毕业设计-手动式公共汽车报站显示电路的设计

1、手动式公共汽车报站显示电路 PAGE PAGE 27盎手动式公共汽车耙报站显示电路的般设计扳摘要案本文设计了手懊动式公共汽车报拔站显示电路。它办的主体电路由澳周期暗秒脉冲电路、单败稳态触发电路哀、盎十进制分频电路败和译码驱动电路隘组成。通过对秒哎脉冲产生电路的邦分析，采用施密办特触发器构成的巴多谐震荡器产生班秒脉冲。单稳态阿触发电路使用了挨两片74LS0靶0芯片懊、吧一个电阻和一个蔼电容。译码驱动柏显示电路使用了版CD4510肮、半CD4511和蔼七段共阴数码管搬来实现。百本电路具有公共唉汽车到站显示功百能。通过对所设翱计的手动式公共版汽车报站显示电扳路进行实验测试翱，最终实现整体靶电路的所有

2、功能柏。该电路具有成伴本低、性能稳定盎等诸多优点。胺关键字哀吧数字拔集成电路 手哀动式公共汽车报埃站显示 叭周期扳秒脉冲电路 蔼单稳态触发电路爸 十进制分频拔电路 译码驱癌动显示岸电路佰 目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc195930845 引 言3 HYPERLINK l _Toc195930846 敖第一章扒板系统概述唉暗4 HYPERLINK l _Toc195930847 盎1白.皑1白搬设计意义暗肮4 HYPERLINK l _Toc195930848 跋1.2唉佰设计指标奥奥4 HYPERLINK l _Toc195930849 班1.3靶埃总体

3、设计方案蔼凹4 HYPERLINK l _Toc195930850 败1.3.1扳 稗设计思想爸坝4 HYPERLINK l _Toc195930851 耙1.3.2袄 拜总体电路结构框败图岸瓣5 HYPERLINK l _Toc195930852 敖1.3.3扮 阿方案的论证与比败较矮昂5 HYPERLINK l _Toc195930853 阿第二章跋 伴单元电路的设计澳败6 HYPERLINK l _Toc195930854 办2.1拜 袄秒脉冲电路的设柏计凹扮6 HYPERLINK l _Toc195930855 爸2.1.1挨 袄芯片介绍俺扒6 HYPERLINK l _Toc1959

4、30856 疤2.1.2笆 百秒脉冲电路的工鞍作原理及功能奥澳6 HYPERLINK l _Toc195930857 百2.1.3胺 盎参数计算及器件瓣的选择疤盎7 HYPERLINK l _Toc195930858 邦2.2白 哎单稳态触发电路邦的设计案癌8 HYPERLINK l _Toc195930859 耙2.2.1安 白芯片介绍跋敖8 HYPERLINK l _Toc195930860 肮2.2.2爱 凹单稳态触发电路矮的原理及功能懊稗9 HYPERLINK l _Toc195930861 爸2.3坝 拔十进制计数电路啊的设计笆岸9 HYPERLINK l _Toc195930862

5、 鞍2.3.1般 隘芯片的介绍搬盎9 HYPERLINK l _Toc195930863 癌2.3.2靶 耙十进制计数电路靶的工作原理及功爸能罢敖1蔼0 HYPERLINK l _Toc195930864 俺2.4邦 芭译码与显示埃驱按动电路的设计斑 PAGEREF _Toc195930864 h 拌1稗1 HYPERLINK l _Toc195930865 氨2.4.1 袄芯片的介绍胺 PAGEREF _Toc195930865 h 傲1斑1 HYPERLINK l _Toc195930865 芭2.4.矮2胺 班数码管结构霸 PAGEREF _Toc195930865 h 按1爱2 HYP

6、ERLINK l _Toc195930866 盎2.4.捌3碍译码与显示驱动艾电路的工作原理吧及功能俺坝1把4 HYPERLINK l _Toc195930869 扒2.傲5翱 俺手动式公共汽车八报站显示电路的班总工作原理爱办1疤4 HYPERLINK l _Toc195930870 傲第三章八 澳电路的安装及调霸试癌 PAGEREF _Toc195930870 h 邦1胺6 HYPERLINK l _Toc195930871 啊3.1蔼 半设计方案验证背 PAGEREF _Toc195930871 h 懊1拌6 HYPERLINK l _Toc195930872 罢3.2艾 叭电路板的制矮作

7、叭昂1板7 HYPERLINK l _Toc195930873 背3.3板故障分析及解决皑岸19 HYPERLINK l _Toc195930877 结 论20 HYPERLINK l _Toc195930878 参考文献21 HYPERLINK l _Toc195930879 致 谢22 HYPERLINK l _Toc195930880 斑附录邦1颁 总的原扒理俺图般爸2霸3 HYPERLINK l _Toc195930881 扳附皑录爱2班 实埃物肮图笆爱2扳4 HYPERLINK l _Toc195930882 肮附颁录哀3疤 元器件氨清笆单爱柏2把5引 言挨当今社会是数字盎化的社会，

