字數(shù)字集集成電路 手動式公共共汽車報站顯顯示 周期期秒脈沖電路路 單穩(wěn)態(tài)態(tài)觸發(fā)電路 十進制分分頻電路 譯碼驅(qū)動顯顯示電路 目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc195930845 引 言3 HYPERLINK l _Toc195930846 第一章系統(tǒng)概概述4 HYPERLINK l _Toc195930847 1.1設計意意義4 HYPERLINK l _Toc195930848 1.2設計指指標4 HYPERLINK l _Toc195930849 1.3總體設設計方案4 HYPERLINK l _T

3、oc195930850 1.3.1 設設計思想4 HYPERLINK l _Toc195930851 1.3.2 總總體電路結(jié)構(gòu)構(gòu)框圖5 HYPERLINK l _Toc195930852 1.3.3 方方案的論證與與比較5 HYPERLINK l _Toc195930853 第二章 單元電電路的設計6 HYPERLINK l _Toc195930854 2.1 秒脈沖沖電路的設計計6 HYPERLINK l _Toc195930855 2.1.1 芯芯片介紹6 HYPERLINK l _Toc195930856 2.1.2 秒秒脈沖電路的的工作原理及及功能6 HYPERLINK l _Toc

4、195930857 2.1.3 參參數(shù)計算及器器件的選擇7 HYPERLINK l _Toc195930858 2.2 單穩(wěn)態(tài)態(tài)觸發(fā)電路的的設計8 HYPERLINK l _Toc195930859 2.2.1 芯芯片介紹8 HYPERLINK l _Toc195930860 2.2.2 單單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電電路的原理及及功能9 HYPERLINK l _Toc195930861 2.3 十進制制計數(shù)電路的的設計9 HYPERLINK l _Toc195930862 2.3.1 芯芯片的介紹9 HYPERLINK l _Toc195930863 2.3.2 十十進制計數(shù)電電路的工作原原理及功能10

5、HYPERLINK l _Toc195930864 2.4 譯碼與與顯示驅(qū)動電路的設設計 PAGEREF _Toc195930864 h 11 HYPERLINK l _Toc195930865 2.4.1 芯芯片的介紹 PAGEREF _Toc195930865 h 11 HYPERLINK l _Toc195930865 2.4.2 數(shù)數(shù)碼管結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc195930865 h 12 HYPERLINK l _Toc195930866 2.4.3譯碼碼與顯示驅(qū)動動電路的工作作原理及功能能14 HYPERLINK l _Toc195930869 2.5 手動式式公共汽車報報站

6、顯示電路路的總工作原原理14 HYPERLINK l _Toc195930870 第三章 電路的的安裝及調(diào)試試 PAGEREF _Toc195930870 h 16 HYPERLINK l _Toc195930871 3.1 設計方方案驗證 PAGEREF _Toc195930871 h 16 HYPERLINK l _Toc195930872 3.2 電路板板的制作17 HYPERLINK l _Toc195930873 3.3故障分析析及解決19 HYPERLINK l _Toc195930877 結(jié) 論200 HYPERLINK l _Toc195930878 參考文獻211 HYPER

7、LINK l _Toc195930879 致 謝222 HYPERLINK l _Toc195930880 附錄1 總的原原理圖23 HYPERLINK l _Toc195930881 附錄2 實物圖圖24 HYPERLINK l _Toc195930882 附錄3 元器件件清單25引 言當今社會是數(shù)字字化的社會，是是數(shù)字集成電電路廣泛應用用的社會。數(shù)數(shù)字集成電路路本身在不斷斷地進行更新新?lián)Q代。它由由早期的電子子管、晶體管、小小中規(guī)模集成成電路、發(fā)展展到超大規(guī)模模集成電路(VLSICC，幾萬門以以上)以及許許多具有特定定功能的專用用集成電路。本次設計基本上采用的都是“數(shù)字集成電路”。在現(xiàn)代社會

8、中，汽汽車已成為不不可缺少的交交通工具，不不單單是一種種代步工具，更更是一種社會會生活水平的的象征。但是是，汽車在帶帶給我們快速速、便捷的同同時，也帶來來了大量的帶帶來了大量的的環(huán)境污染。據(jù)有關(guān)部門門統(tǒng)計，大城城市交通干道道的NO2和CO嚴重重超過國家標標準，汽車污染已已成為主要的的空氣污染物物，一些城市臭臭氧濃度嚴重重超標，已具有發(fā)生生光化學煙霧霧污染的潛在在危險，所以選擇公公共汽車出行行的重要性就就體現(xiàn)出來了了。通過本次次設計，目的的是理解以往往所學的知識識，掌握數(shù)字字集成電路系統(tǒng)統(tǒng)設計和調(diào)試試的方法，增增加集成電路路應用知識，培培養(yǎng)自己的實實際動手能力力以及分析解解決問題的能能力。手動式

