【文章內(nèi)容簡介】 過 7447 譯碼后由 7 個(gè)輸出端輸出，輸出信號經(jīng)過限流電阻（防止數(shù)碼管因電流過高而損壞）送至數(shù)碼管的陰極。同時(shí)，單片機(jī)的 12 根據(jù)要求輸出高電平或低電平，送到 74LS138 的三個(gè)輸入端，經(jīng)譯碼后由輸出端輸出，此時(shí)，74LS138 的輸出端只有一位為“ 0”，使其中的一只三極管導(dǎo)通，引入電源，驅(qū)動(dòng)與其對應(yīng)的數(shù)碼管，數(shù)碼管工作。數(shù)碼管的各發(fā)光二極管根據(jù)對應(yīng)的高電平或低電平發(fā)光或不發(fā)光。每只數(shù)碼管依次循環(huán)，就完成了發(fā)光電路的設(shè)計(jì) ，本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示器。 它的內(nèi)部二極管的連接方式 (共陽極 )如下圖所示 : LED 數(shù)碼顯示器有兩種連接方法：①共陽極接法：把二極管的陽極連接在一起構(gòu)成公共陽極，使用時(shí)公共陽極接 +5V，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。當(dāng)陰極端輸 入低電平時(shí)，七段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平時(shí)則不點(diǎn)亮。 ② 共陰極接法：把二極管的陰極連接在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地，每個(gè)發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。當(dāng)陽極端輸入高電平時(shí)，七段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平時(shí)則不點(diǎn)亮。 本設(shè)計(jì)中采用的是 時(shí)共陽極 LED 數(shù)碼顯示器 ,用來顯示當(dāng)前正在播放的曲目號。 發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓為 2V 左右 ,電流為 5~10mA,加在發(fā)光二極管與電阻之間的電壓為5V,由此可算出阻值 。 電阻值 = (兩段電壓 發(fā)光二極管電壓 )/電流 R1~R6 為限流電阻 ,避免 燒壞發(fā)光二極管。 得出電阻范圍： 300Ω R1~R6600Ω 設(shè)計(jì)中取 330Ω 本設(shè)計(jì)采用的是共陽極 LED 顯示器。 數(shù)碼管顯示電路原理圖 如下 ： 13 CT7447 介紹 適用于七段字形共陰極顯示管的譯碼器集成電路有 CT7448， CT74LS48 等型號，適用于共陽極七段管的譯碼器有 CT7447， CT74LS47 等型號。 7447 引腳圖如下： 現(xiàn)以顯示譯碼器 CT7447 為例作較詳細(xì)的討論。 CT7447 的邏輯符號示于 圖中： D、 C、 B、 A：是 BCD 碼輸入信號， a～ g：譯碼輸出，低電平有效 ： １ .熄滅信號輸入 。當(dāng) = 0（有效）時(shí)，輸出 a～ g均為高電平 1信號（全滅） ； 。當(dāng) = 0 時(shí)， = 0。 ：試燈信號輸入。當(dāng) =0）且 = 1（無效）時(shí)，不論 D～ A狀態(tài)如何， a～ g 七段全亮。 14 ：滅零輸入信號（不顯示 0，其它數(shù)碼正常顯示）。 = 0（ =１）時(shí)，不顯示數(shù)碼0。 圖 426 所示邏輯符號中，輸入和輸出線上的箭頭有兩個(gè)含義：有箭頭表示低電平有效（同加小圈的意思一樣）；箭頭指向符號框表示輸入，反之表示輸出，例如 端既可作輸入端又可作輸出端，故其有一對相反方向的箭頭表示。 74L138 譯碼器的運(yùn)用 在中規(guī)模集成電路中譯碼器有幾種型號，使用最廣的通常是 74138，其是一個(gè) 3 到 8 的譯碼器，下圖是其邏輯符號及管腳排布，下表中列出了該器件的邏輯功能，從表中可以看出其輸出為低電平有效，使能端 G1 為高電平有效， /G2,/G3 為低電平有效，當(dāng)其中一個(gè)為低電平，輸出端全部為 1。 74L138 圖如下： 密碼存儲電路方案的確定 密碼存儲電路主要由 EEPROM93C46 組成。 93C46 是一種存儲器可以定義為 16 位 ORG 引腳接 Vcc 或者定義為 8 位 ORG引腳接 GND的 1K位的串行 EEPROM 每一個(gè)的存儲器都可以通過 DI 引腳 或 DO引腳進(jìn)行寫入或讀出，器件可以經(jīng)受 1,000,000 次的寫入 /擦除操作片內(nèi)數(shù)據(jù)保存壽命達(dá)到 100年器件可提供的封 裝有 DIP8 SOIC8或 TSSOP8。 