数字动态扫描显示电路.doc

安 康 学 院电子技术课程设计报告书课题名称：数字动态扫描显示电路姓 名：学 号：0828024008院 系：电子与信息工程系专 业：电子信息工程指导教师：时 间：2010-6-252课程设计项目成绩评定表一、设计任务及要求：1、设计任务：设计一个动态扫描显示电路能够使各数码管按照一定的顺序轮流的发光显示。2、要 求：1、选择一个恰当的震荡电路（可选用由门电路构成的多谐振荡器或555定时器构成的多谐振荡器）并要求其频率在200HZ以上。2、再设计一节拍发生器，用以上震荡器作为它的时钟。3、并用数码管和译码器构成译码显示电路，只有在和译码器相连的引脚输出高电平时数码管发光，否则不发光。4、要求各引脚输出要达到一定频率，以便不影响数据显示且能保护数码管。指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语：指导教师签名： 年 月 日 三、成绩评定：指导教师签名： 年 月 日四、系部意见：系部盖章： 年 月 日设计项目成绩评定表 电子与信息工程系 2010年6月 课程设计报告书目录设计报告书目录一、设计目的1二、设计思路1三、设计过程13.1、系统方案论证13.2、模块电路设计2四、系统调试与结果5五、主要元器件与设备5六、课程设计体会与建议56.1、设计体会56.2、设计建议6七、参考文献65数字动态扫描显示电路一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。3、了解面包板结构及其接线方法。4、了解数字动态扫描显示电路的组成及工作原理。5、熟悉数字动态扫描显示电路设计、仿真与制作。二、设计思路1、设计振荡电路。2、设计节拍发生器。3、设计译码显示电路。 三、设计过程3.1、系统方案论证数字动态扫描显示电路框图如图1所示。 图1数字动态扫描显示电路框图数字动态扫描显示电路是由固定频率的信号做为节拍发生起器的时钟，由它控制节拍发生器各引脚的输出，使各引脚不断的输出高电平影响各个数码管显示，只有在和译码器相连的引脚输出高电平时数码管发光，否则不发光。当各引脚输出高电平的频率达到一定程度时，感觉不到数码管的闪烁，从而保护了数码管并且不会影响数据显示。3.2、模块电路设计振荡器电路如图2所示。 图2 用555振荡器构成的振荡电路为了避免出现闪烁现象，扫描频率不能太低，人眼的临界闪烁是50HZ，一般可将显示位数乘以50HZ，作为节拍发生器的时钟。这里选用555震荡器构成的多谐振荡器输出的脉冲作为节拍发生器的时钟.这里显示的是四位数字，所以本设计中取振荡器频率为280HZ节拍发生器电路如图3所示,图3 4017构成节拍发生器它是一个具有译码输出端的计数器.它的各输出端轮流输出高电平，这样可控制与计数器相连的译码器输出,从而控制数码管动态显示数据.具体电路由具有10个译码输出端的计数器4017实现，这里只显示4位数字,所以4017的前四个输出端，由清零端MR控制Q1Q3四个引脚轮流的输出高电平。当计数器计到四时,Q4引脚输出高电平使MR为高电平,计数器清零.如此循环,可驱动数码管轮流发光显示相应的数字.译码器使用的是共阴极译码器74SL48.将Q0Q3分别接到四个译码器的BI消隐输入端，当哪一个引脚的输出为高电平时，该位译码器为高电平，可以驱动相应数码管发光显示。其它的则暂时不发光（注意用共阴极译码管时要接要接与之相对应的电阻，此处用RPACK7）.译码器显示电路如图4所示。 图4译码器显示电路U274LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16U374LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16U474LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16U574LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16VCC5VR4180 ? RPACK 7R5180 ? RPACK 7R6180 ? RPACK 7R7180 ? RPACK 7U6ABCDEFGCKU7ABCDEFGCKU8ABCDEFGCKU9ABCDEFGCK0VCC5655545352515049484746454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110987654321整机电路如图5所示（其中子层内为振荡电路）。图5动态扫描电路的整机逻辑图 U14017BT_10VO03O12O24O37CP113MR15CP014O410O51O65O76O89O911O5-9122U274LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16U374LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16U474LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC16U574LS48DA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14LT3RBI5BI/RBO4GND8VCC1635610VCC5VR4180 RPACK 7891112161718R5180 RPACK 719202122232425R6180 RPACK 726272829303132R7180 RPACK 733343536373839U6ABCDEFGCK7131415404142U7ABCDEFGCK43444546474849U8ABCDEFGCK50515253545556U9ABCDEFGCK575859606162630X11IO140VCC0四、系统调试与结果1、调试振荡器电路（可用示波器观察振荡器电路产生的信号）。2、调试节拍发生器电路，将振荡电路产生的信号加入到节拍发生器的时钟输入端，用示波器观察各引脚的输出。3、调试数码显示电路。给数码管接相应数字看其显示的二进制数字是否正确。五、主要元器件与设备数字电路实验箱或multisim软件。集成电路 74LS484片，NE5551片，40171片。电 阻 RPACK7 1804只，103K1只，206K1只，1001只。电 容 10nF2只。其 它 共阴极显示器4只。六、课程设计体会与建议6.1、设计体会通过这次对数字数字动态扫描显示电路的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于数字动态扫描电路的基本原理与设计理念，要设计一个电路总要先仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。此外，本实验也可通过EDA软件Multisim10实现。通过这次学习，让我对这种电路都有了大概的了解，所以说，实践才是检验真理的标准，才能使自己得到锻炼，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。6.2、设计建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计，并且在做完之后能给我们解释一下做成的电路如何应用，我认为这也是非