8、是数昂字集成电路广泛芭应用的社会。数阿字集成电路本身凹在不断地进行更般新换代。它由早胺期的电子管碍、啊晶体管、小中规拔模集成电路、发奥展到超大规模集爱成电路(VLS柏IC，几万门以拜上)以及许多具背有特定功能的专蔼用集成电路。癌本次设计基本上隘采用的都是氨“败数字按集成电路摆”袄。版在现代社会中，鞍汽车已成为不可把缺少的交通工具拜，不单单是一种蔼代步工具，更是按一种社会生活水斑平的象征。但是瓣，汽车在带给我耙们快速、便捷的疤同时，也带来了罢大量的傲带来了大量的环斑境污染疤。伴据有关部门统计鞍，袄大城市交通干道唉的NO般2扳和CO严重超过摆国家标准百，瓣汽车污染已成为敖主要的空气污染碍物蔼，鞍一

9、些城市臭氧浓霸度严重超袄标傲，班已具有发生光化拌学烟雾污染的潜鞍在危险凹，办所以选择公共汽哀车出行的重要性疤就体现出来了按。通过本次设计芭，目的是理解以爱往所学的知识，翱掌握数字拜集成电路矮系统设计和调试懊的方法，增加集芭成电路应用知识白，培养自己的实袄际动手能力以及罢分析解决问题的扳能力。吧手动式公共汽车皑报站显示电路八为乘客正确上下岸车占据重要地位捌，因为它们发出爱的信号显示汽车坝到站情况，对乘伴客正确吧到站巴上下车搬提供帮助啊。 系统概述设计意义挨 岸如今的时代，万伴物日新月异，在摆汽车领域中，这拌种变化也同样存俺在。现在，汽车扮不仅仅是主要的鞍交通工具之一，挨同时也是时尚和巴潮流的最好

10、的体版现。吧据有关部门统计唉，败大城市交通干道巴的NOx和CO捌严重超过国家标疤准岸，阿汽车污染已成为摆主要的空气污染扳物摆，败一些城市臭氧浓袄度严重超啊标，办已具有发生光化板学烟雾污染的潜芭在危险稗，所以选择公共按汽车出行的重要按性就体现出来了稗。再者巴公交车上大多人傲源比较多，可能碍看不到窗外，因凹而般乘客错下公交车翱的可能性就大大盎增加了。因此为疤了方便乘客，便埃发明了报站电路奥。凹公共汽车为广大傲乘客出行提供了稗很大的方便，它敖在现代高科技生般活中扮演着重要唉的角色。本次设八计的是手动式公肮共汽车报站显示跋电路，它的主体稗电路是用CMO凹S集成芯片来实矮现的。利用红色岸发光二极管来模笆

11、拟公交路线的站案数，数码管模拟爱语音信号。实现矮了较简单的逻辑暗功能。重点是通昂过本次设计过程埃，了解和掌握逻澳辑电路的设计、芭分析。 设计指标盎本设计是手动式胺公共汽车报站显办示电路，公交线邦路有10个站(胺用发光二极管模熬拟)，用七段数白码管模拟语音信扒号捌。岸当公交车到达第挨一站时，第一个坝发光二极管亮；巴当有乘客需要在跋这站上下车时，氨公交司机按下按爸键开关，数码管拌显示0，以此类挨推。总体设计方案板CMOS罢电子技术是当前啊发展最快的学科捌之一。由于半导罢体技术的迅速发靶展，微型计算机疤的广泛应用，所哎以坝CMOS矮电子技术在现代袄科学技术领域中蔼占很重要的地位耙，应用也更加广扒泛。

12、如自动控制疤、计算机应用等扮。般CMOS柏电路的设计过程跋和方法也在不断靶的发展和完善。暗此次设计的手动安式公共汽车报站佰显示电路很大程俺度上是依据所学疤的数字电子技术澳的专业知识，其翱原理简单易懂。安1.3.1哀 设计思想氨根据以定的设计瓣指标，用发光二邦极管来模拟公交邦路线的站数，用半七段数码管模拟芭语音信号碍。班当公交车到达第斑一站时，第一个办发光二极管亮；袄当有乘客需要在埃这站上下车时，疤公交司机按下按蔼键开关，数码管疤显示0，以此类埃推。背1.3.2瓣 总体电路结构熬框图凹根据以上设计分百析与功能描述，碍可得出巴公共汽车报站显翱示电路隘的结构框图，如敖图哀1-1俺所示。整个电路唉可由

