led控制器的設計

1、目錄目錄 1LED控制器的設計21 選題背景 211 指導思想 212 方案論證 213 基本設計任務 32 電路設計 32.1 總體方框圖 32.2 工作原理 33 各主要電路及部件工作原理 33.1 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 43.2 CD4511 簡要說明 43.3 AT28C16 說明 54 原理總圖 65 元器件清單 66 調試過程及測試數(shù)據(jù)（或者仿真結果） 76.1 通電前檢查 76.2 通電檢查 76.3 結果分析 77 小結 78 設計體會及今后的改進意見 88.1 體會 88.2 本方案特點及存在的問題 88.3 改進意見 8LED控制器的設計1 選題背景隨著社會的進步， le

2、d 顯示器在我們生活中的應用越來越廣泛， 特別是在廣告宣 傳業(yè)，由于 led 顯示的以下特點使得其快速占領了很大的市場。1、亮度高：戶外LED顯示屏的亮度大于8000mcd/m2是目前唯一能夠在戶外全 天候使用的大型顯示終端；戶內 LED顯示屏的亮度大于2000md/m22、壽命長：LED壽命長達100,000小時（十年）以上，該參數(shù)一般都指設計壽 命，亮度暗了也算；3、視角大：室內視角可大于 160度，戶外視角可大于 120度。視角的大小取決 于LED發(fā)光二極管的形狀。4、屏幕面積可大可小，小至不到一平米，大則可達幾百、上千平米；5、易與計算機接口，支持軟件豐富。1 1 指導思想要用數(shù)碼管顯

3、示，首先需要譯碼器，在此我用是 CD4511要顯示什么數(shù)字，只 要正確控制CD4511的輸入即可。1 2 方案論證方案一：用NE555產生時鐘信號，通過74LS161計數(shù)，然后再用74LS1151選出 所需的高低電平，通過所選出電平的有機組合再經過 CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示所 要的數(shù)字。方案二：用NE555產生時鐘信號，通過74LS161計數(shù)，然后再用28C16編程控 制輸出，再經過CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示出所要的數(shù)字。方案三：以單片機為核心，通過編程實現(xiàn)字符顯示。 綜合考慮，采用哪種方案：第三種方案不符合這次課設的設計要求，第一種方案電路設計復雜，固選第二種。1. 3基本設計任務

4、功能要求：（1）采用一個半導體數(shù)碼管作為控制器的顯示器，能夠自動地依次顯示出數(shù)字 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 （自然數(shù)列），1、3、5、7、9 （奇數(shù)列），0、2、4、6、8 （偶數(shù)列）和0、1、2、3、4、5、6、7 （音樂符號數(shù)列），然后又依次顯示 出自然數(shù)列、奇數(shù)列、偶數(shù)列和音樂符號數(shù)列 如此周而復始，不斷循環(huán)。（2）打開電源時，控制器可自動清零，從接通電源時刻起，數(shù)碼管最先顯示出自然數(shù)列的0,再顯示出1,然后按上述規(guī)律變化。提示：設計時先用仿真軟件protues測試設計電路是否正確，無誤后再制作實際電路。參考元器件：74HC160/74HC161 AT28C16 NE555

5、 CD4511等2電路設計2.1總體方框圖圖2-1總體方框圖2.2工作原理用NE555產生給74LS161產生約一秒的時鐘信號，使74LS161計數(shù)，兩片74LS161接成28進制，然后再用74LS1151選出所需的高低電平，通過所選出電平的有機組合再經過CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示所要的數(shù)字或字符。3各主要電路及部件工作原理3.1 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路圖3-1NE555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路3.2 CD4511簡要說明CD4511BC七段顯示器譯碼器/譯碼器，IC CD4511是一組用來作為BCD寸共陰 極LED七段顯示器譯碼的包其引BCD七段顯示器譯碼器/譯碼器中文IC CD4511是一組用來L

6、T:做燈泡測試用，當LT=O,則不論其它輸入狀態(tài)為何， 其輸出abcdefg=1111111，使七段顯示器全亮，即顯示 8,以便觀測七段顯示器是否 正常。當LT=1，則正常解碼。BI :空白輸入控制，當BI=O (LT為1時)則不論DCBA之輸入為何，其輸出abcdefg皆為0,即七段顯示器完全不亮，此腳可供使用 者控制僅對有效數(shù)據(jù)譯碼，避免在無意義的數(shù)據(jù)輸入時顯示出來造成字型的系亂。LE:數(shù)據(jù)栓鎖致能控制；在CD4511中，不但具譯碼功能，更具有數(shù)據(jù)栓鎖的記憶功 能。當LE=0時(LT=1且BI=1)，DCBA數(shù)據(jù)會被送入IC的緩存器中保存，以供譯 碼器碼；當LE=1時，則IC中的暫存器會關