9、公共汽車車報站顯示電電路為乘客正正確上下車占占據(jù)重要地位位，因為它們們發(fā)出的信號號顯示汽車到到站情況，對對乘客正確到到站上下車提供幫幫助。 系統(tǒng)概述設計意義 如今的時時代，萬物日日新月異，在在汽車領域中中，這種變化化也同樣存在在?，F(xiàn)在，汽汽車不僅僅是是主要的交通通工具之一，同同時也是時尚尚和潮流的最最好的體現(xiàn)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，大城市交通干道的NOx和CO嚴重超過國家標準，汽車污染已成為主要的空氣污染物，一些城市臭氧濃度嚴重超標，已具有發(fā)生光化學煙霧污染的潛在危險，所以選擇公共汽車出行的重要性就體現(xiàn)出來了。再者公交車上大多人源比較多，可能看不到窗外，因而乘客錯下公交車的可能性就大大增加了。因此為

10、了方便乘客，便發(fā)明了報站電路。公共汽車為廣大大乘客出行提提供了很大的的方便，它在在現(xiàn)代高科技技生活中扮演演著重要的角角色。本次設設計的是手動動式公共汽車車報站顯示電電路，它的主主體電路是用用CMOS集集成芯片來實實現(xiàn)的。利用用紅色發(fā)光二二極管來模擬擬公交路線的的站數(shù)，數(shù)碼碼管模擬語音音信號。實現(xiàn)現(xiàn)了較簡單的的邏輯功能。重重點是通過本本次設計過程程，了解和掌掌握邏輯電路路的設計、分分析。 設計指標本設計是手動式式公共汽車報報站顯示電路路，公交線路路有10個站站(用發(fā)光二二極管模擬)，用七段數(shù)數(shù)碼管模擬語語音信號。當公交車到到達第一站時時，第一個發(fā)發(fā)光二極管亮亮；當有乘客客需要在這站站上下車時，公

11、公交司機按下下按鍵開關(guān)，數(shù)數(shù)碼管顯示00，以此類推推?？傮w設計方案CMOS電子技技術(shù)是當前發(fā)發(fā)展最快的學學科之一。由由于半導體技技術(shù)的迅速發(fā)發(fā)展，微型計計算機的廣泛泛應用，所以以CMOS電子子技術(shù)在現(xiàn)代代科學技術(shù)領領域中占很重重要的地位，應應用也更加廣廣泛。如自動動控制、計算算機應用等。CMOS電路的設計過程和方法也在不斷的發(fā)展和完善。此次設計的手動式公共汽車報站顯示電路很大程度上是依據(jù)所學的數(shù)字電子技術(shù)的專業(yè)知識，其原理簡單易懂。1.3.1 設設計思想根據(jù)以定的設計計指標，用發(fā)發(fā)光二極管來來模擬公交路路線的站數(shù)，用用七段數(shù)碼管管模擬語音信信號。當公交車到到達第一站時時，第一個發(fā)發(fā)光二極管亮亮

12、；當有乘客客需要在這站站上下車時，公公交司機按下下按鍵開關(guān)，數(shù)數(shù)碼管顯示00，以此類推推。1.3.2 總總體電路結(jié)構(gòu)構(gòu)框圖根據(jù)以上設計分分析與功能描描述，可得出出公共汽車報報站顯示電路路的結(jié)構(gòu)框圖圖，如圖1-1所示。整整個電路可由由秒脈沖產(chǎn)生生電路、單穩(wěn)態(tài)態(tài)觸發(fā)電路、十十進制分頻電電路與顯示驅(qū)驅(qū)動電路四個個部分組成。秒脈沖產(chǎn)生電路秒脈沖產(chǎn)生電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路譯碼顯示驅(qū)動電路十進制計數(shù)電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路譯碼顯示驅(qū)動電路十進制計數(shù)電路 圖1-1手動動式公共汽車車報站顯示電電路的結(jié)構(gòu)框框圖1.3.3 方方案的論證與與比較本設計采用模塊塊化的設計方方式，從結(jié)構(gòu)構(gòu)框圖看電路路有五個單元元電路組成，每每個