13、秒脉冲稗产生斑电路、斑单稳态触发电路俺、十进制分频肮电路与显示驱动颁电路版四个暗部分组成唉。秒脉冲产生电路单稳态触发电路译码显示驱动电路十进制计数电路板 摆 耙 暗 摆 耙 巴 蔼 隘 绊 跋 昂 罢 皑 笆 白图1-1手动艾式公共汽车报站绊显示电路的结构阿框图俺1.3.3昂 方案的论证与班比较袄本设计采用模块埃化的设计方式，扒从结构框图看电稗路有五个单元电奥路组成，每个单靶元实际上都是独拜立的电路，有几皑个单元电路有很唉多种设计方案，拔面对这些方案，摆要通过各方面比爱较选出最合适的把方案。袄1. 秒脉冲电拌路的选择奥方案一：碍由门电路构成的扒多谐振荡器凹。把当电源电压波动班时，会使振荡频哎率

14、不稳定，容易碍受温度、电源电安压及蔼外界蔼干扰的影响，因扮此频率稳定性较案差半。白方案二：石英晶班体多谐振荡器虽颁然可以得到阿频率稳定性极高耙的脉冲波形，办但本次设计对脉盎冲信号的要求是跋1H稗Z办左右即可，学校氨实验室现有的石绊英晶体基本为6凹MH哀Z扮和12MH阿Z靶，想要得到1H扒Z捌的频率还需通过案大量的埃分频电路，会使伴电路显的芭十分复杂傲。皑方案三：由集成办施密特触发器组暗成多谐振荡器。拜通过电容值和可埃调的电阻值来确背定输出矩形波的岸频率值（通常为盎10拌H奥Z癌），并且啊集成施密特触发拔器具有较好的性肮能，其正向阈值啊电压U隘T+靶和负向阈值电压把U摆T-办也很稳定，有很伴强的

15、抗干扰能力蔼，使用方便，电澳路简单阿可调氨。八根据学校条件等阿各方面因素的分埃析，最终本设计埃采用方案三。袄2. 三进制计笆数器的选择爱方案唉一爸：由J-K触发熬器构成的三进制埃计数器岸。采用一片双J扳K触发器74L安S76即可，此罢电路结构简单，疤成本低。跋方案二白：摆由D触发器构成笆的三进制计数器俺。采用一片双D拔触发器74LS鞍74以及74L坝S00、74L鞍S04共同来实稗现，电路需要三佰个芯片（至少两捌片）。败通过对方案一和懊方案二的比较，罢选择方案一进行搬计数器的设计。版第二章埃 扒单元电路的设计唉2.1 百秒脉冲电路的设伴计芭本设计采用集成艾施密特班触发器CD40盎93组成多谐振

16、疤荡器。笆多谐振荡器是一翱种脉冲产生电路巴，它颁的特点是绊不需要外加输入百信号，而使电路班能够周而复始地啊振荡稗。因此，秒脉冲芭电路的设计大多般采用澳多谐振荡器拜。捌多谐振荡器没有阿稳定状态，只有疤两个暂稳态，暂扳稳态时间的长短氨取决于定时元件罢的充放电时八间袄，扳振荡周期是多隘谐振荡器的主要敖参数霸。芭多谐振荡电路必斑须接成正反馈哀。罢2.1.1傲 芯片介绍肮CD4093芯班片管脚功能如图斑2-1所示，它班具有4个双输入扒的哀施密特岸触发器电路，对唉于每个输入端都瓣具有芭施密特挨触发器电路特性拔。当V百DD岸=5V时，V奥T+癌=3.3V，V背T- 熬=1.8V。应埃当指出：不同的鞍电源电压

17、V矮DD袄，它的V翱T+般和V邦T-佰的值是不一样的背。颁图2-1CD鞍4093内部管颁脚图艾2.1.2敖 秒脉冲电路的唉工作原理及功能拌由施密特触发器翱组成多谐振荡器盎时，仅需要外接八一个电阻和一个爸电容。本电路主败要用于对精度要拜求不高的低频振扳荡源，按下页办图澳2-2板所示靶，就爸是C把D板4093构成的熬自激多谐振荡器唉的电路组成原理背图（a）、芭工作波形埃图(b)和实际扒电路组成图凹。 背图胺2-2皑 跋施密特触发器挨组成的多谐振荡隘器和工作波形按示意图白(a)电路斑原理哀图(b)工作绊波形耙图 (c)实肮际电路组成示意爱图百从图靶2版-哎2靶（b）暗中看出，伴接通电源后，因癌电容C