7、閉，僅保存原來在LE=0時的DCBA數(shù)據(jù) 供譯碼器譯碼。換句話說當LE=1時，不論DCBA的輸入數(shù)據(jù)為何，皆不影響其輸出， 其輸出abcdefg仍保留原來在LE由0轉為1以前的資料。新藝圖庫111415910212IZd c a如卩 isLT Bl LE D C H!| 1V(ij圖1 IC 圖3-2-1 CD4511 各引腳作為BCD寸共陰極LED七段顯示器譯碼的包裝OUTPUTS 3:dfjg I DISPI 后 1111丄1 I80 0 0 0 0 0 i Blank貢 I DCBAINPUT貢LE0173olol ooll oooooooo4-567H1O Liio ooio -U11

8、T1 Ou11-1- _1oloioloiOOH TA.1X1A 11 onuooouookkT*- 1*89y.1;LIBB.1 - L in UH u -Joo llonuolol- nuun ooooooool.nKK tl Ta- 11- * .11 -TJ I aaaajDoo.u oooo oooo oooo oooo nvunuoO1O1 nxuu圖3-2-2 CD4511 功能圖3.3 AT28C16 說明AT2816可以看做是一個自定義的譯碼器，通過編程實現(xiàn)當輸入一個數(shù)時能夠按 照使用者的意愿來控制輸出。由于連線時為了方便走線，故本次接入輸入的接口并 不是按照電路圖上的那樣，

9、故本次編寫的程序如下：EasyPRO 80B Programmer0000000000FF 01FF08FF0000001002FF03FF01FF0000002001FF02FF09FF0000003003FF04FF03FFEEPR.OM Memory02FF0FF05FF05FF06FF06FF07FF07FF0勺FF05FFFF09FF08FF07FF00FFFFFF已日FF FF *FF FF FF FF 00 FF 圖 3-3-1 AT28C16 程序4原理總圖M:Czdi4«器！1匚H:.-77圖2-2 LED控制器的設計工作原理圖5元器件清單表格5-1元件名稱數(shù)量元件

10、名稱數(shù)量NE555174HC1612AT28C161CD45111LED數(shù)碼菅174HC04174HC08174HC21147K電阻151K電阻1lOuF電容1104 S瓷電容1開關1導線一焊錫若干6調試過程及測試數(shù)據(jù)（或者仿真結果）仿真結果正常。6.1通電前檢查電路安裝完畢后，經檢查電路各部分接線正確，電源、元器件之間無短路，器 件無接錯現(xiàn)象。6.2通電檢查6.2.1 NE555 的檢查將NE555的3引腳與示波器連接，觀察示波器是否顯示方波，結果上電后能看 到示波器顯示1HZ方波。6.2.2 74HC161模塊的調試在調試是我也是通過用示波器觀察其輸出的高低電平是否正常來判斷我的線路 連接

11、是否正確。6.3結果分析上電之后顯示正常。能正確顯示 0,1，2并正常循環(huán)顯示。7小結經過此次課程設計的鍛煉，我的確學習了不少東西！之前只是咋愛學習課本 的理論知識，時間畢竟接觸的很少，總感覺不到我們所學的東西到底有什么使用價 值，而在課設期間，我才發(fā)現(xiàn)了我們學習的理論知識的價值和作用，而且通過這次 機會很好的鞏固了一下理論，使理論和實踐有機的結合為一體。這不管是在我今后 的學習中還是生活中都將產生莫大的影響 !8 設計體會及今后的改進意見8.1 體會生活是一個大學堂，總有學不完的技巧和經驗，所以我們在生活中要做一個有 心人，不僅要細心觀察，而且要善于分析，更要虛心向他人請教和學習，只有這樣 我們才能快速的進步！8.2 本方案特點及存在的問題本方案的特點是原理比較簡單，但問題是使用的器材較多，所要連接的線也較 多，不夠經濟。8.3 改進意