13、單元實際際上都是獨立立的電路，有有幾個單元電電路有很多種種設計方案，面面對這些方案案，要通過各各方面比較選選出最合適的的方案。1. 秒脈沖電電路的選擇方案一：由門電電路構(gòu)成的多多諧振蕩器。當電源電壓壓波動時，會會使振蕩頻率率不穩(wěn)定，容容易受溫度、電電源電壓及外外界干擾的影影響，因此頻頻率穩(wěn)定性較較差。方案二：石英晶晶體多諧振蕩蕩器雖然可以以得到頻率穩(wěn)穩(wěn)定性極高的的脈沖波形，但本次設計對脈沖信號的要求是1HZ左右即可，學校實驗室現(xiàn)有的石英晶體基本為6MHZ和12MHZ，想要得到1HZ的頻率還需通過大量的分頻電路，會使電路顯的十分復雜。方案三：由集成成施密特觸發(fā)發(fā)器組成多諧諧振蕩器。通通過電容值和

14、和可調(diào)的電阻阻值來確定輸輸出矩形波的的頻率值（通通常為10HHZ），并且集成成施密特觸發(fā)發(fā)器具有較好好的性能，其其正向閾值電電壓UT+和負向閾閾值電壓UTT-也很穩(wěn)定定，有很強的的抗干擾能力力，使用方便便，電路簡單單可調(diào)。根據(jù)學校條件等等各方面因素素的分析，最最終本設計采采用方案三。2. 三進制計計數(shù)器的選擇擇方案一：由J-K觸發(fā)器構(gòu)構(gòu)成的三進制制計數(shù)器。采采用一片雙JJK觸發(fā)器774LS766即可，此電電路結(jié)構(gòu)簡單單，成本低。方案二：由D觸觸發(fā)器構(gòu)成的的三進制計數(shù)數(shù)器。采用一一片雙D觸發(fā)發(fā)器74LSS74以及774LS000、74LSS04共同來來實現(xiàn)，電路路需要三個芯芯片（至少兩兩片）。通

15、過對方案一和和方案二的比比較，選擇方方案一進行計計數(shù)器的設計計。第二章 單元電電路的設計2.1 秒脈沖沖電路的設計計本設計采用集成成施密特觸發(fā)器器CD40993組成多諧諧振蕩器。多多諧振蕩器是是一種脈沖產(chǎn)產(chǎn)生電路，它它的特點是不需需要外加輸入入信號，而使使電路能夠周周而復始地振振蕩。因此，秒秒脈沖電路的的設計大多采采用多諧振蕩蕩器。多諧振蕩器器沒有穩(wěn)定狀狀態(tài)，只有兩兩個暫穩(wěn)態(tài)，暫暫穩(wěn)態(tài)時間的的長短取決于于定時元件的充放電電時間，振蕩周期是多諧振蕩蕩器的主要參參數(shù)。多諧振蕩電電路必須接成成正反饋。2.1.1 芯芯片介紹CD4093芯芯片管腳功能能如圖2-11所示，它具具有4個雙輸輸入的施密特特觸

16、發(fā)器電路路，對于每個個輸入端都具具有施密特觸發(fā)器器電路特性。當當VDD=5V時時，VT+=3.33V，VT- =1.88V。應當指指出：不同的的電源電壓VVDD，它的VVT+和VT-的值是不不一樣的。圖2-1CDD4093內(nèi)內(nèi)部管腳圖2.1.2 秒秒脈沖電路的的工作原理及及功能由施密特觸發(fā)器器組成多諧振振蕩器時，僅僅需要外接一一個電阻和一一個電容。本本電路主要用用于對精度要要求不高的低低頻振蕩源，下頁圖2-2所示，就是CD4093構(gòu)成的自激多諧振蕩器的電路組成原理圖（a）、工作波形圖(b)和實際電路組成圖。 圖2-2 施施密特觸發(fā)器器組成的多諧諧振蕩器和工工作波形示意意圖(a)電路原理理圖(b

17、)工作波形圖圖 (c)實際電路組組成示意圖從圖2-2（bb）中看出，接通通電源后，因因電容C兩端端初始電壓為為零，所以輸輸出u0為高電平，此此時電流經(jīng)電電阻R向電容容C充電，使使uI上升，當uuI上升到正向向閾值電壓VVT+時，電路迅迅速翻轉(zhuǎn)，輸輸出u0為低電平，這這樣電容C經(jīng)經(jīng)電阻R再向向輸出端放電電，當uI下降到負向閾值電電壓VT-時，電路再次次翻轉(zhuǎn)7。這樣，電電容C如此周周而復始地充充電和放電，電電路便產(chǎn)生了了振蕩，輸出出矩形波。其其振蕩頻率可可通過改變RR和C的大小小來調(diào)節(jié)。由由于采用的是是CMOS施施密特觸發(fā)器器，而且UOOH=VDD，UOL=0，則則根據(jù)圖2-2（b）的電電壓波形得