18、两端初始扳电压为零，所以拌输出u氨0蔼为高电平，此时碍电流经电阻R向斑电容C充电，使伴u哎I巴上升，当u暗I埃上升到正向阈值佰电压V百T俺+凹时，电路迅速翻吧转，输出u摆0艾为低电平，这样邦电容C经电阻R胺再向输出端放电柏，霸当艾u澳I版下降扒到俺负向阈值电压V胺T吧-把时，跋电路再次翻转胺7捌。这样，电容C半如此周而复始地胺充电和放电，电斑路便产生了振荡拔，输出矩形波。办其振荡频率可通班过改变R和C的扳大小来调节。由翱于采用的是CM癌OS懊施密特触发器，阿而且U唉OH般=V盎DD半，U扮OL袄=0，则根据图罢2鞍-疤2袄（b）的电压波哎形得到计算振荡癌周期的公式为：癌 傲 稗 (版2把.1)

19、 绊 颁 按一般情况下，当佰V俺DD挨=5V时，取V懊T+唉=3.3V, 俺V罢T-般=1.8V。澳2.1.3挨 参数计算及器昂件的选择胺秒脉冲产生电路阿如图隘2-3版所示，由CD4稗093施密特触芭发器和RC定时艾电路构成。这里扮R采用10K叭办的可变电阻，可班根据需要调节R霸的大小，从而改稗变彩灯移动的时熬间间隔。根据式奥（稗2板.笆1败）耙，已知V罢DD八=5V, V百T+敖=3.3V, 跋V扳T-俺=1.8V。若按取R=2.2K败昂，C=220懊熬F，则蔼=2.2佰搬10办3坝敖220氨笆10岸-6俺奥啊S办 敖 笆 爸 懊 巴蔼0.5S挨这个结果与实际拜设计要求存在一癌些偏差，但本次

20、板设计对秒脉冲电扳路的精确度并不扒是很高要求，对巴于发光二极管的班闪烁足以用肉眼暗观察到，因此此半误差不影响设计扳本身。罢由以上估算可知暗，秒脉冲产生电柏路的脉冲宽度为隘0.5S百。暗2.2笆单稳态触发电路鞍的设计吧单稳态触发电路暗是常用的脉冲整斑形电路柏。昂它有一个稳定状熬态和一个暂稳态扳。唉在外加触发脉冲般的作用下扳佰经一段时间后，哎又自动返回到原巴来的稳定状态盎。隘2.2.1安 芯片介绍暗74LS00是碍一个四-2输入俺与非门电路扮板即在一块集成电奥路含有四个独立巴的与非门。每个癌与非门有2个输拌入端。74LS板00暗芯片盎符号及柏引脚排列如图2稗-罢4耙(a)、(b)佰所示盎。 叭 办

21、 懊 氨 拜 袄 埃 笆 办 鞍 斑 邦 袄 八 澳 罢 伴 瓣 （a）芯片符号叭 佰 伴 板 班 俺 坝 捌 颁 （b）拔引脚排列案图蔼2-傲3扳 扒 背74LS00耙芯片芭符号及奥引脚排列吧示意傲图蔼其真值表如表2爱-1所示罢。颁表2-1 7班4LS00的真暗值表瓣输 入按输 出颁A翱B昂Y澳0爸0耙1巴0扒1巴1耙1邦0拜1搬1袄1癌0靶2.2.2拌 单稳态触发电蔼路的工作原理及版功能敖单稳态触发电路白由CT74H系拌列与非门和RC把定时电路组成班。G2输出和G癌1输入之间为直矮接耦合百斑G1输出和G2敖输入之间采用R半C微分电路耦合癌。为使电路在输瓣入电压U1为高暗电平时处于G1啊开通

22、、G2关闭安的稳定状态笆凹要求R小于R0绊FF。碍如图翱2-稗4肮所示是罢74LS00邦构成的半单稳态触发电路扮。般（教师批阅：此斑处讲述与图2.邦4，与实际设计半电路不符懊，翱改正之）班图澳2-拔4吧 扮单稳态触发电路罢2.皑3十进制氨计数器电路的设昂计矮根据总体电路的稗设计，需要一个捌十隘进制计数器的状昂态来控制译码器笆，此电路伴由白一片昂CD4017和颁10个发光二极爱管澳构成。稗10个发光二极拜管用来模拟公交懊路线的站站数。拜2.3.1敖 芯片介绍熬1. CD40埃17为十进制计摆数电路，其管脚背功能见图2-傲5把所示。敖 佰图2-癌6 翱CD4017的摆引脚图芭（澳注埃：佰Q0-Q9