93C46是一個(gè)有 1024位內(nèi)含工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)微處理器的非易失的存儲器。 93C46可以選擇為16位或 8位結(jié)構(gòu)。當(dāng)選擇 16位結(jié)構(gòu)時(shí)， 93C46有 7條 9位的指令用來控制對器件進(jìn)行讀、寫和擦除操作；當(dāng)選擇 8位結(jié)構(gòu)時(shí)， 93C46有 7條 10位的指令來控制對器件進(jìn)行讀、寫和擦除操作。93C46的所有操作都在單電源上進(jìn)行，當(dāng)執(zhí)行任何的寫操作時(shí)內(nèi)部的升壓電路將提供高壓給芯片。 指令、地址和寫入的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘信號 SK的上升沿時(shí)由 DI引腳輸入， DO引腳除了從器件讀取數(shù)據(jù)或進(jìn)行寫操作后查詢準(zhǔn)備 /繁忙（ ready/busy）的器件工 作狀態(tài)外，平常是高阻態(tài)的。 準(zhǔn)備 /繁忙 (ready/busy)是開始了一個(gè)寫操作后選擇器件 CS為高電平后從 DO引腳讀的用來測定期間工作狀態(tài)的信號， DO位低電平則表示寫操作還沒有完成。當(dāng) DO為高電平時(shí)則表示器件可以輸入下一條指令，此時(shí)如果有需要，可以在 DI引腳移入一個(gè)高電平， DO會(huì)進(jìn)入高阻態(tài)， DO引腳會(huì)在時(shí)鐘 SK的下降沿時(shí)進(jìn)入高阻態(tài)，將 DO引腳恢復(fù)高阻態(tài)值得推薦在 DI 15 和 DO合用一個(gè) I/O口來讀 /寫的應(yīng)用中。 所有送往器件的指令格式為一個(gè)高電平“ 1”的開始位，一個(gè) 2位或 4位的操作碼，寫入數(shù)據(jù)時(shí)的 6位（當(dāng)選擇 8位結(jié)構(gòu)時(shí)為 7位）以及 16位數(shù)據(jù)（當(dāng)選擇 8位結(jié)構(gòu)時(shí)為 8位）。 93C46的操作指令 如下表： 指令 開始位 操作碼 地址 數(shù)據(jù) 注釋 X8 X16 X8 X16X READ 1 10 A6A0 A5A0 讀地址 AnA0的數(shù)據(jù) ERASE 1 11 A6A0 A5A0 擦除 AnA0的數(shù)據(jù) WRITE 1 01 A6A0 A5A0 D7D0 D15D0 把數(shù)據(jù)寫到地址 AnA0的存儲器中 EWEN 1 00 11XXXXX 11XXXX 寫允許 EWDS 1 00 00XXXXX 00XXXX 寫禁止 ERAL 1 00 10XXXXX 10XXXX 擦除全部存儲器的數(shù)據(jù) WRAL 1 00 01XXXXX 01XXXX D7D0 D15D0 把數(shù)據(jù)寫到全部的存儲器中 （ 1）讀操作指令（ READ） 在接收到一個(gè)指令和地址（從 DI 引腳在時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下輸入）之前， 93C46 的 DO引腳是高阻態(tài)的。接收到讀指令和地址后， DO 引腳先輸出一個(gè)虛擬的第電平，然后數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)鐘信號移位輸出（高位在前）。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘信號（ SK）的上升沿時(shí)輸出并經(jīng) 過一定的時(shí)間后穩(wěn)定（ tpDO 或 tpDI）。 （ 2）寫操作指令（ WRITE） 在接收到寫指令、地址和數(shù)據(jù)后，片選引腳（ CS）不片選芯片的時(shí)間要必須大于Tcsmin。片選引腳（ CS）在下降沿的時(shí)候，器件開動(dòng)自動(dòng)時(shí)鐘去擦除并把數(shù)據(jù)存放到指定存儲器。在器件進(jìn)入自動(dòng)時(shí)鐘的模式后時(shí)鐘信號引腳（ SK） 的信號不是必須的 93C46的準(zhǔn)備？繁忙狀態(tài)可以選擇器件并測試數(shù)據(jù)輸出引腳 DO 得到。因?yàn)槠骷性趯懭肭白詣?dòng)清除的特性，所以沒必要在寫入之前將存儲器該地址的內(nèi)容擦除。 （ 3）擦除操作指令（ ERASE） 在接收到擦除指令和地址以后，片選引腳（ CS）不片選芯片的時(shí)間要必須大于Tcsmin。