18、到到計算振蕩周周期的公式為為： (2.1) 一般情況下，當當VDD=5V時時，取VT+=3.3VV, VT-=1.8VV。2.1.3 參參數(shù)計算及器器件的選擇秒脈沖產(chǎn)生電路路如圖2-33所示，由CCD40933施密特觸發(fā)發(fā)器和RC定定時電路構(gòu)成成。這里R采采用10K的可變電阻阻，可根據(jù)需需要調(diào)節(jié)R的的大小，從而而改變彩燈移移動的時間間間隔。根據(jù)式式（2.1），已知VDDD=5V, VT+=3.33V, VTT-=1.88V。若取RR=2.2KK，C=2220F，則=2.2100322010-6S 0.5S這個結(jié)果與實際際設計要求存存在一些偏差差，但本次設設計對秒脈沖沖電路的精確確度并不是很很高

19、要求，對對于發(fā)光二極極管的閃爍足足以用肉眼觀觀察到，因此此此誤差不影影響設計本身身。由以上估算可知知，秒脈沖產(chǎn)產(chǎn)生電路的脈脈沖寬度為00.5S。2.2單穩(wěn)態(tài)觸觸發(fā)電路的設設計單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路路是常用的脈脈沖整形電路路。它有一個穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)和一一個暫穩(wěn)態(tài)。在外加觸發(fā)發(fā)脈沖的作用用下經(jīng)一段時間間后，又自動動返回到原來來的穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)。2.2.1 芯芯片介紹74LS00是是一個四-22輸入與非門門電路即在一塊集集成電路含有有四個獨立的的與非門。每每個與非門有有2個輸入端端。74LSS00芯片符號及引腳排排列如圖2-4(a)、(b)所示。 （a）芯片符號號 （b）引腳腳排列圖2-3 74LS000芯片符號及

20、引腳排排列示意圖其真值表如表22-1所示。表2-1 774LS000的真值表輸 入輸 出ABY0010111011102.2.2 單單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電電路的工作原原理及功能單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路路由CT744H系列與非非門和RC定定時電路組成成。G2輸出出和G1輸入入之間為直接接耦合G1輸出和和G2輸入之之間采用RCC微分電路耦耦合。為使電電路在輸入電電壓U1為高高電平時處于于G1開通、GG2關(guān)閉的穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)要求R小于于R0FF。如圖2-4所示是74LS00構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。（教師批閱：此此處講述與圖圖2.4，與與實際設計電電路不符，改正之）圖2-4 單單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電電路2.3十進制計計數(shù)器電路的的設計根

21、據(jù)總體電路的的設計，需要要一個十進制計數(shù)器器的狀態(tài)來控控制譯碼器，此此電路由一片CD40017和100個發(fā)光二極極管構(gòu)成。10個個發(fā)光二極管管用來模擬公公交路線的站站站數(shù)。2.3.1 芯芯片介紹1. CD40017為十進進制計數(shù)電路路，其管腳功功能見圖2-5所示。 圖2-6 CD40117的引腳圖圖（注：Q0-QQ9 計數(shù)脈脈沖輸出端；CO：進位位脈沖輸淵；CP：時鐘鐘輸入端；CR：清除除端；INH：禁禁止端。）芯片的真值表見見表2-2所所示。表2-2 十進進制計數(shù)電路路CD40117管腳功能能表 時鐘時鐘允許復位輸出狀態(tài)LL不變HL不變H計數(shù)器復位(QQ0=H，QQ1- Q99=L)LL進到

22、下一級L不變L不變L進到下一級 2.3.2 十十進制計數(shù)電電路的工作原原理及功能CD4017它它是一片十進進制計數(shù)/分分頻器，該器器件具有關(guān)110個譯碼輸輸出端，每個個譯碼輸出端端通常處于低低電平，具在在時鐘脈沖由由低到高的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換過程中依依次進入高電電平，每個輸輸出在高電平平維持10個個時鐘周期中中的1個時鐘鐘周期，輸出出10進入低低電平后進位位輸出由低電電平轉(zhuǎn)到高，并并能與時鐘允允許端連成NN級。當CPP輸入低電平平時，用來模模擬公交總站站數(shù)的發(fā)光二二極管以每隔隔1S的時間間循環(huán)亮；當當CP輸入由由低電平轉(zhuǎn)換換到高電平時時，發(fā)光二極極管停止不往往下循環(huán)，表表示這一站有有乘客上下車車；當CP由

