多功能數(shù)字鐘

.z...系統(tǒng)功能及原理?！蚕到y(tǒng)組成框圖、電路原理圖〕各模塊的功能，原理，器件選擇結(jié)果分析設(shè)計(jì)小結(jié)附錄參考文獻(xiàn)2天四、根本要求1.根本功能：以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間，為節(jié)省元器件，其中秒的個(gè)位和小時(shí)的十位均用二極管指示，燈亮為“1”，燈滅為“0”。小時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)要求為“12翻2.擴(kuò)展功能：定時(shí)控制，其時(shí)間自定；仿播送電臺(tái)正點(diǎn)報(bào)時(shí)，自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)或觸摸報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)〔主要表達(dá)在理論知識(shí)上進(jìn)展電路設(shè)計(jì)〕教研室主任簽名：2008年10月15日目錄摘要…………………………4

1.方案選擇和論證…………51.1系統(tǒng)根本方案選擇和論證………………5芯片的選擇方案和論證……………5顯示模塊選擇方案和論證…………5脈沖發(fā)生器的選擇方案和論證……………………51.2電路設(shè)計(jì)最終方案決定………………52.各模塊的功能原理及器件選擇…………62.1功能要求…………………62.2設(shè)計(jì)方案………………62.3單元電路的設(shè)計(jì)…………6主體電路局部……………7振蕩電路………………7計(jì)數(shù)電路………………8校時(shí)電路………………12譯碼與顯示電路……………………132.4主要設(shè)備及器件…………153.結(jié)果分析……………164設(shè)計(jì)小結(jié)

…………………175參考文獻(xiàn)……………………18附錄整體電路圖

………………20【摘要】數(shù)字時(shí)鐘電路系統(tǒng)由主電路和擴(kuò)展電路兩大局部組成的。主電路完成數(shù)字鐘的根本功能，擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的擴(kuò)展功能。振蕩器是數(shù)字鐘的核心，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。有555構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻脈沖信號(hào)，作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn)，在經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖.秒計(jì)數(shù)器滿60分后向分?jǐn)?shù)器進(jìn)位，分?jǐn)?shù)器計(jì)滿60后向小時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“12翻1〞規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)譯碼器送顯示器。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)可以用校時(shí)電路進(jìn)展校時(shí)，校分，校秒。擴(kuò)展電路必須在主體電路正常運(yùn)行的情況下才能進(jìn)展功能擴(kuò)展?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)字時(shí)鐘，振蕩器，計(jì)數(shù)器，分頻器，校時(shí)電路，譯碼器。多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)1方案選擇和論證1.1系統(tǒng)根本方案選擇和論證芯片的選擇方案和論證：方案一:采用89C51芯片作為硬件核心，采用FlashROM，內(nèi)部具有4KBROM存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù),當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)展調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的屢次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二:采用74LS系列的芯片為核心,雖然構(gòu)造簡單，但通俗易懂，不像單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜內(nèi)部構(gòu)造。既能更好的了解數(shù)字鐘的工作原理，也是廣闊初學(xué)者的首選芯片之一。顯示模塊選擇方案和論證：方案一：采用LCD液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,但是價(jià)格昂貴,需要的接口線多,所以在此設(shè)計(jì)中不采用LCD液晶顯示屏.方案二：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比擬適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不用此種作為顯示.