【正文】 0 時(shí)輸入的 BCD 碼； 當(dāng) =0 時(shí)，鎖存器處于選通狀態(tài)，輸出即為輸入的代碼。 由此可見(jiàn)，利用 端的控制作用可以將某一時(shí)刻的輸入 BCD 代碼寄存下ST來(lái)，使輸出不再隨輸入變化。 (2) 七段譯碼電路：將來(lái)自四位鎖存器輸出的 BCD 代碼譯成七段顯示碼輸出。七段譯碼器有兩個(gè)控制端： ① (LAMP TEST)燈測(cè)試端。當(dāng) =0 時(shí)，七段譯碼器輸出全 1，發(fā)LLT光數(shù)碼管各段全亮顯示；當(dāng) =1 時(shí)，譯碼器輸出狀態(tài)由 端控制。 LTBI② (BLANKING)消隱端。當(dāng) =0 時(shí)，控制譯碼器為全 0 輸出，發(fā)BIBI光數(shù)碼管各段熄滅。 =1 時(shí)，譯碼器正常輸出，發(fā)光數(shù)碼管正常顯示。 上述兩個(gè)控制端配合使用，可使譯碼器完成顯示上的一些特殊功能。 (3) 驅(qū)動(dòng)器：利用內(nèi)部設(shè)置的 NPN 管構(gòu)成的射極輸出器，加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，使譯碼器輸出驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 25mA。 數(shù)碼顯示電路 本電路主要是直觀的顯示出電解電容的容值，本電路所選用的數(shù)碼管型號(hào)為 ，共三個(gè)，顯示電路見(jiàn)圖 412。液晶顯示器件（LCD）是一中平板薄型顯示器件，其驅(qū)動(dòng)電壓很低、工作電流極小，與 CMOS 電路結(jié)合起來(lái)可以組成微功耗系統(tǒng)，廣泛地用于電子鐘表、電子計(jì)算器、各種儀器和儀表中。液晶是一種介于晶體和液體之間的有機(jī)化合物，常溫下既有液體的流動(dòng)性和連續(xù)性，又有晶體的某些光學(xué)特性。液晶顯示器件本身不發(fā)光，在黑暗中不能數(shù)字，它依靠在外界電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的光電效應(yīng)，調(diào)制外界光線使液晶不同部位顯示出反差，從而顯示出字型。2. 半導(dǎo)體顯示器某些特殊的半導(dǎo)體材料，例如，用磷砷化鎵作成的 PN 結(jié)，當(dāng)加正向電壓時(shí)，可以將電能轉(zhuǎn)化成光能，從而發(fā)出清晰悅目的光線。利用這樣的 PN 結(jié)，哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）31既可以封裝成單個(gè)的發(fā)光二極管（LED） ，也可以封裝成分段式（或點(diǎn)陣式）的顯示器件。它既可以用半導(dǎo)體三極管驅(qū)動(dòng)，也可以直接用 TTL 與非門驅(qū)動(dòng)。在顯示譯碼器和顯示器的連接中，顯示譯碼器各個(gè)輸出端必須具有足夠的吸取電流的能力，以驅(qū)動(dòng)有關(guān)顯示段發(fā)光。顯示譯碼器的輸出級(jí)的電路結(jié)構(gòu)形式與所選用顯示器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)相匹配，否則不僅不能正常工作，甚至?xí)?dǎo)致器件損壞。實(shí) 際 數(shù) 碼 管 是 把 發(fā) 光 二 極 管 的 管 心 做 成 條 狀 ， 用 7 條 條 狀 的 發(fā) 光 管 就可 以 組 成 7 段 式 半 導(dǎo) 體 數(shù) 碼 管 ， 如 圖 416 所 示 。 每 個(gè) 數(shù) 碼 管 可 顯 示 0～ 9十 個(gè) 數(shù) 字 ， 數(shù)碼管（ 寸和 寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光的顏色不同略有差別，通常約為 2～ 每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在5～10mA。LED 數(shù)碼管要顯示 BCD 碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門的譯碼器，該譯碼器不但要完全成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。