23、由高電平轉(zhuǎn)換換到低電平時時，發(fā)光二極極管又以每隔隔1S的時間間循環(huán)亮。其其電路如圖22-7所示。圖2-6十進制制計數(shù)器計數(shù)顯顯示原理示意意圖2.4 譯碼與與顯示驅(qū)動電電路的設計 譯碼與與顯示驅(qū)動是是由CD45510、CDD4511和和七段共陰數(shù)數(shù)碼管組成的的電路，下面面分別加以敘敘述。2.4.1 芯芯片的介紹CD4510十十進制同步加加/減計數(shù)器器為可預置BBCD 加減減可逆計數(shù)器器，該器件主主要由四位具具有同步時鐘鐘的D 型觸觸發(fā)器（具有有選通結(jié)構(gòu)，提提供T 型觸觸發(fā)器功能）構(gòu)構(gòu)成。具有可可預置數(shù)、加加減計數(shù)器和和多片級聯(lián)使使用等功能。CCD45100 具有復位位CR，置數(shù)數(shù)控制LD、并并行

24、數(shù)據(jù)D00D3、加加減控制U/ D 、時時鐘CP 和和進位CI 等輸入。CCR 為高電電平時，計數(shù)數(shù)器清零。當當LD 為高高電平時，DD0D3 上的數(shù)據(jù)置置入計數(shù)器中中，CI 控控制計數(shù)器的的計數(shù)操作，CCI 0 時，允許計計數(shù)。此時，若若U/ D為為高電平，在在CP 時鐘鐘上升沿計數(shù)數(shù)器加1 計計數(shù)；反之，在在CP 時鐘鐘上升沿減11 計數(shù)。除除了四個Q 輸出外，還還有一個進位位/錯位輸出出CO/ BBO 。其中，芯片1腳腳為PE，22腳而Q4，33腳為P4，44腳為P1，55腳為CINN，6腳為QQ1，7腳為為，8腳為VVSS,9腳腳為R,100腳為,111腳為Q2,12腳為PP2,13腳

25、腳為P3,114腳為Q33,15腳為為CP,166腳為VDDD。其管腳排排列如圖2-8所示。圖2-7 CCD45100管腳排列芯片的真值表見見表2-3所所示。表2-3 集集成電路CDD4510邏邏輯功能表CINU/DPER工作狀態(tài)100停止計數(shù)0100加法計數(shù)0000減法計數(shù)10預置數(shù)1復位2.4.2 共陰和共陽陽的數(shù)碼管LEDD的區(qū)別LED數(shù)碼管管的結(jié)構(gòu)LED數(shù)碼管也也稱為半導體體數(shù)碼管，是是目前數(shù)字電電路中最常用用的顯示器件件。它是以發(fā)發(fā)光二極管作作筆段并按共共陰極方式或或共陽極方式式連接后封裝裝而成的。圖圖所示是兩種種LED數(shù)碼碼管的外形與與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，、分別表表示公共陽極極和公共陰極極，

26、ag是是7個筆段電電極，DP為為小數(shù)點。LLED數(shù)碼管管型號較多，規(guī)規(guī)格尺寸也各各異，顯示顏顏色有紅、綠綠、橙等。下下圖2-8所示為數(shù)碼管管LED共陰陰共陽型的內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路路。 （a）外外型結(jié)構(gòu) （bb） 共陰極極 （c） 共陽極圖2-8 LED的共共陰共陽結(jié)構(gòu)構(gòu)用萬用表的hhFE檔檢測測led數(shù)碼碼管的方法，如下圖2-9所示。圖2-9 萬用用表的hFEE檔檢測leed數(shù)碼管一般可利用數(shù)字字萬用表的hhFE檔，檢檢查LED數(shù)數(shù)碼管的發(fā)光光情況。若使使用NPN插插孔，這是CC孔帶正電，EE孔帶負電。例例如，在檢查查LTS5447R型共陰陰極LED數(shù)數(shù)碼管時，從從E孔插入一一根單股細導導線，導線