方案三：采用七段數(shù)碼管以其原理簡單、功能單一、界面美觀大方等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以選擇它作為顯示局部。脈沖發(fā)生器的選擇方案和論證：方案一：晶振的頻率為32768Hz,因其內(nèi)部有15級(jí)2分頻集成電路，所以輸出端正好可得到1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖。方案二：采用由三與非門構(gòu)成的環(huán)形振蕩器為核心的電路產(chǎn)生1HZ脈沖信號(hào)，但它受溫度的影響很大，頻率的穩(wěn)定性不高，所以很難滿足設(shè)計(jì)要求。方案三：采用CMOS型555芯片，輸入阻抗高達(dá)10數(shù)量級(jí)，定時(shí)長，功耗小，非常適合本電路的設(shè)計(jì)要求。1.2電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述,對(duì)此次作品的方案選定:采用以74LS系列的芯片為核心設(shè)計(jì);555提供時(shí)鐘脈沖;七段數(shù)碼管作為顯示。2各模塊的功能原理及器件選擇2.1功能要求根本功能〔1〕時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“12翻1〞，分和秒的計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制〔2〕準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)，分，秒的時(shí)間〔3〕校正時(shí)間擴(kuò)展功能〔1〕定時(shí)控制；〔2〕自動(dòng)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；2.2設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先建立了一個(gè)多功能數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖，框圖如圖1所示。時(shí)顯示器時(shí)顯示器時(shí)譯碼器時(shí)計(jì)數(shù)器分顯示器分譯碼器分計(jì)數(shù)器秒顯示器秒譯碼器秒計(jì)數(shù)器校時(shí)電路振蕩器分頻器仿電臺(tái)報(bào)時(shí)報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)定時(shí)控制觸摸整點(diǎn)報(bào)時(shí)觸摸整點(diǎn)報(bào)時(shí)1s主體電路擴(kuò)展電路圖1多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)組成框圖由圖1可知，電路的工作原理是：多功能數(shù)字鐘電路由主體電路和擴(kuò)展電路兩大局部組成。其中主體電路完成數(shù)字鐘的根本功能，擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的擴(kuò)展功能。振蕩器產(chǎn)生的高脈沖信號(hào)作為數(shù)字鐘的振源，再經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向分計(jì)數(shù)器個(gè)位進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后向小時(shí)計(jì)數(shù)器個(gè)位進(jìn)位并且小時(shí)計(jì)數(shù)器按照“12翻1〞的規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)譯碼器送顯示器。計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)電路進(jìn)展校時(shí)、校分、校秒。擴(kuò)展電路必須在主體電路正常運(yùn)行的情況下才能進(jìn)展擴(kuò)展功能。2.3單元電路的設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法很多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子鐘等。在本次設(shè)計(jì)，電路是由許多單元電路組成的，因此首先必須對(duì)各個(gè)單元電路進(jìn)展設(shè)計(jì)。2.3.1主體電路局部主體電路局部的電路主要由振蕩電路、計(jì)數(shù)電路、顯示電路以及校時(shí)電路四大局部組成。下面將對(duì)各局部電路進(jìn)展設(shè)計(jì)。2.3.2振蕩電路〔1〕振蕩器振蕩電路由振蕩器和分頻器產(chǎn)生1Hz時(shí)鐘脈沖和擴(kuò)展局部所需的頻率，下面對(duì)振蕩器進(jìn)展介紹。振蕩電路的種類較多，這里采用由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩電路來產(chǎn)生，其原理圖可參見圖2。振蕩電路的輸出為方波，其主要參數(shù)為頻率和占空比。由于分頻電路采用邊沿觸發(fā)，因此對(duì)方波信號(hào)的占空比并沒有嚴(yán)格要求。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，振蕩電路輸出方波的頻率為10Hz，周期等于0.1s。根據(jù)振蕩周期的計(jì)算公式：T=T1+T2=(R1+2R2)C1ln2可以確定振蕩電路中各元件的參數(shù)。