23、 计唉数脉冲输出端吧；吧CO：进位脉冲澳输渊般；挨CP：时钟输入爸端捌；把CR：清除端拔；埃INH：禁止端艾。罢）傲芯片的真值表见霸表2-2所示。癌表2-2 班十进制计数电路柏CD4017管挨脚功皑能澳表摆 盎时钟颁时钟允许伴复位摆输出状态拔L背斑L按不变艾碍H拌L白不变叭坝柏H颁计数器复位(Q靶0=H扒，Q1瓣- Q9扒=L)背盎L白L瓣进到下一级埃斑芭L板不变疤扮暗L暗不变颁唉罢L邦进到下一级傲 瓣 哎2.3.2唉 十进制计数电挨路的工作原理及袄功能哀CD4017它百是一片十进制计办数/分频器，该暗器件具有关10摆个译码输出端，皑每个译码输出端袄通常处于低电平芭，具在时钟脉冲翱由低到高的转

24、换斑过程中依次进入霸高电平，每个输岸出在高电平维持八10个时钟周期吧中的1个时钟周稗期，输出10进盎入低电平后进位癌输出由低电平转拔到高，并能与时拌钟允许端连成N阿级。当CP输入白低电平时，用来摆模拟公交总站数暗的发光二极管以伴每隔1S的时间啊循环亮；当CP邦输入由低电平转瓣换到高电平时，拌发光二极管停止癌不往下循环，表肮示这一站有乘客吧上下车；当CP哀由高电平转换到癌低电平时，发光啊二极管又以每隔拔1S的时间循环佰亮。叭其电路如图拜2阿-绊7癌所示。爱图扮2靶-摆6拔十进制敖计数器把计数显示原理示傲意图稗2.捌4袄 译码与显示驱半动电路的设计芭 哎译绊码与显示驱动爱是由CD451罢0、CD4

25、51澳1和七段共阴数哎码管组成的电路皑，下面分别加以敖叙述盎。百2.4.1懊 般芯片的介绍哀CD4510十白进制同步加/减俺计数器为可预置叭BCD 加减可霸逆计数器，该器爸件主要由四位具盎有同步时钟的D翱 型触发器（具办有选通结构，提班供T 型触发器颁功能）构成。具瓣有可预置数、加稗减计数器和多片办级联使用等功能阿。CD4510败 具有复位CR斑，置数控制LD跋、并行数据D0岸D3、加减控埃制U/ D 、肮时钟CP 和进癌位CI 等输入挨。CR 为高电阿平时，计数器清爱零。当LD 为板高电平时，D0靶D3 上的数凹据置入计数器中扮，CI 控制计摆数器的计数操作熬，CI 0 背时，允许计数。疤此

26、时，若U/ 袄D为高电平，在胺CP 时钟上升霸沿计数器加1 疤计数；反之，在绊CP 时钟上升败沿减1 计数。暗除了四个Q 输扳出外，还有一个叭进位/错位输出坝CO/ BO 瓣。耙其中，芯片1脚斑为PE，2脚而隘Q4，3脚为P碍4，4脚为P1背，5脚为CIN斑，6脚为Q1，鞍7脚为，8脚为八VSS,9脚为扮R,10脚为,柏11脚为Q2,暗12脚为P2,绊13脚为P3,颁14脚为Q3,百15脚为CP,唉16脚为VDD懊。案其管脚排列如图芭2-吧8白所示。巴图2-艾7耙 把CD4510管昂脚排列叭芯片的真值表见拜表2-3所示。凹表稗2-爸3 集成电路氨CD4510逻伴辑啊功能表皑CIN癌U/D敖PE

27、按R哎工作状态艾1爱案0拜0瓣停止计数哎0颁1板0矮0挨加法计数岸0氨0疤0蔼0背减法计数碍邦白1稗0笆预置数瓣白按拌1霸复位胺2.4.2班 笆共阴和共阳的把数码管阿LED的区别肮白LED数码管的凹结构扳LED板数码管也称为半隘导体数码管，是岸目前数字电路中拔最常用的显示器吧件。八它是以发光二极伴管作笔段并按共跋阴极方式或共阳拜极方式连接后封半装而成的。图所柏示是两种LED巴数码管的外形与爸内部结构，、摆分别表示公共肮阳极和公共阴极扮，ag是7个哀笔段电极，DP败为小数点。LE唉D数码管型号较澳多，规格尺寸也昂各异，显示颜色叭有红、绿、橙等白。下图八2-隘8奥所示为伴数码管艾LED共阴共阳罢型

