led控制器的設(shè)計(jì)

1、 目 錄1 選題背景211 指導(dǎo)思想212 方案論證213 基本設(shè)計(jì)任務(wù)22 電路設(shè)計(jì)32.1 總體方框圖32.2 工作原理43 各主要電路及部件工作原理43.1 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路43.2 CD4511簡(jiǎn)要說明44 原理總圖75 元器件清單76 調(diào)試過程及測(cè)試數(shù)據(jù)（或者仿真結(jié)果）86.1 通電前檢查86.2 通電檢查86.2.1 NE555的檢查86.2.2 74LS10模塊的調(diào)試86.3 結(jié)果分析87 小結(jié)88 設(shè)計(jì)體會(huì)及今后的改進(jìn)意見98.1 體會(huì)98.2 本方案特點(diǎn)及存在的問題98.3 改進(jìn)意見9參考文獻(xiàn)9LED控制器的設(shè)計(jì)1 選題背景隨著社會(huì)的進(jìn)步，led顯示器在我們生活中的應(yīng)用越

2、來越廣泛，特別是在廣告宣傳業(yè)，由于led顯示的以下特點(diǎn)使得其快速占領(lǐng)了很大的市場(chǎng)。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(nèi)LED顯示屏的亮度大于2000md/m2。 2、壽命長(zhǎng)：LED壽命長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)（十年）以上，該參數(shù)一般都指設(shè)計(jì)壽命，亮度暗了也算； 3、視角大：室內(nèi)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(dá)幾百、上千平米； 5、易與計(jì)算機(jī)接口，支持軟件豐富。 11 指導(dǎo)思想要用數(shù)碼管顯示，首先需要譯碼器，在此我用是CD45

3、11，要顯示什么數(shù)字，只要正確控制CD4511的輸入即可。12 方案論證方案一：（采用什么方法，特點(diǎn)等）：用NE555產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，通過74LS161計(jì)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(jī)組合再經(jīng)過CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示所要的數(shù)字或字符。方案二：（采用什么方法，特點(diǎn)等）：以單片機(jī)為核心，通過編程實(shí)現(xiàn)字符顯示。綜合考慮，采用哪種方案：第二種方案不符合這次課設(shè)的設(shè)計(jì)要求，固選第一種。13 基本設(shè)計(jì)任務(wù)功能要求： （1）在一個(gè)數(shù)碼管上自動(dòng)依次顯示自然數(shù)序列（09）、奇數(shù)序列（1、3、5、7和9）、音樂符號(hào)序列（07）和偶數(shù)序列（0、2、4、6和8），然后循環(huán)顯

4、示； （2）上電時(shí)先顯示自然數(shù)序列，然后按上述規(guī)律變化。參考元器件：74HC160/161，74HC138/139，74HC153，CD4511，AT28C16，74HC00/10/27，NE555。提示：用Multisim軟件驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)是否正確，無誤后再制作。2 電路設(shè)計(jì)2.1 總體方框圖圖2-1 總體方框圖2.2 工作原理用NE555產(chǎn)生給74LS160產(chǎn)生約一秒的時(shí)鐘信號(hào)，使74LS160計(jì)數(shù)，兩片74LS160接成28進(jìn)制，然后再用74LS1153選出所需的高低電平，通過所選出電平的有機(jī)組合再經(jīng)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 55

5、5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(jiǎn)要說明CD4511BCD七段顯示器譯碼器/譯碼器，IC CD4511是一組用來作為BCD對(duì)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LT：做燈泡測(cè)試用，當(dāng)LT=0，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(cè)七段顯示器是否正常。當(dāng)LT=1，則正常解碼。BI：空白輸入控制，當(dāng)BI=0 (LT 為1 時(shí))  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(duì)有效數(shù)

6、據(jù)譯碼，避免在無意義的數(shù)據(jù)輸入時(shí)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(dāng)LE=0 時(shí)(LT=1 且 BI=1)，DCBA 數(shù)據(jù)會(huì)被送入IC 的緩存器中保存，以供譯碼器碼；當(dāng)LE=1 時(shí)，則IC 中的暫存器會(huì)關(guān)閉，僅保存原來在LE=0 時(shí)的DCBA數(shù)據(jù)供譯碼器譯碼。換句話說當(dāng)LE=1 時(shí)，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(zhuǎn)為1以前的資料。 新藝圖庫圖3-2-1 CC4015各引腳圖3-2-2 CD4511功能圖4 原理總圖圖2-2 LED控制器的設(shè)計(jì)工作原理圖5 元器

7、件清單表格表格5-1參考標(biāo)識(shí)參數(shù)U1LM555CMU274LS74U374LS160DU474LS160DU574LS153DU6CD4511U7七段共陰極數(shù)碼管UBA74LS10D6 調(diào)試過程及測(cè)試數(shù)據(jù)（或者仿真結(jié)果）仿真結(jié)果正常。6.1 通電前檢查電路安裝完畢后，經(jīng)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(cuò)現(xiàn)象。6.2 通電檢查6.2.1NE555的檢查將NE555的3引腳與發(fā)光二極管連接，觀察二極管是否閃爍，如果電路連接無誤，應(yīng)該能看到閃爍現(xiàn)象。6.2.2 74LS10模塊的調(diào)試在調(diào)試是我也是通過觀察其輸出的高低電平是否正常來判斷我的線路連接是否正確。6.3 結(jié)果分析實(shí)際

8、上我按照原理圖連接好電路后，我需要顯示的大部分?jǐn)?shù)字已經(jīng)出現(xiàn)了，不過還有一些異?，F(xiàn)象，比如在顯示完0和1后，應(yīng)顯示2，實(shí)際中2就沒出現(xiàn)，然后過了約一秒鐘3又出現(xiàn)。這個(gè)現(xiàn)象我思索了一下，我覺得數(shù)碼管之所以不亮可能是因?yàn)樽罡呶惠敵隽烁唠娖绞撬奈欢M(jìn)制數(shù)之和大于了9才出現(xiàn)的，所以我就先檢查與CD4511最高位連接的74LS151的選擇數(shù)據(jù)輸入端，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有此次被選出的那一位懸空了，我把它連接到接地?cái)嗪?就正常顯示出來。還有一些其它的問題以及解決辦法，在此就不一一列舉了！7 小結(jié)經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)的鍛煉，我的確學(xué)習(xí)了不少東西！之前只是咋愛學(xué)習(xí)課本的理論知識(shí)，時(shí)間畢竟接觸的很少，總感覺不到我們所學(xué)的東西到底有什么使用價(jià)值，而在課設(shè)期間，我才發(fā)現(xiàn)了我們學(xué)習(xí)的理論知識(shí)的價(jià)值和作用，而且通過這次機(jī)會(huì)很好的鞏固了一下理論，使理論和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合為一體。這不管是在我今后的學(xué)習(xí)中還是生活中都將產(chǎn)生莫大的影響!8 設(shè)計(jì)體會(huì)及今后的改進(jìn)意見8.1 體會(huì)生活是一個(gè)大學(xué)堂，總有學(xué)不完的技巧和經(jīng)驗(yàn)，所以我們?cè)谏钪幸鲆粋€(gè)有心人，不僅要細(xì)心觀察，而且要善于分析，更要虛心向他人請(qǐng)教和學(xué)習(xí)，只有這樣我們才能快速的進(jìn)步！8.2 本方案特點(diǎn)及存在的問題本方案的特點(diǎn)是原理比較簡(jiǎn)單，但問題是使用的器材較多，所要連接的線