六位十进制计数显示器.doc

目 录1引言12总体设计方案12.1设计思路 12.2总体设计框图 23设计组成及原理分析 23.1计数电路工作原理与分析 23.1.1计数电路所用元器件 23.1.2计数电路工作原理 33.2译码显示电路及工作原理 43.2.1译码显示电路所用元器件 43.2.2译码显示电路工作原理 64总结与体会 7参考文献 7附录 86位十进制计数显示器摘要：本文主要完成六位十进制计数显示电路的设计，是一种具备锁存，复位清零功能的显示电路。关键词：计数 锁存 复位 CD4553B CD4543 1 引言随着大规模集成电路的发展，数字计数显示技术也在不断的更新、替换。然而，一些计数器的技术范围不够宽，功能不太完善。在一些要求计数显示的场合需要较宽的计数范围，有时也需要一些专用的功能键。六位十进制计数显示器是一种能直接用数字显示且计数范围为0999999的脉冲计数仪表，通过计数器将输入脉冲信号转换为对等的四位BCD码，再进入译码器将其转换为七位二进制数，最后经过驱动电路输入到七段式数字显示器显示十进制数。2 总体设计方案本设计用集成计数芯片完成计数功能，用集成译码芯片完成译码功能。用一组三极管依次驱动六片数码管显示。设计一个清零端和一个锁存端，当在相应端口输入一个脉冲信号时可以完成想要的功能（复位清零功能或锁存功能）。2.1 设计思路用两块三位十进制计数器CD4553B来实现计数功能，通过两块译码器CD4543传送至七段数码管显示计数数据。设计中七段数码管用六块，在CD4553芯片上的MR和LE端分别实现复位和锁存功能。在电路中单独设置复位端和锁存端以方便复位和锁存功能的实现和操作。两片CD4553的振荡均取自一个芯片，由此形成只需用一组三只三极管就能完成对六片数码管的驱动驱动电路。显示部分所用六片DPY 七段数码管是共阳极的。2.2 总体设计框图驱动电路译码电路数码显示输入脉冲计数电路图1图 1 总体设计框图 如图1所示，输入脉冲信号进入计数电路完成计数，在进入译码电路，经过译码后由被驱动的数码管显示。3 设计原理分析3.1计数电路工作原理与分析3.1.1计数电路所用元器件 计数电路用三位十进制计数器CD4553B两片其引脚图如图2所示：图 2 CD4553引脚图其功能表如表1所示。表 1 CD4553功能表 输入 输出 MR CLK DIS LE L L L 不变 L L L 进位 L X H X 不变 L H L 进位 L H L 不变 L L X X 不变 L X X 锁存 L X X H 锁存 L X X L Q=0 3.1.2计数电路工作原理本设计为六位十进制计数显示器，计数部分用三位十进制计数器CD4553B实现，脉冲信号首先进入左边CD4553B的CLK端，CD4553B上的DS3,DS2,DS1分别为个，十，百位。当DS3有进位信号时，下一级（DS2）才开始计数，后面几位依次类推。当左边的CD4553B的DS1有进位信号产生时（即左边的CD4553B计数达到999时）由进位输出端OVF送出进位信号进入下一级计数器的CLK端。下一级计数器的计数原理同上一级。其计数电路原理图如图3所示。 图 3 计数电路原理图3.2译码显示电路及工作原理3.2.1译码显示电路所用元器件CD4543 BCD七段锁存/译码/液晶驱动器 DPY七段数码管CD4543 BCD七段锁存/译码/液晶驱动器具有消隐和测试功能，输出可以直接驱动段位式液晶显示器，它只接受09内的BCD码。CD4543的引脚图如图3所示。 图 4 CD4543引脚图CD4543的功能表如表2所示。表 2 CD4543功能表LEBIPHDCBAabcdefg显示XHLXXXXLLLLLLL灭HLLLLLLHHHHHHH0HLLLLLHLHHLLLL1HLLLLHLHHLHHLH2HLLLLHHHHHHLHH3HLLLHLLLHHLLHH4HLLLHLHHLHHLHH5HLLLHHLHLHHHHH6HLLLHHHHHHLLLL7HLLHLLLHHHHHHH8HLLHLLHHHHHLHH9HLLHLHLLLLLLLL灭HLLHLHHLLLLLLL灭HLLHHLLLLLLLLL灭HLLHHLHLLLLLLL灭HLLHHLHLLLLLLL灭HLLHHHLLLLLLLL灭HLLHHHHLLLLLLL灭LLLXXXX 3.2.2译码显示电路工作原理从CD4553B输出的信号输入到CD4543，经CD4543译码后的信号由CD4543的输出端直接接至DPY数码管，由于从译码器中输出的电流较大，大于数码管所能承受的最大输入电流，所以要在译码器的输出端与数码管的输入端之间添加电阻，以保护数码管不被烧坏。用三个三极管由低位到高位依次驱动六片DPY数码管依次显示，从而完成六位十进制计数器的显示工作。其中所用到的电阻的单位均为欧姆。其译码显示原理图如图4所示。 图 5 译码显示电路原理图4 总结与体会 此六位十进制计数器的设计简单实用，原理直观易懂。主要有计数电路、译码电路、显示驱动电路。数字计数器是我们平时的试验中经常使用的，本设计旨在增加计数范围，虽然在学习数电时，系统的学习了编码、译码的原理，但没有应用到实践中去，只是停留在理论阶段。实习给了我实践的机会，使我所学理论得以应用，同时也巩固了所学的理论知识。通过这次实习，我也发现了自己的许多不足，理论学习不扎实，平时也很少接触集成芯片方面的知识，导致我在设计中遇到了各种难题。通过一个多星期的努力，终于完成了设计。通过对此电路的设计，也是我充分认识到理论知识与现实中的差别，许多东西已经不是我们简单的理论分析，需要考虑很多外在因素的影响。因此我知道，在以后的学习中，不仅要掌握理论知识的基本概况，还要认识到在实际应用中应该注意的问题，充分利用所学的知识去创新设计。最后，也谢谢老师和同学在这次设计中给我的帮助。参考文献1康华光.电子技术基础数字部分M.第五版.北京：高等教育出版社，2006.150 151，416 4212 科林