28、的内部结构电班路皑。捌 肮 （a）外型结盎构 霸 背 办 （b） 共阴班极 安 昂 （c）癌 共阳极岸图盎2-凹8百 LED的俺共阴共阳结构碍靶用蔼万用表的hFE爸档检测led数巴码管的方法叭，耙如下图八2-岸9所示。把图伴2-熬9安 万用表的hF唉E档检测led挨数码管靶一般熬可办利用数字万用表办的hFE档，检埃查LED数码管疤的发光情况。若拌使用NPN插孔班，这是C孔带正疤电，E孔带负电挨。例如，在检查叭LTS547R芭型共阴极LED埃数码管时，从E敖孔插入一根单股昂细导线，导线引肮出端接（）级班（第把巴脚与第罢癌脚在内部连通，坝可任选一个作为扳（）；再从C啊孔引出一根导线芭依次接触各笔段

29、敖电极，可分别显板示所对应的笔段凹。若按5-45捌所示电路，将第隘柏、岸佰、笆背、板皑、佰氨脚短路后再与C柏孔引出线接通，奥则能显示数字“岸2”。把ag稗段全部接C孔引扮线，就显示全亮拜笔段，显示数字唉“8”。百（注：这里的1邦2345678碍与肮PROTEL白中的封装画图相坝反了一下）挨。按检测时，若某笔暗段发光黯淡，说跋明器件已经老化俺，发光效率变低挨。如果显示的笔柏段残缺不全，说俺明数码管已经局按部损坏。注意，盎检查共阳极LE哀D数码管时应改昂变电源电压的极瓣性。岸如果被测L笆ED数码管的型败号不明，又无引凹脚排列图，则可扒用数字万用表的耙hFE叭档进行暗测试：皑靶 判定数码管柏的结构类

30、型（共癌阴或共阳）。埃班 熬碍 识别引脚列。版 案啊 检查全笔段发俺光情况。按 绊具体操作时，可扳预先把NPN插爱孔的C孔引出一埃根导线，并将导澳线接在假定的公傲共电极艾(坝任设一引脚傲)邦，再从E孔引出败一根导线，用此颁导线依次去触碰爸被测管的其他引俺脚。吧 扒根据笔段发光或案不发光的情况进爸行判别验证。测班试时，若笔段引爱脚或公共引脚判熬断正确，则相应挨的笔段就能发光芭。当笔段电极接哎反或公共电极判叭断错误时，该笔昂段就不能发光。昂数字万用表懊hFE档所提供爸的正向工作电流坝约20mA，做霸上述检查绝对不拜会损坏被测器件岸。扒需注意的是坝，用hFE档或八二极管档不适用稗于检查大型LE瓣D数

31、码管。由于跋大型LED数码矮管是将多只发光败二极管的单个字碍形笔段按串、并矮联方式构成的，哎因此需要的驱动败电压高（17V把左右），驱动电敖流大（50mA蔼左右）。检测这搬种管子时，可采扳用20V直流稳吧压电源，配上滑半线电阻器作为限拜流电阻兼调节亮叭度，来检查其发佰光情况。熬另外要注意的是班，半LED数码管中蔼各段发光二极管唉的伏安特性和普耙通二极管类似，版只是正向压降较芭大，正向电阻也版较大。在一定范拌围内，其正向电案流与发光亮度成埃正比。由于常规安的数码管起辉电爸流只有12 阿mA，最大极限奥电流也只有10班30 mA，袄所以它的输入端阿在5 V电源或案高于TTL高电耙平(3.5V)伴的

32、电路信号相接盎时，一定要串加跋限流电阻，以免斑损坏器件。颁2.肮4翱.3挨.佰 霸译懊码与显示驱动电艾路昂的工作原理及功奥能艾译扮码与显示驱动电哀路的功能是：在矮十进制计数输出霸的作用下，提供把10邦个班发光二极管懊控制信号，巴数码管用来显示班对应的发光二极版管。其电路图如袄图2-八1唉0疤所示。八图2-八1霸0罢 阿译码与显示驱动绊电路扳示意图霸图邦2.爸5碍 绊公共汽车报站显版示绊电路的总工作原氨理澳通过以上单元电稗路的设计，百确定公共汽车报笆站显示电路邦的总工作原理图吧。艾通过以下三点来般阐述其具体工作拔原理班：哎 盎首先，绊通过佰CD4093昂构成的多谐振荡啊器产生频率为1蔼Hz的脉冲

33、信号胺，该脉冲信号用靶于提瓣十进制计数器拌输入信号。隘 背其次，八CD4017构拌成的十鞍进制计数器用于胺产生傲发光二极管氨的循环信号，此皑信号提供叭公共汽车到站八的原始信号。唉 隘最后，拜由败CD4510搬、CD4511矮和数码管爸构成吧的译码驱动电路搬，背将唉得到的信号凹公共汽车到站的扳站点佰即输出到爱数码管伴上，实现所需功胺能。霸第三章懊 班电路的安装及调稗试吧到这里为止，柏手动式公共汽车捌报站显示电路的摆设计基本完成，安但此只鉴于埃所学懊理论基础上完成班，啊将设计的电路图袄变成印刷板，再伴将电路的元件焊扮接在印刷板上，哀形成一个完整的版电子产品，这一凹过程非常重要。案实际过程中还有般很

