数电课程设计数码管显示控制器的设计与实现Word文档下载推荐.docx

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初始条件：

555定时器、74LS160计数器、74LS161计数器、74LS153数据选择器、74LS48译码器、74LS04非门和数码管、电阻、电容等相关元件。

要求完成的主要任务:

1、设计任务

根据已知条件，完成对数码管显示控制器的设计、装配和调试。

2、设计要求

（1）、能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），0、1、0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号序列）；

然后再从头循环；

（2）、打开电源自动复位，从自然数列开始显示。

时间安排：

1、2012年6月8日分班集中，布置课程设计任务、选题；

讲解课设具体实施计划和课程设计报告格式的要求；

课设答疑事项。

2、2012年6月9日至2012年7月3日完成资料查阅、设计、制作和调试；

完成课程设计报告撰写。

3、2012年7月4日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

摘要

这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个七段数码管显示出来.这里使用的只要就是计数器,计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于分频,定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。

运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。

而且这次的内容还包括分电路图的整合,使这个循环显示器能够按照要求依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。

还有一个部分就是时钟电路是由555多谐自激震荡集成电路制成，和电阻和电容一起构成周期为一秒时钟电路的时钟周期发生器，为电路提供时钟信号。

驱动电路是由74LS160D计数器和74LS153D数据选择器组成,用以驱动数码管正常工作，并且在时钟电路的控制下让数码管循环工作。

支持整个电路的工作。

这个设计基本上就是由以上部分连接在一起组成的。

关键词：

555多谐震荡器74LS160D计数器74LS153D数据选择器数码管

Abstact

Thiscourseisdesignedtoachievewithcounter,thecycleistheessenceofthecontrolcircuitistoproduceaseriesofregularsequence,andthenthroughasevenperiodofdigitaltubedisplay.Hereistheuseofaslongasthecounter,counterinthesequentialcircuitsoftheapplicationsoftheveryextensive,itnotonlycanbeusedtocounttopulse,itcanalsobeusedinseparatefrequency,time,producethebeatpulseandothertimingsignal.Usingthedifferentfunctionsandcounterdifferentreceivercanrealizethesequenceofdifferentoutput.

Andthecontentofthecircuitalsoincludespointsintegration,makethiscyclecandisplayinaccordancewiththerequirementsintheoutputnaturalsequence,oddnumbersequence,theevensequenceandmusicsequence.Thereisapartoftheclockcircuitisbymorethan555harmonicself-excitedconcussionintegratedcircuitismade,andtheresistanceandcapacitancetogethermakeupforasecondcycleclockcircuitclockcyclegenerator,forcircuitsprovidetheclocksignal.Drivingcircuitismadeof74LS160Dcounterand74LS153Ddataselectorcomposed,usedtodrivedigitaltubenormalwork,andtheclockcircuitunderthecontrolofthemakethedigitaltubecirculationwork.Tosupporttheworkofthecircuit.Thisdesignisbasicallyconnectedtogetherbyabovepartof.

Keywords:

morethan555harmonicoscillator74LS160Dcounter

74LS153Ddataselectordigitaltube

引言

显示器件是电子设备中不可缺少的部分，从灯泡，阴极射线管（CRT，cathode-raytube）显示器，到发光二级管（LED，light-emittingdiode），液晶显示屏（LCD，LiquidCrystalDisplay），显示器件的发展伴随着电子技术的不断发展。

目前，在小型便携式电子设备中，LED和LCD显示器件成为主要的显示器件，其中发光二级管和IJED数码管，主要用于状态指示和数字字符显示，LCD主要用于文字和图形显示。

LED数码管是用发光二级管组成字符笔画或点阵，用于显示简单字符和图形。

最常用的是七段LED数码管，它用发光二级管组成数字字符8的七段笔画，至少可以显示十六进制数字的十六个字符，再加上一个小数点显示，常用于在电子设备上显示数字字符串。

其特点主要在于使用简单，价格低廉，显示亮度高，功耗小，器件可靠性很高。

本设计即利用逻辑芯片来实现数码管的控制显示。

1.设计背景

1.1设计任务

1.2设计要求

（1）能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），0、1、0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号序列）；

（2）打开电源自动复位，从自然数列开始显示。

1.3指导思想

本设计将采用几个基本的数字集成的74系列（74LS48,74LS153,555）芯片来完成所需要的数字逻辑显示功能（在七段数码管上按规律显示特定的数字）。

本设计具有逻辑清晰、设计巧妙的特点，能很好的符合课程设计的要求。

2.方案论证

2.1方案说明

该设计的关键是对74LS153的输入端的强制置数的处理，设计要求产生奇数，实际上就是将第一个74LS153的1C1强制置1；

要求产生偶数，实际上就是把第一个74LS153的1C2强制置0；

要求产生0-7的音乐符号，实际就是把第二个74LS153的2C3强制置0；

也就是说产生十进制的的计数一直是不变的，它内部的技术依然是0-9的计数，我们只是在外部改变了它的输出而已，因此我们这个方案采用一个最简易的方案：

一个74LS160一个74LS161和两个74LS153，一个555作脉冲产生之用，一片74LS48译码，一个七段数码管作显示。

2.2方案原理

首先，用一个555构成多谐振荡器产生大约1HZ的脉冲，脉冲可以使74LS160正常工作循环产生0—9的十进制数作为74LS153的输入，用74LS161的低两位输出作为两个74LS153的地址输入控制其输出。

74LS160每循环0—9一次就会产生进位输出为74LS161提供一个脉冲，使其计数一次，74LS161在此处做为一个四进制的计数器。

在脉冲作用下，74LS161的低两位循环产生00、01、10、11从而使74LS153输出相应的十进制数再经74LS48译码最终使数码管按要求依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。

经以上的论证我们可知，这个方案在理论上分析是完全可行的，经我们仿真之后验证，此方案是完全可行的。

3.电路的设计和分析

3.1电路的总体设计

由设计要求依次显示自然数列1、2、3、4、5、6、7、8、9，奇数列1、3、5、7、9，偶数列0、2、4、6、8，音乐数列0、1、0、1、2、3、4、5、6、7，列出下列关系：

自然数列奇数列偶数列音乐数列

0000000100000000

0001001100100001

0010010101000000

0011011101100001

0100100110000010

01010011

01100100

01110101

10000110

10010111

通过上面的数列可发现如下规律：

奇数列最末位都为1；

偶数列最末位都为0,音乐数列的最高位都为0.因此该设计的关键是对74LS153的输入端的强制置数的处理，设计要求产生奇数，实际上就是将第一个74LS153的1C1强制置1；

也就是说产生十进制的的计数一直是不变的，它内部的技术依然是0-9的计数，我们只是在外部改变了它的输出而已。

用一个555构成多谐振荡器产生大约1HZ的脉冲，脉冲可以使74LS160正常工作循环产生0—9的十进制数作为74LS153的输入，用74LS161的低两位输出作为两个74LS153的地址输入控制其输出。

在脉冲作用下，74LS161的低两位循环产生00、01、10、11从而使74LS153输出相应的十进制数再经74LS48译码最终使数码管按要求依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。

3.2电路的原理框图

3.3元电路的设计和分析

3.3.1多谐震荡电路的设计和分析

555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556