電子秒表計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(編輯修改稿)
2025-07-13 00:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U8 SN74LS160AN10KR310KR4VCC2KR1 1KRGND1122360pFC2S2 SWDPDTS1 SWDPDTGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDVCCGNDGND10pFC3 Cap1234P8 Header 4TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DIS7+VCC8GND1U12 LM555CN12 3U11:1 SN74LS01N9108U11:3 SN74LS01N45 6U11:2 SN74LS01N12P1 Header 2f9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS1 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS2 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS3 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS5 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS4 Dpy BlueCA 圖 7 74LS160的電路圖 由圖 7可以看出，由于 74LS160 芯片是十進(jìn)制芯片，所以低四位計(jì)數(shù)器在輸 13 出 QDQCQBQA=1010 時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)清零，且（ 15 引腳 RCO）產(chǎn)生進(jìn)位輸出到下一個(gè) 74LS160 的時(shí)鐘脈沖輸入端（ 2號(hào)引腳 CLK），即實(shí)現(xiàn)了低四位十進(jìn)制的計(jì)數(shù)。而最高位則在 QDQCQBQA=0110 時(shí)， QC、 QB 分別將“ 1”信號(hào)傳入與非門(mén)（ 74LS00）中后，輸出低電平“ 0”，觸發(fā) 74LS160 的清零端清零；從而實(shí)現(xiàn)了最高位的六進(jìn)制計(jì)數(shù)，最高位 15引腳 RCO不產(chǎn)生進(jìn)位輸出，不用連接。 譯碼器 8421BCD 碼譯碼器：這種譯碼器的輸入端子有四個(gè)，分別輸入四位 8421BCD二進(jìn)制代碼的各位，輸入端子有 10個(gè)。每當(dāng)輸入一組一組 8421BCD 碼時(shí)，輸出端子 有 10 個(gè)端子中對(duì)應(yīng)于該二進(jìn)制數(shù)所表示的十進(jìn)制數(shù)的段子就輸出高∕低電平，而其它端子保持原來(lái)的高∕低電平。 本次設(shè)計(jì)里選用了 74LS48 譯碼器。 74ls48 是控制七段顯示器顯示的集成譯碼電路之一， A、 B、 C、 D為 BCD 碼輸入端， A 為最高位， a～ g為輸入端，分別接入七段顯示器的 a～ g輸入端，高電平觸發(fā)顯示，可驅(qū)動(dòng)共陰極發(fā)光二極管組成的七段顯示器顯示。其它端為使能端。 74LS48 的引腳封裝及其功能 74LS48 除了有實(shí)現(xiàn) 7段顯示譯碼器基本功能的輸入（ DCBA）和輸出（ a～ g）端外， 74LS48 還引入 了燈測(cè)試輸入端（ LT）和動(dòng)態(tài)滅零輸入端（ RBI），以及既有輸入功能又有輸出功能的消隱輸入 /動(dòng)態(tài)滅零輸出（ BI/RBO）端。 由 74LS48 真值表可獲知 74LS48 所具有的邏輯功能： （ 1） 7段譯碼功能（ LT=1， RBI=1） 在燈測(cè)試輸入端（ LT）和動(dòng)態(tài)滅零輸入端（ RBI）都接無(wú)效電平時(shí)，輸入 DCBA 經(jīng) 74LS48 譯碼，輸出高電平有效的 7段字符顯示器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，顯示相應(yīng)字符。除 DCBA = 0000 外， RBI也可以接低 14 電平。 （ 2） 消隱功能（ BI=0） 此時(shí) BI/RBO 端作為輸入端，該端輸入低電平信 號(hào)時(shí)，無(wú)論 LT 和 RBI 輸入什么電平信號(hào)，不管輸入 DCBA 為什么狀態(tài)，輸出全為“ 0”， 7 段顯示器熄滅。該功能主要用于多顯示器的動(dòng)態(tài)顯示。 （ 3） 燈測(cè)試功能（ LT = 0） 此時(shí) BI/RBO 端作為輸出端， 端輸入低電平信號(hào)時(shí)，與 及 DCBA 輸入無(wú)關(guān)，輸出全為“ 1”，顯示器 7個(gè)字段都點(diǎn)亮。