27、引引出端接（）級（第腳與第腳在內(nèi)部連連通，可任選選一個作為（）；再從CC孔引出一根根導線依次接接觸各筆段電電極，可分別別顯示所對應應的筆段。若若按5-455所示電路，將將第、腳短路后再再與C孔引出出線接通，則則能顯示數(shù)字字“2”。把把ag段全全部接C孔引引線，就顯示示全亮筆段，顯顯示數(shù)字“88”。（注：這里的1223456778與PROOTEL中的的封裝畫圖相相反了一下）。檢測時，若某筆段發(fā)光黯淡，說明器件已經(jīng)老化，發(fā)光效率變低。如果顯示的筆段殘缺不全，說明數(shù)碼管已經(jīng)局部損壞。注意，檢查共陽極LED數(shù)碼管時應改變電源電壓的極性。如果被測LED數(shù)碼管的型號不明，又無引腳排列圖，則可用數(shù)字萬用表的

28、hFE檔進行測試： 判定數(shù)碼碼管的結(jié)構(gòu)類類型（共陰或或共陽）。 識別引腳腳列。 檢查全筆筆段發(fā)光情況況。 具體操作時時，可預先把把NPN插孔孔的C孔引出出一根導線，并并將導線接在在假定的公共共電極(任設一引腳腳)，再從E孔孔引出一根導導線，用此導導線依次去觸觸碰被測管的的其他引腳。 根據(jù)筆段發(fā)光或不發(fā)光的情況進行判別驗證。測試時，若筆段引腳或公共引腳判斷正確，則相應的筆段就能發(fā)光。當筆段電極接反或公共電極判斷錯誤時，該筆段就不能發(fā)光。數(shù)字萬用表hFE檔所提供的正向工作電流約20mA，做上述檢查絕對不會損壞被測器件。需注意的是，用hFE檔或二極管檔不適用于檢查大型LED數(shù)碼管。由于大型LED數(shù)碼

29、管是將多只發(fā)光二極管的單個字形筆段按串、并聯(lián)方式構(gòu)成的，因此需要的驅(qū)動電壓高（17V左右），驅(qū)動電流大（50mA左右）。檢測這種管子時，可采用20V直流穩(wěn)壓電源，配上滑線電阻器作為限流電阻兼調(diào)節(jié)亮度，來檢查其發(fā)光情況。另外要注意的是是，LED數(shù)數(shù)碼管中各段段發(fā)光二極管管的伏安特性性和普通二極極管類似，只只是正向壓降降較大，正向向電阻也較大大。在一定范范圍內(nèi)，其正正向電流與發(fā)發(fā)光亮度成正正比。由于常常規(guī)的數(shù)碼管管起輝電流只只有12 mA，最大大極限電流也也只有1030 mAA，所以它的的輸入端在55 V電源或或高于TTLL高電平(33.5V)的的電路信號相相接時，一定定要串加限流流電阻，以免免損

30、壞器件。2.4.3. 譯碼與顯示驅(qū)驅(qū)動電路的工工作原理及功功能譯碼與顯示驅(qū)動動電路的功能能是：在十進進制計數(shù)輸出出的作用下，提提供10個發(fā)光二極管管控制信號，數(shù)數(shù)碼管用來顯顯示對應的發(fā)發(fā)光二極管。其其電路圖如圖圖2-10所示。圖2-10 譯譯碼與顯示驅(qū)驅(qū)動電路示意意圖圖2.5 公共汽汽車報站顯示示電路的總工工作原理通過以上單元電電路的設計，確定公共汽車報站顯示電路的總工作原理圖。通過以下三點來闡述其具體工作原理： 首先，通過CD4093構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號，該脈沖信號用于提十進制計數(shù)器輸入信號。 其次，CD4017構(gòu)成的十進制計數(shù)器用于產(chǎn)生發(fā)光二極管的循環(huán)信號，此信號提供

31、公共汽車到站的原始信號。 最后，由CD4510、CD4511和數(shù)碼管構(gòu)成的譯碼驅(qū)動電路，將得到的信號公共汽車到站的站點即輸出到數(shù)碼管上，實現(xiàn)所需功能。第三章 電路的的安裝及調(diào)試試到這里為止，手手動式公共汽汽車報站顯示示電路的設計計基本完成，但但此只鑒于所所學理論基礎礎上完成，將將設計的電路路圖變成印刷刷板，再將電電路的元件焊焊接在印刷板板上，形成一一個完整的電電子產(chǎn)品，這這一過程非常常重要。實際際過程中還有有很多問題待待解決。如設設計方案的驗驗證、調(diào)試過過程中遇到的的難題等，都都需要進一步步研究。3.1 設計方方案驗證目前最常用的驗驗證方法是仿仿真軟件驗證證和實驗臺驗驗證，在設計計前期投入了了

