單按鍵計數(shù)器和數(shù)碼管顯示電路

1、 單按鍵計數(shù)器和數(shù)碼管顯示電路一 實驗設(shè)計要求（A題）項目編號 B 項目名稱 單按鍵計數(shù)器和數(shù)碼管顯示電路 項目組數(shù) 35 每組人數(shù) 5 項目開始時間 2012-11-26 9:33:00 項目截至?xí)r間 2013-3-8 9:33:00 截至報名時間： 2012-12-28 17:00:00 開設(shè)實驗室 基礎(chǔ)實驗室3 項目要求 利用按鍵產(chǎn)生單次時鐘，通過標準計數(shù)器電路實現(xiàn)模10的計數(shù)，產(chǎn)生相應(yīng)的編碼，將該數(shù)值通過譯碼器輸出到集成譯碼電路上顯示數(shù)碼09。該譯碼器需自行設(shè)計實現(xiàn)。用集成譯碼電路的“DP”段作為電源上電指示。計數(shù)器有復(fù)位清零按鍵。集成譯碼電路采用共陽極結(jié)構(gòu)，如下圖：可以參考教材中計數(shù)

2、器的設(shè)計原理、數(shù)碼管的基本電路，在此基礎(chǔ)上，自行設(shè)計按鍵、LED顯示等，實現(xiàn)多位數(shù)碼管顯示。評分標準：（1） 按照功能要求，自行設(shè)計譯碼器電路、電源指示、按鍵和數(shù)碼管顯示電路等。（2） 設(shè)計簡潔、功能完整、安裝整潔、使用安全、測試方便。（3） 優(yōu)先選用本教材所涉及的集成電路。（4） 團隊分工合作情況?？己酥R點：(1) 邏輯設(shè)計和分析，卡諾圖化簡、集成電路電器特性；(2) 同步、異步計數(shù)器的使用；(3) 譯碼器分析，組合邏輯電路設(shè)計。項目介紹 本項目緊密結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，又可以充分發(fā)揮同學(xué)的自主設(shè)計的興趣。請參照設(shè)計要求，達到項目的設(shè)計要求，可以自由發(fā)揮，完成書面報告。 實驗室提供基本材料：1

3、、共陰數(shù)碼管2、74ls00 74ls1633、CD45114、單刀雙擲開關(guān)幾個5、導(dǎo)線若干，電阻若干二 實驗設(shè)計 1、簡述元件特性及原理數(shù)碼管共陰數(shù)碼管工作原理:3、8號角接地，其余管腳接高電平時，二極管發(fā)光。LED發(fā)光二極管 發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。限流電阻計算公式： R=（EUF）/IF 式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。CD4511CD4511工作原理：CD4511是BCD共陰7段譯碼器。當VDD、BI、LI接高電平，VSS、LE/S

4、TROBE接地，D、C、B、A端接入模十信號，權(quán)位從D到A由高到低。9到15號端分別代表e d c b a g f，對應(yīng)的與數(shù)碼管的abcdefg管腳連接，便能正常工作，將模十BCD信號譯碼，使數(shù)碼管顯示模十信號的十進制數(shù)字。74ls163工作原理：74ls163是4位二進制同步可預(yù)置計數(shù)器當16號端口接高電平，8號端口接地時正常工作。當1、7、9、10號端口接入高電平，芯片計數(shù)，從11、12、13、14號端口輸出。當1號端口為低電平時，輸出為0.2號端接入脈沖信號，每接入一個脈沖信號，記一次數(shù)。2、電路設(shè)計原理 一 利用74ls00制作的RS觸發(fā)器產(chǎn)生開關(guān)消抖動電路，進而產(chǎn)生CP脈沖。電路如

5、圖所示二 利用74ls163生成模十計數(shù)器，電路圖如圖所示其中單刀雙擲開關(guān)接LOAD用來置零，接高電壓時計數(shù)，接地電壓時置零。圖中CP信號源由消抖動信號源產(chǎn)生。三 通過CD4511將模十信號輸入進行譯碼，輸出連接共陰數(shù)碼管，電路如圖為防止數(shù)碼管中的發(fā)光二極管因電壓過大燒壞，在與CD4511之間接入電阻分壓。四 總體電路圖為下圖三、電路調(diào)試說明在電路調(diào)試過程中，開關(guān)消抖動最難完成。一開始使用RC電路濾除雜波，但實際過程中效果不明顯，數(shù)碼管的數(shù)字時鐘工作不正常，并不是依次計數(shù)。后經(jīng)多次改變電容、電阻，仍無太大成效。后來采用RS觸發(fā)器制成消抖動電路，立即成效。比較兩種電路，RS觸發(fā)器制成消抖動電路需要1個單刀雙擲開關(guān)與1個74ls00，而RC電路需要1個按鍵開關(guān)和2個電阻，1個電容。相比RS成本較高。除了消抖動電路外，還發(fā)現(xiàn)在調(diào)試時忘記焊接74ls00的正負電源電線，以致數(shù)碼管無法正常工作，并在檢查電路時因74ls00為整個電路中最簡單部分而多次忽略。四、實驗心得在制作電路板時，應(yīng)仔細檢查是否漏焊，虛焊。調(diào)試時不應(yīng)遺漏任何一點細節(jié)，任何細節(jié)都有可能是問題的結(jié)癥所在。設(shè)計方案應(yīng)設(shè)