先確定電容值，選取C1=0.1μF，則取R2=510kΩ，則R1=409kΩ，可由一只390kΩ的固定電阻和一只47kΩ精細(xì)可調(diào)電阻構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)精細(xì)可調(diào)電阻的大小來獲得較為準(zhǔn)確的輸出信號(hào)頻率。確定了各元件的參數(shù)以后，就可以得到振蕩電路原理圖。圖2555振蕩器數(shù)字秒表的計(jì)時(shí)精度取決于振蕩電路的輸出信號(hào)頻率精度，而振蕩電路的輸出信號(hào)頻率精度取決于電路元件參數(shù)的精度。所示振蕩電路中的電阻、電容的參數(shù)易受溫度等外部因素的影響，因此很難獲得很高的頻率精度。在準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的電子表中，一般采用由石英晶體構(gòu)成的振蕩器?！?〕分頻器分頻器的作用是將由石英晶體產(chǎn)生的高頻信號(hào)分頻成基時(shí)鐘脈沖信號(hào)和擴(kuò)展局部所需的頻率。在此電路中，分頻器的功能主要有兩個(gè)：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)；二是功能擴(kuò)展電路所需的信號(hào)，如仿電臺(tái)用的1KHz的高頻信號(hào)和500Hz的低頻信號(hào)等。選用3片中規(guī)模集成電路計(jì)數(shù)器74LS90可以完成以上功能。因每片為1/10分頻，3片級(jí)聯(lián)則可獲得所需要的頻率信號(hào)，即第1片的Q0端輸出頻率為500Hz,第2片的Q3端輸出為10Hz，第3片的Q3端輸出為1Hz。計(jì)數(shù)電路分和秒計(jì)數(shù)器都是模數(shù)M=60的計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)規(guī)律為00-01-...-58-59-00...選74LS92作十位計(jì)數(shù)器，74LS90作個(gè)位計(jì)數(shù)器，再將它們級(jí)聯(lián)成模數(shù)M=60的計(jì)數(shù)器。時(shí)計(jì)數(shù)器是一個(gè)“12翻1〞的特殊進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即當(dāng)數(shù)字鐘運(yùn)行到12時(shí)59分59秒，秒的個(gè)位計(jì)數(shù)器再輸入一個(gè)秒脈沖時(shí)，數(shù)字鐘自動(dòng)顯示為01時(shí)00分00秒，實(shí)現(xiàn)日常生活中習(xí)慣用的計(jì)時(shí)規(guī)律。下面將分別介紹60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和“12翻1〞小時(shí)計(jì)數(shù)器?！惨弧?0進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路如圖3所示：圖3六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路中，74LS92作為十位計(jì)數(shù)器，在電路中采用六進(jìn)制計(jì)數(shù)；74LS90作為個(gè)位計(jì)數(shù)器在電路中采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)。當(dāng)74LS90的14腳接振蕩電路的輸出脈沖1Hz時(shí)74LS90開場工作，它計(jì)時(shí)到10時(shí)向十位計(jì)數(shù)器74LS92進(jìn)位。下面對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹。①十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS9074LS90是二—五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端CPA和CPB。其中，CPA和組成一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；CPB和組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；假設(shè)將與相連接，時(shí)鐘脈沖從輸入，則構(gòu)成了8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS90有兩個(gè)清零端R0〔1〕、R0〔2〕，兩個(gè)置9端R9〔1〕和R9〔2〕，其BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表1,，二—五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表2，74LS90的管腳圖如圖4。圖474LS90的管腳圖表1BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序表2二—五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序②異步計(jì)數(shù)器74LS92所謂異步計(jì)數(shù)器是指計(jì)數(shù)器內(nèi)各觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)不是來自于同一外接輸入時(shí)鐘信號(hào)，因而觸發(fā)器不是同時(shí)翻轉(zhuǎn)。