片選引腳（ CS）在下降沿的時(shí)候，器件開動(dòng)自動(dòng)時(shí)鐘，擦除指定存儲器。在器件進(jìn)入自動(dòng)時(shí)鐘的模式后時(shí)鐘信號引腳 (SK)的信號不是必須的。 93C46 的準(zhǔn)備 /繁忙狀態(tài)可以選擇器件并測試數(shù)據(jù)輸出引腳（ DO）得到。一旦清除了，該位就回到邏輯 1的狀態(tài)。 （ 4）擦除 /寫入允許（ EWEN）和禁止 (EWDS)操作指令 93C46 在上電時(shí)是默認(rèn)寫禁止的。任何在上電和寫禁止 (EWDS)指令后的寫入操作都必須先發(fā)送寫允許（ EWEN） 指 令。一旦設(shè)置了寫允許，它會(huì)持續(xù)有效直到斷電或發(fā)送一條寫禁止指令。寫禁止指令用來禁止對 93C46 的寫入和擦除操作，同時(shí)也可以防止意外的對器件進(jìn)行寫入和擦除。數(shù)據(jù)可以照常從器件中讀取，論是寫允許還是寫禁止?fàn)顟B(tài)。 （ 5）全部擦除 (ERAL) 在接收到全部擦除指令后，片選引腳（ CS）不片選信號的時(shí)間要必須大于 Tcsmin。片選引腳（ CS）在下降沿的時(shí)候，器件開動(dòng)自動(dòng)時(shí)鐘擦除存儲器的所有內(nèi)容。在器件進(jìn)入自動(dòng)時(shí)鐘的模式后時(shí)鐘信號引腳（ SK）的信號不是必須的。 93C46 的準(zhǔn)備 /繁忙狀態(tài)可以選擇器件并測試數(shù)據(jù)輸出引腳 (DO)得到。一旦清除了，所有位都回到邏輯 1的狀態(tài)。 （ 6）寫全部操作指令 (WRAL) 在接收到寫全部指令后，片選引腳（ CS）不片選芯片的時(shí)間要必須大于 Tcsmin。片選引腳（ CS）在下降沿的時(shí)候，器件開動(dòng)自動(dòng)時(shí)鐘把數(shù)據(jù)內(nèi)容寫滿器件的所有存儲器。 16 在器件進(jìn)入自動(dòng)時(shí)鐘的模式后時(shí)鐘信號引腳（ SK）的信號不是必須的。 93C46 的準(zhǔn)備 /繁忙狀態(tài)可以選擇器件并測試數(shù)據(jù)輸出引腳（ DO） 得到。沒有必要去在寫全部之前把存儲器內(nèi)容擦除。 93C46 引腳定義如下： Vcc： 電源引腳， +5V。 GND： 地線 。 CS：片選信號。在兩 條相臨指令執(zhí)行中， CS 必須最少產(chǎn)生 500NS 的低電平，以指明前條指令的結(jié)束。 DI：數(shù)據(jù)輸入端 DI 用于在串行時(shí)鐘 SK 的同步下輸入起始位，操作碼地址和寫入數(shù)據(jù) 。 DO：數(shù)據(jù)輸出端。數(shù)據(jù)輸出端 DO 用于在讀方式中，在串行時(shí)鐘 SK 的同步下輸出讀出的數(shù)據(jù)。 SCK ：時(shí)鐘信號，所有操作碼、址碼、數(shù)據(jù)位均在 SCK 信號的上升沿輸入或輸出， SK 信號的最高頻率為 1MHz。 ORG:存儲器結(jié)構(gòu)選擇接口，當(dāng) ORG 接 Vcc 時(shí)，存儲器為 16位結(jié)構(gòu)。當(dāng) ORG 接 GND 時(shí)，存儲器為 8位結(jié)構(gòu)。當(dāng) ORG 懸空時(shí)， 內(nèi)部的上拉電阻把存儲器選擇為 16位結(jié)構(gòu)。 93C46 引腳圖如下： 開鎖控制電路方案 開鎖控制電路主要由整流二極管、繼電器、三極管等組成。其優(yōu) 點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡便。 開鎖控制電路的原理：當(dāng) P2 口輸出“ 0”時(shí)，連接 VCC 的 10K 電阻將三極管的基極鉗位在高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器流過電流，開始動(dòng)作，繼而開鎖。 電路原理圖 17 123456A B C D654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5May2010 Sheet of File:D:\畢業(yè)設(shè)計(jì)電路原理圖\MyDesign.ddbDrawn By:3003003003003003004.7KR154.7KR134.7KR124.7KR114.7KR10R0200P2.0NPN4SWPB5SWPB6SWPBBP1.21SWPB2SWPB3P1.3AP1.17SWPB8SWPB9SWPBCP1.4DP1.0P1.50P1.6*P1.7EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P202