8位数码管动态显示电路的设计.docx

1、8位数码管动态显示电路的设计电子课程设计8位数码管动态显示电路设计学院：电子信息工程学院专业、班级：姓名：学号：指导老师：2014年12月一、 设计任务与要求 3二、 总体框图 3三、 选择器件 3四、 功能模块 9五、 总体设计电路图 10六、 心得体会 128位数码管动态显示电路设计一、 设计任务与要求1.设计个8位数码管动态显示电路，动态显示 1、2、3、4、5、6、7、&2.要求在某一时刻，仅有一个LED数码管发光。3.该数码管发光一段时间后，下一个LED发光，这样8只数码管循环发光。4.当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的原因，就会感觉 8只数码管是在持续发光。5.研究循环地址码发

2、生器的时钟频率和显示闪烁的关系。二、 总体框图设计的总体框图如图2-1所示74LS161 计数器 74LS138 译码器数码管图2-1总体框图三、选择器件1数码管数码管是一种由发光二极管组成的断码型显示器件，如图 1所示U13图1数码管数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个 LED的另一端高电平，它便 能点亮。而共阳极就是将八个 LED的阳极连在一起。2、非门非门又称为反相器，是实现逻辑非运算的逻辑电路。非门有输入和输出两个 端，电路符号如图2所示，其

3、输出端的圆圈代表反相的意思，当其输入端为高电 平时输出端为低电平，当其输入端为低电平时输出端为高电平。 也就是说，输入 端和输出端的电平状态总是反相的。其真值表如表 1所示。图2非门表1真值表输 入输 出AY01103、5V电源5V VCC电源如图3所示。VCC图3 5V电源4、74LS138译码器74LS138译码器管脚图如图4所示VCCSV图4 74LS138译码器管脚图74LS138译码器的内部结构如图5所示S1S2”S3U1SA74LS05DA0A1A2Y0Y1Y2Y4U14AU13A7404NU9A图5 74LS138译码器内部结构图用与非门组成的3线一8线译码器74LS138, S

4、1、S2、S3是三个附加的控制端。当S仁1, S2+S3=0时，译码器处于工作状态；否则，译码器被禁止，所有 的输出端被圭寸锁在高电平。74LS138译码器的功能表如表2所示。表2 74LS138译码器功能表输入输出S1S2+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70XXXX11111111X1XXX11111111100000111111110001101111111001011011111100111110111110100111101111010111111011101101111110110111111111105、74LS161计数器同步二进制计数器74LS161的功能同74

5、LS160,也是异步清零的计数器，其 逻辑符号如图6所示U474LS161N图6 74LS161计数器从74LS161功能表中可以知道，当清零端 CR“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“ 0”这个时候为异步复位功能。当 CR=“ 1且LD=“ 0时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数 据输入端D3 , D2 , D1 , D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO,其逻辑关系是CO= Q0-Q1-Q2-Q3-CET。合理应用计数器的清

6、零 功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。其功 能如表3所示。表3 74LS161计数器的功能表清零使能置数时钟输入输出CrPTLDCPDCBAQ3Q2Q1Q00xxXxXXxx00001xX0Tdcbadcba1111TXxxX计数1011XXXxx保持1x01XxxxX保持（co=0）6、74LS74D触发器74LS74D触发器是具有异步置位和复位端其逻辑符号如图 7所示图7 74LS74D触发器异步置位和复位信号不仅直接触发从触发器，而且封锁同步输入端 D和时钟端CLK，所以异步置位和复位在有效电平时，能够在同步输入端的作用失效。74LS74触发器的特性

7、表如表4所示。表4 74LS74触发器的特性表输入输出说明SDRDCLKDQA( n+1)01XX1预置110XX0预置零00XX1不允许11T00置零11T11置1110XQo保持由表可知，异步清零端SD、RD电平有效时，同步输入端 D与时钟端CLK的作用无效。注意，在触发器的同步输入端工作时，异步置位和复位端失去作用（处于非有效电平），同时注意异步置位和复位时 SD、RD信号还应满足约束条 件。四、功能模块1、环形计数器如果把移位寄存器的串行输出信号反馈到环形输入端，那么在移位脉冲的作 用下原来存入的数码将逐步由第一级触发器移到最后一级触发器， 再由最后一级触发器反馈到第一级触发器，如此循

8、环，数据不再消失，形成环形计数，若移位 寄存器有8个触发器，则经过8个移位脉冲寄存器内的数码循环一次， 因此可以 构成8进制计数器，这种移位寄存器的计数器称为环形计数器，如图 8所示。图8环形计数器框图2、数码管控制模块数码管有八个输入管教，相应管脚控制相应区域的显示，从而达到显示不同 数字的目的。以一为例，数码管显示一需要 BC两个灯循环闪烁，此时计数器需 要在两个状态之间循环，为了方便时计数器在0和1之间循环，此时译码器输出 端的1,2管脚循环输出高电平，其他管脚输出电平恒为低，用 12管脚控制数码管的BC管脚，剩余管脚依次相连便可以达到显示一的效果，如图 9所示。应 | | | nr图9

9、数码管控制模块五、总电路图8位数码管动态显示电路设计总电路图，如图 10所示。环形计数器在固定脉冲的作用下八个 D触发器依次输出两秒的高电平并循环进行, 将此受环形计数器控制的信号与计数器的高电平端相连，这样可以使八个计数器依次工 做两秒并循环进行，从而使收到计数器控制的八个数码管依次显示一到八的数字。u怨T4JL&HDuI咻msvao-U4J3A口M!T4LST*4i_p LCJ -ItTdlLSIll 口r UM图10总电路图六、心得体会1、 通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个 设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和连接图以及芯片上的 选择。2、

10、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去 很多。3、 我们得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能， 而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其 在电路中的使用有了更多的认识。 平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课 程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功 能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象 深刻。认识来源于实践，实践是认

11、识的动力和最终目的， 实践是检验真理的唯一 标准。4、 经过几天的上机，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无 不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。 劳动是人类生 存生活永恒不变的话题。通过实习，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。 我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说 有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶 不上这十来天的合作，我感觉我和同

12、学们之间的距离更加近了； 我想说，确实很 累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切， 这有什么不好？我们不断的反 问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥， 但我 们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落 呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。同时我认为我们的工作是一个 团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某 个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。 实习中只有一个人知道原理是远

13、远 不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。 团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点， 这也是非常宝贵的。对我们而言，知识 上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这 次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的， 只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论， 才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免 会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处， 对以前 所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了， 在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。 同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对 给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！5、此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题， 出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻 松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。6在此，感谢李老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！