8位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路設(shè)計

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.3二、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.10六、心得體會.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

2、顯示閃爍的關(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，是實現(xiàn)邏輯非運算的邏輯電路。非門有輸入和輸出兩個端，電路符號如圖2所示，其輸出端的圓圈代表反

3、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AY0110 3、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。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。 圖5 74LS138譯碼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖用與非門組成的3線8線譯碼器74LS138，S1、S2、S3是三個附加的控制端。當(dāng)S1=1，S2+S3=0時，譯碼器處于工作狀態(tài)；否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在

4、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+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70XXXX11111111X1XXX1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110 5、74LS161計數(shù)器同步二進(jìn)制計數(shù)器74LS161的功能同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C

5、R=“0”，計數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0”，這個時候為異步復(fù)位功能。當(dāng)CR=“1”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=LD=EP=ET=“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= Q0Q1Q2Q3CET。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CrPTLDCPD

6、CBAQ3Q2Q1Q00xxXxXXxx00001xX0dcbadcba1111XxxX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CLKDQ(n+1)011預(yù)置1100預(yù)置零001不允許1100置零1111置1110Qo保持 由表可知，異步清零端、

7、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、信號還應(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

8、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)

9、器控制的八個數(shù)碼管依次顯示一到八的數(shù)字。圖10 總電路圖六、心得體會 1、通過這次課程設(shè)計，加強了我們動手、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，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費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，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

10、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，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。認(rèn)識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。4、經(jīng)過幾天的上機，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，點點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

11、會能有實踐的機會，但我們可以，而且設(shè)計也是一個團隊的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，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。

12、同時我認(rèn)為我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發(fā)揚團結(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。團結(jié)協(xié)作是我們實習(xí)成功的一項非常重要的保證。而這次實習(xí)也正好鍛煉我們這一點，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)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。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)知識問題，最后在老師的