這種計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度慢。一異步計(jì)數(shù)器74LS92是二—六—十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，即和組成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，和在74LS92中為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)和相連，時(shí)鐘脈沖從輸入，74LS92構(gòu)成十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS92的管腳圖如圖5，計(jì)數(shù)功能表如圖6。圖574LS92的管腳圖圖674LS92計(jì)數(shù)功能表〔二〕“12翻1〞小時(shí)計(jì)數(shù)器電路圖7“12翻1”〔1〕電路如圖7所示“12翻1”小時(shí)計(jì)數(shù)器是按照“01—02—03—04—05—06—07—08—09—10—11—12—01表3“12翻1〞小時(shí)計(jì)時(shí)時(shí)序十位個(gè)位十位個(gè)位CPQ10Q03Q02Q01Q00CPQ10Q03Q02Q01Q00012345670000000000000001001000110100010101100111891011121300011101000100110100000000100100001〔二〕電路的工作原理由表4可知：個(gè)位計(jì)數(shù)器由4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS191構(gòu)成，十位計(jì)數(shù)器由雙D觸發(fā)器74LS74構(gòu)成，將它們組成“12翻1〞小時(shí)計(jì)數(shù)器。由表可知：計(jì)數(shù)器的狀態(tài)要發(fā)生兩次跳躍：一是：計(jì)數(shù)器計(jì)到9，即個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為=1001后，在下一計(jì)數(shù)脈沖的作用下計(jì)數(shù)器進(jìn)入暫態(tài)1010，利用暫態(tài)的兩個(gè)1即使個(gè)位異步置0，同時(shí)向十位計(jì)數(shù)器進(jìn)位使=1；二是計(jì)數(shù)到12后，在第13個(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用下個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)應(yīng)為=0001，十位計(jì)數(shù)器的=0。第二次跳躍的十位清“0〞和個(gè)位置“1〞的輸出端、、來產(chǎn)生。對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹。①D觸發(fā)器74LS74在電路中用到了D觸發(fā)器74LS74，74LS74的管腳圖如圖8。圖874LS74的管腳圖下面將介紹一些有關(guān)觸發(fā)器的內(nèi)容：觸發(fā)器，它是由門電路構(gòu)成的邏輯電路，它的輸出具有兩個(gè)穩(wěn)定的物理狀態(tài)〔高電平和低電平〕，所以它能記憶一位二進(jìn)制代碼。觸發(fā)器是存放在二進(jìn)制信息的最根本的單元。按其功能可為根本RS觸發(fā)器觸、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。這幾種觸發(fā)器都有集成電路產(chǎn)品。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)數(shù)JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器。不過，深刻理解RS觸發(fā)器對(duì)全面掌握觸發(fā)器的工作方式或動(dòng)作特點(diǎn)是至關(guān)重要的。事實(shí)上，JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器是RS觸發(fā)器的改良型，其中JK觸發(fā)器保存了兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，而D觸發(fā)器只保存了一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。D觸發(fā)器有邊沿D觸發(fā)器和高電平D觸發(fā)器。74LS74為一個(gè)電平D觸發(fā)器。②計(jì)數(shù)器74LS19174LS191的管腳圖如圖9。圖974LS191的管腳圖校時(shí)電路〔一〕電路如圖10所示圖10校時(shí)電路〔二〕電路的工作原理校時(shí)電路的作用是：當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者出現(xiàn)誤差時(shí)，校正時(shí)間。校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具有的根本功能。一般電子表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能。