它 是 將七 個(gè) 發(fā) 光 二 極 管 按 一 定 的 方 式 連 接 在 一 起 ， 每 段 為 一 個(gè) 發(fā) 光 二 極 管 ， 七 段分 別 為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g， 顯 示 哪 段 字 型 則 相 應(yīng) 段 發(fā) 光 二 極 管 就 發(fā) 光 。h 表 示 小 數(shù) 點(diǎn) 。abfcgdea bcdefghh.++ abfcgdea bcdefghh. （ a） 共 陽(yáng) 極 (b) 共 陰 極圖 416 七 段 數(shù) 碼 管 符 號(hào) 及 引 腳 功 能按 連 接 方 式 不 同 ， 七 段 顯 示 數(shù) 碼 管 分 為 共 陽(yáng) 極 和 共 陰 極 兩 種 ， 圖 416（ a） 共 陽(yáng) 極 數(shù) 碼 管 ,圖 416（ b） 共 陰 極 數(shù) 碼 管 。 而 本 次 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 選哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）32用 的 是 共 陰 極 數(shù) 碼 管 ， 所 謂 共 陰 極 是 指 數(shù) 碼 管 七 個(gè) 發(fā) 光 二 極 管 的 陰 極 連 在一 起 ， 接 到 低 電 平 ， 發(fā) 光 二 極 管 的 陽(yáng) 極 經(jīng) 過(guò) 限 流 電 阻 接 到 七 段 譯 碼 器 相 應(yīng)的 輸 出 端 （ 譯 碼 器 輸 出 端 應(yīng) 為 高 電 平 有 效 ） ； 所 謂 共 陽(yáng) 極 是 指 七 個(gè) 發(fā) 光 二極 管 的 陽(yáng) 極 連 在 一 起 ， 接 到 高 電 平 ， 而 發(fā) 光 二 極 管 的 陰 極 經(jīng) 過(guò) 限 流 電 阻 接到 七 段 譯 碼 器 相 應(yīng) 的 輸 出 端 （ 譯 碼 器 輸 出 端 應(yīng) 為 低 電 平 有 效 ） ， 改 變 限 流電 阻 R， 可 以 改 變 流 經(jīng) 二 極 管 中 電 流 的 大 小 ， 從 而 控 制 發(fā) 光 亮 度 ； 共 陽(yáng) 極 和共 陰 極 數(shù) 碼 管 結(jié) 構(gòu) 如 圖 417 所 示 ： (a)為 共 陽(yáng) 極 數(shù) 碼 管 結(jié) 構(gòu) 圖 (b)為 共 陰 極 數(shù) 碼 管 結(jié) 構(gòu) 圖圖 417 LED 數(shù) 碼 管3. 電路組成及元器件的選擇與計(jì)算在顯示譯碼器和顯示器的連接中，顯示譯碼器各個(gè)輸出端必須具有足夠的吸取電流的能力，以驅(qū)動(dòng)有關(guān)顯示段發(fā)光。顯示譯碼器的輸出級(jí)的電路結(jié)構(gòu)形式與所選用顯示器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)相匹配，否則不僅不能正常工作，甚至?xí)?dǎo)致器件損壞。BCD—七段顯示譯碼器專為將 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為七段顯示編碼而設(shè)計(jì)，TTL 和 CMOS 系列的中規(guī)模集成電路中都有專門產(chǎn)品。選用共陰極數(shù)碼管，在本電路中它與 CD4511 的基本連接方式如圖 418所示。a b c d e f163。171。5 Va b c d e f163。171。5 Vg(a) (b)Rg哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）33圖 418 CC4511 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示電路連接圖在本電路中數(shù)碼管的限流電阻 R12～R18 的阻值選擇 300 ，因?yàn)閿?shù)碼管?每段發(fā)光二極管的工作電壓 為 ～,我們選擇 =2V，工作電流DVDV為 3～10mA ，又有 CD4511 輸出端的高電平為電源電壓 =10V，所以有DI R= = =300 （419）maxDI?A1025LED 數(shù)碼管我們選擇型號(hào)為 LG5011 的紅色共陰極數(shù)碼管，數(shù)碼管極性的判斷（ 1） 對(duì) 于 標(biāo) 識(shí) 不 清 的 數(shù) 碼 管 ， 可 以 通 過(guò) 用 萬(wàn) 用 表 R10K 檔 測(cè) 量 來(lái) 確定 其 極 性 .