34、多问题待解决邦。如设计方案的耙验证、调试过程版中遇到的难题等拜，都需要进一步跋研究。暗3.1 熬设计方案验证爱目前最常用的验蔼证方法是仿真软矮件验证和实验台佰验证，在设计前安期投入了大量的搬时间查找资料做熬准备，这一验证氨环节也相关重要拜。邦为了更好的做到巴学以致用，更为芭便于后期制作，稗决定先在仿真软败件验证，电子仿稗真软件办Multisi艾m矮7捌.0芭功能十分强大，拜能胜任电路分析颁、模拟电路、数把字电路、高频电翱路、唉RF办电路、电力电子办及自控原理等各哀方面的虚拟仿真巴；并提供多达傲18凹种基本分析方法拌7笆。图拔3-1靶是暗本次设计方案电败路，柏在澳Multisi拜m叭7邦.0癌环

35、境下仿真澳示意按图，最终仿真显八示本设计方案可耙行。爱图3-1 啊Multisi耙m搬7按.0百软件下的俺设计电路俺仿真伴原理图埃通过了仿真软件氨验证，说明理论按上的设计方案是扳成功的，但是实颁验器件不同于理捌想元件，它会因爸为所处环境不同氨，会受到这样那挨样的干扰，更不巴排除元器件自身昂的制造工艺有缺板陷。使实际设计拌无法达到预期效颁果。所以实验台耙验证必不可少。按本设计用到的芯般片较多，昂考虑到扒时间及学校实验敖室的开放情况等凹诸多哎因数，又班基于仿真软件的颁验证成功，捌对自己设计的电班路有较大的信心巴，昂决定直接制板调胺试。按3.2 电路板柏的制作佰有了以上的验证翱，汽车搬到站暗控制电路

36、的设计拔算基本完成，接靶下要完成的是汽艾车白到站把控制电路的硬件拜制作。半对于电子产品来背说，电路板的设稗计是从电路原理班图变成一个具体霸产品的必经之路肮，电路板设计的搬合理性与产品的氨生产及产品的质坝量密切相关。目唉前，我们所学过柏的是Prote肮l 99 SE佰电子线路CAD傲软件，佰Protel9哎9SE是Pro百tel公司近1奥0年来致力于W唉indows平巴台开发的最新结安晶，能实现从电皑学概念设计到输安出物理生产数据绊，以及这之间的绊所有分析、验证鞍和设计数据管理俺。Protel扳 吧99 SE共分巴5个模块，分别班是原理图设计、搬PCB设计（包昂含信号完整性分笆析）、自动布线扳器

37、、原理图混合暗信号仿真、PL瓣D设计。懊Protel 鞍99 SE现有阿强大的功能，其爸完善的设计确立碍了在电路板设计柏领域出类拔萃的邦地位癌8八。背所以以下介绍的败是通过Prot啊el 99 S班E软件制作电路昂板的过程熬9哀。蔼1瓣. 把原理图在Pro拜tel 99 矮SE 软件中画巴出.SCH原理八图，见图碍3-2所示。傲图吧3-2 板Protel 摆99SE中拜毕业设计办电路的原理图把2. 佰Protel 隘99 SE软件矮中，切换在Do碍cument窗俺口下，然后单击隘右键，打开Ne碍w,双击疤“瓣PCB Doc啊ument案”瓣即建立了摆“癌PCB.PCB啊”稗文件。敖3. 柏“岸

38、PCB.PCB埃”肮图标，即进入其巴设计窗口，找出佰各元件的封装代氨号，在.SCH按中对其所有元件败进行封装，确定肮无误后导成PC柏B板。邦4. 芭学校条件有限，哀毕业设计按要求哀只能作成单面印安刷板，所以布局敖及走线的设计很肮重要，最后的印笆刷板如图捌3-3伴所示。有几根线哀实在布不过去，版采用跳线方式。班图澳3-3八手动式公共汽办车报站显示电路傲的背PCB俺板疤5. 暗将拔PCB爱图打印到热转印拜纸上，将打印好疤PCB阿的转印纸平铺在艾覆铜板上，通过氨转印机就把图印瓣在覆铜板。把6. 盎铜板用三氯化铁安溶液腐蚀，溶液阿的配比为：三氯稗化铁占颁35%把，水占八65%笆左右。溶液的温扳度以扳3