為了使電路簡單，在此設(shè)計(jì)中只進(jìn)展分和小時(shí)的校時(shí)。校時(shí)有“快校時(shí)〞和“慢校時(shí)〞兩種，“快校時(shí)〞是通過開關(guān)控制，使計(jì)數(shù)器對(duì)1Hz校時(shí)脈沖計(jì)數(shù)?！奥r(shí)〞是用手動(dòng)產(chǎn)生單脈沖作校時(shí)脈沖。圖中S1校分用的控制開關(guān)，S2為校秒用的控制開關(guān)，它們的控制功能如表4所示，校時(shí)脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖，當(dāng)S1或S2分別為“0〞時(shí)可以進(jìn)展“快校時(shí)〞。如果校時(shí)脈沖由單次脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進(jìn)展“慢校時(shí)〞。表4校時(shí)開關(guān)的功能〔三〕對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹在此電路中，用到的元器件有兩塊四2輸入與非門74LS00、一塊六反相器74LS04、兩個(gè)電容、兩個(gè)電阻以及兩個(gè)開關(guān)。四-2輸入與非門74LS00集成邏輯門是數(shù)字電路中應(yīng)用十分廣泛最根本的一種器件，為了合理的使用和充分利用其性能，必須對(duì)它的主要參數(shù)和邏輯功能進(jìn)展測試。74LS00與非門的主要參數(shù)為：輸出高電平：指與非門有一個(gè)以上輸入端接地或接低電平時(shí)的輸出電平值。輸出低電平：指與非門的所有輸入端均接高電平時(shí)的輸出電平值。開門電平：指與非門輸出處于額定低電平時(shí)允許輸入高電平的最小值。關(guān)門電平：指與非門輸出處于高電平狀態(tài)時(shí)允許輸入低電平的最大值。電壓傳輸特性：是指門的輸出電壓隨輸入電壓而變化的曲線，由它可以得到門電路的輸出高電平、輸出低電平、關(guān)門電平和開門電平等。低電平的輸出電源電流；是指輸入所有端都懸空，輸出端空載時(shí)，電源提供器件的電流。高電平輸出電源電流：是指輸出端空載，每個(gè)門各有一個(gè)以上的輸入端接地，電源提供應(yīng)器件的電流。低電平輸入電流：是指被測輸入端接地，其余輸入端懸空時(shí)，由被測輸入端流出的電流值。高電平輸入電流：指被測輸入端接高電平，其余輸入端接地，流入被測輸入端的電流值。扇出系數(shù)：門電路能驅(qū)動(dòng)同類門的個(gè)數(shù)，它是衡量門電路負(fù)載能力的一個(gè)參數(shù)，TTL與非門有兩種不同性質(zhì)的負(fù)載，即灌電流負(fù)載和拉電流負(fù)載，因此有兩種扇出系數(shù)。即低電平扇出系數(shù)和高電平扇出系數(shù)。2.3.5譯碼與顯示電路〔一〕電路如圖11所示圖11譯碼與顯示電路〔二〕電路的工作原理譯碼是編碼的相反過程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)以表示編碼時(shí)所賦予原意的電路。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十制譯碼器和BCD—7段譯碼器、顯示模塊用來顯示計(jì)時(shí)模塊輸出的結(jié)果?！踩硨?duì)電路中的主要元件及功能介紹〔1〕譯碼器74LS48譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的工作是把給定的代碼進(jìn)展“翻譯〞，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)字分配，存儲(chǔ)器尋址和組合控制信號(hào)等。譯碼器可以分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。在電路中用的譯碼器是共陰極譯碼器74LS48，用74LS48把輸入的8421BCD碼ABCD譯成七段輸出a-g，再由七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)。74LS48的管腳圖如圖12。在管腳圖中，管腳LT、RBI、BI/RBO都是低電平是起作用，作用分別為：LT為燈測檢查，用LT可檢查七段顯示器個(gè)字段是否能正常被點(diǎn)燃。BI是滅燈輸入，可以使顯示燈熄滅。RBI是滅零輸入，可以按照需要將顯示的零予以熄滅。BI/RBO是共用輸出端，RBO稱為滅零輸出端，可以配合滅零輸出端RBI，在多位十進(jìn)制數(shù)表示時(shí)，把多余零位熄滅掉，以提高視圖的清晰度。也可用共陰譯碼器74LS248，CD4511?！?〕LED顯示器通常所說的LED顯示器由7個(gè)發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段LED顯示器，其排列形狀如下圖。顯示器中還有一個(gè)圈點(diǎn)型發(fā)光二極管〔在圖中用dp表示〕，用于顯示小數(shù)點(diǎn)。通過七個(gè)發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其它符號(hào)。LED顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法：·共陽極接法把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。使用時(shí)公共陽極接＋5V。陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管導(dǎo)通點(diǎn)亮，輸入高電平的則不點(diǎn)亮?！す碴帢O接法把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接地，陽極端輸入高電平的段發(fā)光二極管導(dǎo)通點(diǎn)亮，輸入低電平的則不點(diǎn)亮。圖1274LS48的管腳圖〔3〕七段LED顯示器的工作原理七段LED顯示器需要由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)。在七段LED顯示器中，共陽極顯示器，用低電平驅(qū)動(dòng)；共陰極顯示器，用高電平驅(qū)動(dòng)。點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式：。①靜態(tài)顯示器所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示*一字符時(shí)，相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。這種顯示方法的每一位都需要有一個(gè)8位輸出口控制。靜態(tài)顯示器的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流一定的情況下，顯示器的亮度高。控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時(shí)，CPU才執(zhí)行一次顯示更新子程序。這樣大大節(jié)省了CPU的時(shí)間，提高了CPU的工作效率；缺點(diǎn)是位數(shù)較多時(shí)，所需的I/O口太多，硬件開銷太大。②動(dòng)態(tài)顯示器所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器〔掃描〕，對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。在同一時(shí)刻只有一位顯示器在工作〔點(diǎn)亮〕，利用人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時(shí)的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個(gè)字符“同時(shí)〞顯示。顯示器亮度既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高且較穩(wěn)定的顯示。動(dòng)態(tài)顯示器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件資源，本錢較低。但在控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要保證顯示器正常顯示，CPU必需每隔一段時(shí)間執(zhí)行一次顯示子程序，占用CPU大量時(shí)間，降低了CPU的工作效率，同時(shí)顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。主體電路局部是由上面的以上的各個(gè)單元電路組成的，電路圖見2.4主要設(shè)備及器件3結(jié)果分析經(jīng)過精心的準(zhǔn)備，我們組員用了半天的時(shí)間將焊板以及元器件用導(dǎo)線連接起來。但在我們連線成功后，接通電源后發(fā)現(xiàn)共陰極LED顯示管沒有亮，經(jīng)過檢查我們沒有把3號(hào)和8號(hào)引腳接地，如果是共陽極那就是將這兩腳接電源。但是接好之后我們發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不能正常顯示的狀況,經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主要是由于接觸不良的問題,其中包括線的接觸不良和芯片的接觸不良,在實(shí)驗(yàn)過程中,數(shù)碼管有幾段二極管時(shí)隱時(shí)現(xiàn),有時(shí)會(huì)消失.用5V電源對(duì)數(shù)碼管進(jìn)展檢測,一端接地,另一端接觸每一段二極管,發(fā)現(xiàn)二極管能正常顯示的,再用萬用表歐姆檔檢測每一根線是否接觸良好,在檢測過程中發(fā)現(xiàn)有幾根線有時(shí)能接通,有時(shí)不能接通,把接觸不好的線重新接過后發(fā)現(xiàn)能正常顯示了。當(dāng)我們改正錯(cuò)誤后，我們的LED數(shù)碼顯示管燈亮了，可是發(fā)現(xiàn)新的問題了：我們的六個(gè)顯示器有兩個(gè)只能顯示號(hào)管腳；我們的秒指針沒有變化；我們的開關(guān)沒有起到調(diào)節(jié)作用。為了解決這些問題，我們從信號(hào)的發(fā)生裝置NE555的輸出開場檢查，我們發(fā)現(xiàn)NE555三號(hào)腳可以發(fā)出脈沖，可是在分頻電路的輸出端沒有收到連續(xù)的信號(hào)脈沖，我們首先排除了芯片壞的可能性，在檢查分頻電路時(shí)也沒有發(fā)現(xiàn)虛焊,假焊和錯(cuò)焊的情況，于是我們和兄弟組的人員討論，結(jié)果他們也發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。我們暫時(shí)把這個(gè)問題擱置繼續(xù)從分頻電路的輸出1Hz的90芯片出發(fā)，我們發(fā)現(xiàn)自己在焊接時(shí)把74LS90和74LS92芯片的接地端全部以74LS90的方式