32、大量的時間間查找資料做做準備，這一一驗證環(huán)節(jié)也也相關(guān)重要。為了更好的做到到學以致用，更更為便于后期期制作，決定定先在仿真軟軟件驗證，電電子仿真軟件件Multiisim7.0功能十分分強大，能勝勝任電路分析析、模擬電路路、數(shù)字電路路、高頻電路路、RF電路、電電力電子及自自控原理等各各方面的虛擬擬仿真；并提提供多達188種基本分析析方法7。圖3-1是本次設計方方案電路，在在Multiisim7.0環(huán)境下仿仿真示意圖，最終終仿真顯示本本設計方案可可行。圖3-1 MMultissim7.0軟件下的的設計電路仿真真原理圖通過了仿真軟件件驗證，說明明理論上的設設計方案是成成功的，但是是實驗器件不不同于理想

33、元元件，它會因因為所處環(huán)境境不同，會受受到這樣那樣樣的干擾，更更不排除元器器件自身的制制造工藝有缺缺陷。使實際際設計無法達達到預期效果果。所以實驗驗臺驗證必不不可少。本設計用到的芯芯片較多，考考慮到時間及及學校實驗室室的開放情況況等諸多因數(shù)，又又基于仿真軟軟件的驗證成成功，對自己己設計的電路路有較大的信信心，決定直直接制板調(diào)試試。3.2 電路板板的制作有了以上的驗證證，汽車到站站控制電路的的設計算基本本完成，接下下要完成的是是汽車到站控制電路路的硬件制作作。對于電子產(chǎn)品來來說，電路板板的設計是從從電路原理圖圖變成一個具具體產(chǎn)品的必必經(jīng)之路，電電路板設計的的合理性與產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)及及產(chǎn)品的質(zhì)量量密

34、切相關(guān)。目目前，我們所所學過的是PProtell 99 SSE電子線路路CAD軟件件，Prottel99SSE是Prootel公司司近10年來來致力于Wiindowss平臺開發(fā)的的最新結(jié)晶，能能實現(xiàn)從電學學概念設計到到輸出物理生生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以以及這之間的的所有分析、驗驗證和設計數(shù)數(shù)據(jù)管理。PProtell 99 SEE共分5個模模塊，分別是是原理圖設計計、PCB設設計（包含信信號完整性分分析）、自動動布線器、原原理圖混合信信號仿真、PPLD設計。Protel 99 SE現(xiàn)有強大的功能，其完善的設計確立了在電路板設計領域出類拔萃的地位8。所以以下介紹的的是通過Prrotel 99 SEE軟件制作電

35、電路板的過程程9。1. 原理圖在在Proteel 99 SE 軟件件中畫出.SSCH原理圖圖，見圖3-2所示。圖3-2 PProtell 99SEE中畢業(yè)設計計電路的原理理圖2. Prottel 999 SE軟件件中，切換在在Documment窗口口下，然后單單擊右鍵，打打開New,雙擊“PCB DDocumeent”即建立了“PCB.PPCB”文件。3. “PCBB.PCB”圖標，即進進入其設計窗窗口，找出各各元件的封裝裝代號，在.SCH中對對其所有元件件進行封裝，確確定無誤后導導成PCB板板。4. 學校條件件有限，畢業(yè)業(yè)設計按要求求只能作成單單面印刷板，所所以布局及走走線的設計很很重要，最

36、后后的印刷板如如圖3-3所示。有有幾根線實在在布不過去，采采用跳線方式式。圖3-3手動動式公共汽車車報站顯示電電路的PCBB板5. 將PCBB圖打印到熱熱轉(zhuǎn)印紙上，將將打印好PCCB的轉(zhuǎn)印紙紙平鋪在覆銅銅板上，通過過轉(zhuǎn)印機就把把圖印在覆銅銅板。6. 銅板用三三氯化鐵溶液液腐蝕，溶液液的配比為：三氯化鐵占占35%，水占占65%左右。溶溶液的溫度以以30-500較好，溫度度太底，腐蝕蝕速度慢，在在腐蝕過程中中最好用線吊吊住銅版邊緣緣來回晃動，以以加快腐蝕速速度，整個腐腐蝕過程應在在瓷盤，塑料料盤中進行。7. 當覆銅板板上沒有保護護部分的銅箔箔都以腐蝕掉掉時，應立即即取出覆銅板板，馬上用清清水沖洗，