測(cè) 量 時(shí) ， 將 黑 筆 串 接 1 節(jié) 干 電 池 （ 電 池 的 負(fù) 極 接 萬(wàn) 用 表“”端 ， 正 極 接 黑 表 筆 ） 后 ， 接 數(shù) 碼 管 任 一 引 腳 不 動(dòng) ， 用 紅 表 筆 依 次 觸 碰其 余 各 引 腳 ， 若 同 一 位 數(shù) 碼 管 上 的 幾 個(gè) 筆 段 均 發(fā) 光 ， 則 說(shuō) 明 被 測(cè) 數(shù) 碼 管 為共 陽(yáng) 極 結(jié) 構(gòu) ， 且 黑 筆 接 的 是 該 數(shù) 碼 管 的 公 共 陽(yáng) 極 ； 若 測(cè) 量 時(shí) 各 位 數(shù) 碼 管 均不 亮 ， 則 應(yīng) 對(duì) 調(diào) 表 筆 ， 即 將 紅 表 筆 串 接 1 節(jié) 干 電 池 （ 電 池 的 負(fù) 極 接紅 表 筆 ， 正 極 接 萬(wàn) 用 表 的 “+”端 ） 后 ， 接 數(shù) 碼 管 任 一 引 腳 不 動(dòng) ， 用 黑 筆 去依 次 觸 碰 其 余 各 引 腳 ， 若 測(cè) 量 時(shí) 同 一 位 數(shù) 碼 管 上 各 筆 段 均 發(fā) 光 ， 則 說(shuō) 明 被測(cè) 數(shù) 碼 管 為 共 陰 極 結(jié) 構(gòu) ， 且 紅 表 筆 接 的 是 該 數(shù) 碼 管 的 公 共 陰 極 。（ 2） 對(duì) 于 已 知 極 性 的 LED 數(shù) 碼 管 ， 用 萬(wàn) 用 表 R10K 檔 直 接 測(cè) 量 其 內(nèi)部 各 發(fā) 光 二 極 管 的 正 向 電 阻 值 ， 即 可 判 斷 其 好 壞 .共 陰 極 LED 數(shù) 碼 管 ， 可將 萬(wàn) 用 表 的 紅 表 筆 與 公 共 陰 極 相 接 不 動(dòng) ， 用 黑 筆 依 次 去 觸 碰 其 它 各 引 腳 ，觸 碰 哪 個(gè) 管 腳 ， 相 應(yīng) 的 筆 段 應(yīng) 發(fā) 光 ， 同 時(shí) 萬(wàn) 用 表 的 指 針 也 會(huì) 大 幅 度 向 右 擺動(dòng) ； 共 陽(yáng) 極 LED 數(shù) 碼 管 ， 可 將 萬(wàn) 用 表 的 黑 筆 與 公 共 極 相 接 不 動(dòng) ， 用 紅 筆 依次 去 觸 碰 其 它 各 引 腳 ， 正 常 時(shí) 相 應(yīng) 的 筆 段 應(yīng) 發(fā) 光 ， 萬(wàn) 用 表 的 指 針 也 會(huì) 大 幅度 擺 動(dòng) ， 若 測(cè) 量 數(shù) 碼 管 公 共 端 與 某 引 腳 之 間 的 正 向 電 阻 值 為 0 或 為 無(wú) 窮 大（ 相 應(yīng) 的 字 段 不 亮 ） ， 則 說(shuō) 明 該 顯 示 器 內(nèi) 部 有 發(fā) 光 二 極 管 擊 穿 或 開(kāi) 路 損 壞 。5. LED 數(shù) 碼 管 譯 碼 原 理當(dāng) 輸 入 BCD 碼 (以 A、 B、 C、 D 表 示 )， 輸 出 是 數(shù) 碼 管 各 段 的 驅(qū) 動(dòng) 信 號(hào)(以 Fa～ Fg 表 示 )， 也 稱 4—7 譯 碼 器 。 例 如 ， 當(dāng) 輸 入 8421 碼 ABCD=0100哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）34時(shí) ， 應(yīng) 顯 示 為 “4”,即 要 求 同 時(shí) 點(diǎn) 亮 b、 c、 f、 g 段 ， 熄 滅 a、 d、 e 段 ，故 譯 碼 器 的 輸 出 應(yīng) 為 Fa～ Fg=0110011， 這 也 是 一 組 代 碼 ， 常 稱 為 段 碼 。 同理 ， 根 據(jù) 組 成 0～ 9 這 10 個(gè) 字 形 的 要 求 可 以 列 出 8421BCD 七 段 譯 碼 器 的 真值 表 ， 共 陽(yáng) 極 的 是 低 電 平 有 效 ， 共 陰 極 的 反 之 ， 共 陽(yáng) 極 數(shù) 碼 管 的 真 值 表 如表 46 所 示 。