數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--數(shù)字倒計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-10-31 09:52本頁面
【正文】 于 LT，及 CT0的與墳系，即 LT=1， RBI=0， DCBA=0000時(shí)輸出低電平，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)滅零功能。 而且由符號(hào)圖可以知道， 4號(hào)管腳端具有輸入和輸出雙重功能。 DCBA≠ 0，則對顯示無影響。該功能用于 7段顯示器測試，判別是否有損壞的字段。該功能主要用于多顯示器的動(dòng)態(tài)顯示。除DCBA = 0000外， RBI 也可以接低電平，見表 1中 1～ 16行。 74LS48除了有實(shí)現(xiàn) 7段顯示譯碼器基本功能的輸 9 入（ DCBA）和輸出（ Ya～ Yg）端外， 7448還引入了燈測試輸入端（ 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。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段的亮、滅，就可以顯示各種字形或符號(hào)。分段式顯示器 (LED 數(shù)碼管 )由 7條線段圍成 8 型，每一段 包含一個(gè)發(fā)光二極管。對于大功率 7段數(shù)碼管可根據(jù)實(shí)際情況來選取限流電阻及電阻的瓦數(shù)。限流電阻的選取是： 5V電源電壓減去發(fā)光二極管的工作電壓除上 10ma 到 15ma 得數(shù)即為限流電阻的值。共陽就是把 abcdefg 的 7個(gè)發(fā)光二極管的正極連接在一起并接到 5V 電源上，其余的 7 個(gè)負(fù)極接到 74LS47 相應(yīng)的abcdefg 輸出端上。如果把 7 段數(shù)碼管的每一段都等效成發(fā)光二極管的正負(fù)兩個(gè)極，那共陰就是把 abcdefg 這 7個(gè) 發(fā)光二極管的負(fù)極連接在一起并接地；它們的 7 個(gè)正極接到 7段譯碼驅(qū)動(dòng)電路 74LS48 的相對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)端上（也是 abcdefg）！此時(shí)若顯示數(shù)字 1，那么譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出段 bc 為高電平，其他段掃描輸出端為低電平，以此類推。七段顯示譯碼器輸出高電平有效 ,用以驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器 。因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的是 BCD 碼 要想在數(shù)碼管上 顯示十進(jìn)制數(shù)就必須先把 BCD 碼轉(zhuǎn)換成 7 段字型數(shù)碼管所要求的代碼。輸出信號(hào) uO 的脈寬 tW tW周期 T 的計(jì)算公式如下 :tW1＝ (R1＋ R2)CtW2＝ ＝ tW1＋ tW2＝ (R1＋ 2R2)C 圖 6 用 555 構(gòu)成的多諧振蕩電路及波形 6 數(shù)碼顯示模塊 圖 7 數(shù)碼顯示電路原理圖 本次設(shè)計(jì)中用發(fā)光二極管 LED 組成字型來顯示數(shù)字。電路沒有穩(wěn)態(tài) ,只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài) ,也不需要外加觸發(fā)信號(hào) ,利用電源 VCC 通過 R1 和 R2 向電容器 C 充電 ,使 uC逐漸升高 ,升到 2VCC/3 時(shí) ,uO 跳變到低電平 ,放電端 D 導(dǎo)通 ,這時(shí) ,電容器 C 通過電阻 R2 和 D端放電 ,使 uC 下降 ,降到 VCC/3 時(shí) ,uO 跳變到高電平 ,D 端截止 ,電源VCC 又通過 R1和 R2 向電容器 C充電。 根據(jù)要求，該系統(tǒng)中要使 555 構(gòu)成多諧振蕩電路產(chǎn)生 10Hz 的脈沖，因此，可取 R1=R5=47K,C2=10uF，通過計(jì)算得到 周期為 T= （ 47K+2 47K） 10610? =[3] 。當(dāng)電容 C2 放電結(jié)束時(shí)， T截止， Vcc 將通過 R R5 向電容器 C2 充電， Vc 由 1/3Vcc 上升到 2/3Vcc 所需的時(shí)間為： tPH=(R1+R2)C2。報(bào)警電路在設(shè)計(jì)中可用發(fā)光二極管和蜂鳴器代替。 控制電路、秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)是電路的時(shí)鐘脈沖和定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，但本設(shè)計(jì)對此信號(hào)要求并不太高，故電路可采用 555 集成電路和由 TTL 與非門組成的多諧振蕩器構(gòu)成。控制電路完成計(jì)數(shù)器的直接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停 /連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯 示電路的顯示與滅燈、定時(shí)時(shí)間到報(bào)警等功能。 硬件電路的設(shè)計(jì) 圖 4 數(shù)字計(jì)時(shí)電路原理圖 4 本課程設(shè)計(jì)主要包括秒脈沖發(fā)生電路、計(jì)數(shù)電路、控制電路、數(shù)碼顯示電路和報(bào)警電路，控制電路是由各內(nèi)外部操作開關(guān)組成，而秒脈沖發(fā)生器是由 555定時(shí)器構(gòu)成，計(jì)數(shù)電路則由計(jì)數(shù)器組成。在操作直接清零開關(guān)時(shí)，要求計(jì)數(shù)器清零，數(shù)碼顯示器滅燈。計(jì)數(shù)器完成 30s 計(jì)時(shí)功能，而控制電路具有直接控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停／連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示功能。 方案選擇 : 本課程設(shè)計(jì)中對秒脈沖信號(hào)的精度要求并不是很高，而且方案二中用CD4060和分頻器構(gòu)成的基準(zhǔn)秒脈沖發(fā)生電路較于前者要復(fù)雜的多，不 常用，所以，我們選用了方案一，用 555定時(shí)器構(gòu)成電路中的脈沖信號(hào)發(fā)生器。一部分是 14級(jí)分頻器，其最高分頻數(shù)為 16384；另一部分是由外接電子表用石英晶體、電阻及電容構(gòu)成振蕩頻率為32768Hz 的振蕩器。 2 圖 1 555構(gòu)成的秒脈沖發(fā)生器原理圖 方案二是電路由 14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器 /分頻器和振蕩器 CD4060、 BCD 同步加法計(jì)數(shù)器 CD4518構(gòu)成的秒信號(hào)發(fā)生器。 當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)閉合時(shí)，控制電路應(yīng)封鎖時(shí)鐘信號(hào) CP，同時(shí)計(jì)數(shù)器完成置數(shù)功能，譯碼顯示電路顯示“ 30”字樣；當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷 開時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)；當(dāng)暫停／連續(xù)開關(guān)撥在暫停位置上時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，處于保持狀態(tài)；當(dāng)暫停／連續(xù)開關(guān)撥在連續(xù)時(shí)，計(jì)數(shù)器繼續(xù)遞減計(jì)數(shù)。為了滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，應(yīng)正確處理各個(gè)信號(hào)之間
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