39、0-50坝败较好，温度太底暗，腐蚀速度慢，唉在腐蚀过程中最爸好用线吊住铜版巴边缘来回晃动，肮以加快腐蚀速度阿，整个腐蚀过程扮应在瓷盘，塑料奥盘中进行。敖7. 百当覆铜板上没有熬保护部分的铜箔唉都以腐蚀掉时，摆应立即取出覆铜艾板，马上用清水稗冲洗，冲洗干净捌擦干水迹，用清拔洁球擦去保护漆稗。邦8. 搬腐蚀好的印刷板稗要及时钻孔，印白刷电路板孔径，盎对一般元器件选肮直径罢1罢钻头，集成电路懊孔径选直径隘0.8罢钻头，因钻头细爸小，钻孔时不得癌用力过猛，否则摆会弄断钻头。邦9. 柏再次处理，为了袄美观起见，要尽把量将多余的板去白掉，四个角磨成癌原弧状。颁10. 百涂刷保护膜，其皑目的是保护印刷胺电路

40、板的覆铜面挨不再被氧化和提扮高可焊性。保护啊膜选用松香液，半松香液的配方是奥松香粉八25%疤，纯酒精昂75%霸，松香液蒸发很瓣快，在涂刷过程伴中要快速刷好，敖不要来回刷，干艾燥后方可使用。伴11. 啊根据原理图将拌相应的元件安装敖在印刷板上，并癌进行焊接。焊接傲过程要注意虚焊奥和假焊版问题。拜3.3 背故障分析及解决矮在手动式公共汽扮车报站显示电路板的调试过程中，啊故障的存在是正佰常的，关键在于鞍我们是如何进行熬故障的排除。因氨为之前的电路是摆经过验证的，所罢以本次调试过程罢中没有出现很大蔼的电路原理问题芭，调试过程也较爸顺利，只出现下扒面两个小问题。佰1. 班接上电源后，拨昂动开关，发光二熬

41、极管没反按应胺这个故障的产生靶，原因有很多，安但是最大的可能按是脉冲电路有问蔼题，在实验室用爸示波器对脉冲电八路进行检测（即蔼CD4093邦的笆3巴引脚），没有预板想中的方波出现蔼，证明脉冲笆产生电路存在摆问题。确定故障唉所在之后就要解肮决，对脉冲电路安的原理是通过仿凹真软件验证的，扳应该是不会出错办的，参数的颁理论哎计算巴也是成功的，检霸查原理图，发现阿10个发光二极拌管没有芭接稗地线，用导线将版发光胺二绊极管与地线连接摆，理想中的方波扳终于产生，发光翱二版极管亮，问题解八决。白2. 翱发光二极管隔一耙盏才会亮拌脉冲电路的问题败解决以后，发现傲接上电源之后，颁发光二极管仍然百有两个不亮，断板

42、开电源，重新检碍查电路，发先二芭极管附近的电路懊有一段是没连好拔的，用焊丝焊上邦去以后，问题解八决，发光二极管胺正常工作。这个岸问题是在制板过扳程中出现的，可肮能是腐蚀的过久凹，把铜线给腐蚀百掉了；也可能是胺在清洗过程中，伴清洁球擦的太用奥力，那里的铜线颁又是比较细的，翱导致铜线断开。结 论 柏经过这么长一段熬时间的工作，本邦次设计也接近尾半声，我想这次设搬计，让我系统的哎整理了自己大学背期间所学过的知拜识，首先选定课办题、确定设计方耙案，我进行了大岸量资料的收集、笆选择及整合。其伴次通过电脑软件傲画出澳PCB拜板到最后的调试搬成功，整个过程八让我有了独立思柏考及解决问题的背能力，对于自己扳所

43、设计的公共汽柏车报站显示电路柏有了更深层次的按认识。本次设计吧的难点是在于各袄个单元电路的连俺接及电路的细节搬设计，需要有一坝个很清楚的条理芭，才能把所学过般的知识串联起来霸，使整体电路设懊计完整。整个过昂程，遇到很多问拔题，特别是调试芭不出来的时候，盎心中总是有点灰傲心，更是有放弃拌的冲动，但是，安最后还是坚持下伴来，静下心来，罢仔细查找原因。拔本次设计主要涉跋及到一些中、小敖规模集成电路芯笆片，运用集成电瓣路的知识实现公般共汽车报站显示鞍的功能。不足之哎处是对实际情况碍考虑不够，设计盎还存在一定的偏昂差，如现实情况耙中的语音报站现凹象。手动式公共扳汽车报站显示电绊路在今天这个环佰境污染日益严重昂的社会扮演着很癌重要的角色，值办得我们去研究。岸通过本次设计，拔收益非浅，深深拔的体会就是：学隘电子切记好高鹜搬远，凡是都得亲版历亲为。对于自吧己花心血做出来氨的东西，的确有熬很大的成就感。拌毕