表 46 共 陰 極 數(shù) 碼 管 的 真 值 表A B C D 字形 a b c d e f g0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 10 0 1 0 2 0 0 1 0 0 1 00 0 1 1 3 0 0 0 0 1 1 00 1 0 0 4 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 5 0 1 0 0 1 0 00 1 1 0 6 1 1 0 0 0 0 00 1 1 1 7 0 0 0 1 1 1 11 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 01 0 0 1 9 0 0 0 1 1 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16. LED 數(shù) 碼 管 的 參 數(shù) 及 意 義（ 1） LED 的 極 限 參 數(shù) 及 意 義① 允 許 功 耗 :允 許 加 于 LED 兩 端 正 向 直 流 電 壓 與 流 過(guò) 它 的 電 流 之 積mP的 最 大 值 ， 超 過(guò) 此 值 ， LED 發(fā) 熱 、 損 壞 。② 最 大 正 向 直 流 電 流 ： 允 許 加 的 最 大 的 正 向 直 流 電 流 ， 超 過(guò) 此 值mIF可 損 壞 二 極 管 。③ 最 大 反 向 電 壓 ： 所 允 許 加 的 最 大 反 向 電 壓 ， 超 過(guò) 此 值 ， 發(fā) 光 二VR極 管 可 能 被 擊 穿 損 壞 。④ 工 作 環(huán) 境 :發(fā) 光 二 極 管 可 正 常 工 作 的 環(huán) 境 溫 度 范 圍 ， 低 于 或 高mtop于 此 溫 度 范 圍 ， 發(fā) 光 二 極 管 將 不 能 正 常 工 作 ， 效 率 大 大 降 低 。（ 2） LED 顯 示 器 的 參 數(shù)由 于 LED 顯 示 器 是 以 LED 為 基 礎(chǔ) 的 ， 所 以 它 的 光 、 電 特 性 及 極 限 參 數(shù)哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）35意 義 大 部 分 與 發(fā) 光 二 極 管 的 相 同 。 但 由 于 LED 顯 示 器 內(nèi) 含 多 個(gè) 發(fā) 光 二 極 管 ，所 以 需 有 如 下 特 殊 參 數(shù) ：① 發(fā) 光 強(qiáng) 度 比 ， 由 于 數(shù) 碼 管 各 段 在 同 樣 的 驅(qū) 動(dòng) 電 壓 時(shí) ， 各 段 正 向 電 流不 相 同 ， 所 以 各 段 發(fā) 光 強(qiáng) 度 不 同 ， 所 有 段 的 發(fā) 光 強(qiáng) 度 值 中 最 大 值 與 最 小 值之 比 為 發(fā) 光 強(qiáng) 度 比 ， 比 值 可 以 在 ～ 之 間 ， 最 大 不 能 超 過(guò) 。②脈沖正向電流，若筆畫(huà)顯示器每段典型正向直流工作電流為 ，則在脈沖下，F(xiàn)I正向電流可以遠(yuǎn)大于 ，脈沖占空比越小，脈沖正向電流可以越大。FI本章小結(jié)在此章節(jié)中我們重點(diǎn)介紹了計(jì)數(shù)﹑譯碼及數(shù)碼顯示的主要器件和工作原理。每個(gè)環(huán)節(jié)都是從器件的特點(diǎn)、主要應(yīng)用和被選用此電路的好處。在最后我們簡(jiǎn)單的介紹了一下數(shù)碼顯示器的一般應(yīng)用。因?yàn)榇似骷?yīng)用比較簡(jiǎn)單、方便，所以在此沒(méi)有作為重點(diǎn)的敘述而是介紹了在應(yīng)用是應(yīng)該注意的問(wèn)題。這一章介紹了 555 集成多諧振蕩電路。555 集成多諧使用起來(lái)靈活方便,應(yīng)用很廣,可構(gòu)成各種脈沖產(chǎn)生、整形電路。多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，不需要外加信號(hào),就可以自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈沖。石英晶體多諧振蕩器,利用石英晶體的選頻特性，只有頻率為 的信號(hào)才能滿足自激振蕩條件，產(chǎn)生自激振0f蕩。本部分是此電路的控制和振蕩部分，它的主要控制部件是 555