該功能用于 7 段顯示器測(cè)試，判別是否有損壞的字段。 （ 4） 動(dòng)態(tài)滅零功能（ LT=1， RBI=1） 此時(shí) BI/RBO 端也作為輸出端， LT 端輸入高電平信號(hào)， RBI 端輸入低電平信號(hào)，若此時(shí) DCBA = 0000，輸出全為“ 0”，顯示器 熄滅，不顯示這個(gè)零。 DCBA≠ 0，則對(duì)顯示無(wú)影響。該功能主要用于多個(gè)7段顯示器同時(shí)顯示時(shí)熄滅高位的零 . 下列為 74LS48 的引腳封裝圖其功能表： 圖 8 74LS48的引腳封裝圖 15 表 4 74LS48的功能表 譯碼器模塊的 電路設(shè)計(jì)及電路圖 本次設(shè)計(jì)共用了 5 塊 74LS48 來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 譯碼器模塊電路圖如下圖所示： 16 SR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U10 SN74LS160ANBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U4 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U2 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U5 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U3 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U1 SN74LS48NSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U9 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U7 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U6 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U8 SN74LS160ANGNDGNDGNDGNDGNDGND45 6U11:2 SN74LS01N 圖 9 74LS48與 74LS160的電路連接圖 因設(shè)計(jì)需要，同理與計(jì)數(shù)器，本電路用了 5片譯碼器。其中 16引腳均接入高電平， 7 引腳 GND 接地，輸入端為 A～ D， A為最高位，分別接計(jì)數(shù) 17 器 74LS160 的 QA～ QD引腳，輸出端 a～ g 將接入顯示器數(shù)碼管的相對(duì)應(yīng)的引腳。 顯示器 74LS48 可控制七段數(shù)碼顯示器顯示的集成電路之一，它的輸出信號(hào)能驅(qū)動(dòng)七段顯示器發(fā)光發(fā)光二極管，即 LED 是由半導(dǎo)體材料制成的 PN結(jié)，在正向偏置 時(shí)會(huì)發(fā)光，具有工作電壓低、體積小、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。常用的顏色有紅、綠、黃。 發(fā)光二極管的正向壓降為 ～ ，工作電流為 5～ 10mA，其發(fā)光亮度基本與工作電流成正比。 發(fā)光二極管可以單個(gè)的形式使用，也可將幾個(gè)發(fā)光二極管封裝 在一起，根據(jù)封裝的形狀有七段數(shù)碼顯示器、米字型顯示器和點(diǎn)陣式顯示器等不同的形式。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，點(diǎn)亮相應(yīng)的筆劃或點(diǎn)?？刂七@些發(fā)光二極管的亮與暗，即可顯示不同的字符或符號(hào)。 多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起的七段數(shù)碼顯示器按其連接形式可分為共陽(yáng)顯示器和共陰顯示器。共陽(yáng)顯示器的陽(yáng)極連接在一起，此時(shí)對(duì)陽(yáng)極提供一正電壓，通過(guò)限流電阻控制其陰極為高電平或是低電平來(lái)決定其暗或是亮。共陰顯示器的陰極連在一起，此時(shí)可將陰極接地，通過(guò)限流電阻控制其陽(yáng)極為高電平或是低電平來(lái)決定其亮或是暗。 由于 74LS48 是可驅(qū)動(dòng)共陰極發(fā)光二 極管組成的七段顯示器顯示，所以根據(jù)需要，這里選用共陰極發(fā)光二極管組數(shù)碼管。下圖為共陰極數(shù)碼管的封裝圖及其仿真元件圖。 18
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