37、沖沖洗干凈擦干干水跡，用清清潔球擦去保保護漆。8. 腐蝕好的的印刷板要及及時鉆孔，印印刷電路板孔孔徑，對一般般元器件選直直徑1鉆頭，集成成電路孔徑選選直徑0.88鉆頭，因鉆鉆頭細小，鉆鉆孔時不得用用力過猛，否否則會弄斷鉆鉆頭。9. 再次處理理，為了美觀觀起見，要盡盡量將多余的的板去掉，四四個角磨成原原弧狀。10. 涂刷保保護膜，其目目的是保護印印刷電路板的的覆銅面不再再被氧化和提提高可焊性。保保護膜選用松松香液，松香香液的配方是是松香粉255%，純酒精精75%，松香香液蒸發(fā)很快快，在涂刷過過程中要快速速刷好，不要要來回刷，干干燥后方可使使用。11. 根據(jù)原原理圖將相應應的元件安裝裝在印刷板上上

38、，并進行焊焊接。焊接過過程要注意虛虛焊和假焊問問題。3.3 故障分分析及解決在手動式公共汽汽車報站顯示示電路的調(diào)試試過程中，故故障的存在是是正常的，關(guān)關(guān)鍵在于我們們是如何進行行故障的排除除。因為之前前的電路是經(jīng)經(jīng)過驗證的，所所以本次調(diào)試試過程中沒有有出現(xiàn)很大的的電路原理問問題，調(diào)試過過程也較順利利，只出現(xiàn)下下面兩個小問問題。1. 接上電源源后，撥動開開關(guān)，發(fā)光二二極管沒反應應這個故障的產(chǎn)生生，原因有很很多，但是最最大的可能是是脈沖電路有有問題，在實實驗室用示波波器對脈沖電電路進行檢測測（即CD44093的3引腳），沒沒有預想中的的方波出現(xiàn)，證證明脈沖產(chǎn)生生電路存在問問題。確定故故障所在之后后就

39、要解決，對對脈沖電路的的原理是通過過仿真軟件驗驗證的，應該該是不會出錯錯的，參數(shù)的的理論計算也是成功功的，檢查原原理圖，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)10個發(fā)光光二極管沒有有接地線，用導導線將發(fā)光二二極管與地線線連接，理想想中的方波終終于產(chǎn)生，發(fā)發(fā)光二極管亮亮，問題解決決。2. 發(fā)光二極極管隔一盞才才會亮脈沖電路的問題題解決以后，發(fā)發(fā)現(xiàn)接上電源源之后，發(fā)光光二極管仍然然有兩個不亮亮，斷開電源源，重新檢查查電路，發(fā)先先二極管附近近的電路有一一段是沒連好好的，用焊絲絲焊上去以后后，問題解決決，發(fā)光二極極管正常工作作。這個問題題是在制板過過程中出現(xiàn)的的，可能是腐腐蝕的過久，把把銅線給腐蝕蝕掉了；也可可能是在清洗洗過程中，清

40、清潔球擦的太太用力，那里里的銅線又是是比較細的，導導致銅線斷開開。結(jié) 論 經(jīng)過這么長一段段時間的工作作，本次設計計也接近尾聲聲，我想這次次設計，讓我我系統(tǒng)的整理理了自己大學學期間所學過過的知識，首首先選定課題題、確定設計計方案，我進進行了大量資資料的收集、選選擇及整合。其其次通過電腦腦軟件畫出PPCB板到最最后的調(diào)試成成功，整個過過程讓我有了了獨立思考及及解決問題的的能力，對于于自己所設計計的公共汽車車報站顯示電電路有了更深深層次的認識識。本次設計計的難點是在在于各個單元元電路的連接接及電路的細細節(jié)設計，需需要有一個很很清楚的條理理，才能把所所學過的知識識串聯(lián)起來，使使整體電路設設計完整。整整個過程，遇遇到很多問題題，特別是調(diào)調(diào)試不出來的的時候，心中中總是有點灰灰心，更是有有放棄的沖動動，但是，最最后還是堅持持下來，靜下下心來，仔細細查找原因。本次設計主要涉涉及到一些中中、小規(guī)模集集成電路芯片片，運用集成成電路的知識識實現(xiàn)公共汽汽車報站顯示示的功能。不不足之處是對對實際情況考考慮不夠，設設計還存在一一定的偏差，如如現(xiàn)實情況中中的語音報站站現(xiàn)象。手動動式公共汽車車報站顯示電電路在今天這這個環(huán)境污染染日益嚴重的的社會扮演著著很重要的角角色，值得我我們?nèi)パ芯?。通過本次設計，收收益非淺，深深深的體會就就是：學電子子切記好高鶩