七段顯示譯碼器電路設(shè)計(jì)

1、題目： 七段顯示譯碼器電路設(shè)計(jì) 專業(yè)： 生產(chǎn)過程自動化專業(yè) 班級： 生產(chǎn)過程0901 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 楊旭 目錄第一節(jié) 緒論.1.1本設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要內(nèi)容.1.2基本工作原理及原理框圖.第二節(jié) 硬件電路的設(shè)計(jì)2.1BCD譯碼器選擇與設(shè)計(jì).2.2LED顯示器的設(shè)計(jì)2.3總的設(shè)計(jì)第四節(jié) 設(shè)計(jì)總結(jié) 第一節(jié) 緒論本課程設(shè)計(jì)的七段譯碼器主要以BCD譯碼器或LED顯示器為主要部件，應(yīng)用集成門電路組成的一個(gè)具有譯碼和顯示的裝置。其中BCD譯碼器采用8421BCD譯碼器，即-七段顯示譯碼器（74LS48）型。LED顯示器是由發(fā)光二極管組成的，LED顯示器分共陰極和共陽極兩種型號，共陰極LED顯示器

2、的發(fā)光二級管陰極接地，共陽極LED顯示器的發(fā)光二極管陽極并聯(lián)。最后把BCD譯碼器或LED顯示器組成了的裝置就具有了顯示和譯碼的功能。此七段譯碼器也就成功了。1.1 設(shè)計(jì)的任務(wù)和本主要內(nèi)容1） 運(yùn)用LED顯示器或BCD譯碼器實(shí)現(xiàn)一定的功能2） 寫出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.2 基本工作原理及原理框圖基本工作原理及原理框圖如下： 第二節(jié) 硬件的設(shè)計(jì)BCD譯碼器選擇與設(shè)計(jì) 發(fā)光二極管(LED)由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、 磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件(半導(dǎo)體顯示器)。 分段式顯示器(LED數(shù)碼管)由7條線段圍成 字型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通

3、，發(fā)出清晰的光，有紅、黃、綠等色。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。 LED數(shù)碼管有共陽、共陰之分。圖4 - 17(a)是共陰式LED數(shù)碼管的原理圖，圖4-17(b)是其表示符號。使用時(shí)，公共陰極接地，7個(gè)陽極ag由相應(yīng)的BCD七段譯碼器來驅(qū)動(控制)，如圖4 - 17(c)所示。 BCD七段譯碼器的輸入是一位BCD碼(以D、C、B、A表示)，輸出是數(shù)碼管各段的驅(qū)動信號(以FaFg表示)，也稱47譯碼器。若用它驅(qū)動共陰LED數(shù)碼管，則輸出應(yīng)為高有效，即輸出為高(1)時(shí)，相應(yīng)顯示段發(fā)光。例如，當(dāng)輸入8421碼DCBA=0100時(shí)，應(yīng)顯示 ， 即要求同時(shí)點(diǎn)亮b、c、f、g段

4、， 熄滅a、d、e段，故譯碼器的輸出應(yīng)為FaFg=0110011，這也是一組代碼，常稱為段碼。同理，根據(jù)組成09這10個(gè)字形的要求可以列出8421BCD七段譯碼器的真值表，見表4 - 12(未用碼組省略)。設(shè)計(jì)：· 分段式數(shù)碼由分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆畫組成，如半導(dǎo)體顯示器。半導(dǎo)體數(shù)碼管BS201A半導(dǎo)體數(shù)碼管是分段式半導(dǎo)體顯示器件，其基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié)，即用發(fā)光二極管（LED）組成字型來來顯示數(shù)字。這種數(shù)碼 .分段式數(shù)碼由分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆畫組成，如半導(dǎo)體顯示器。半導(dǎo)體數(shù)碼管BS201A半導(dǎo)體數(shù)碼管是分段式半導(dǎo)體顯示器件，其基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié)，即用發(fā)光二極管（LED）

5、組成字型來來顯示數(shù)字。這種數(shù)碼管的每個(gè)線段都是一個(gè)發(fā)光二極管，因此也稱LED數(shù)碼管或LED七段顯示器。BCD-七段顯示譯碼器（74LS48）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。我們把能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)輸出的BCD碼換成 7 段字型代碼，并使數(shù)碼管顯示出十進(jìn)制數(shù)的電路稱為“七段字型譯碼器”。1）輸入：8421BCD碼，用A3 A2 A1 A0表示（4位）。 2）輸出：七段顯示，用Ya Yg 表示（7位） 3）邏輯符號：七段顯示譯碼器在數(shù)字測量儀表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，都需要將數(shù)字量直觀地顯示出來，一方面供人們直接讀取測量和運(yùn)算的結(jié)

6、果；另一方 面用于監(jiān)視數(shù)字系統(tǒng)的工作情況。因此，數(shù)字顯示電路是許多數(shù)字設(shè)備不可缺少的部分。數(shù)字顯示電路通常由譯碼器、驅(qū)動 器和顯示器等部分組成，如圖5.3.5所示。下面對顯示器和譯碼驅(qū)動器分別進(jìn)行介紹。 數(shù)碼顯示器是用來顯示數(shù)字、文字或符號的器件，現(xiàn)在已有多種不同類型的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字設(shè)備中，目前數(shù)碼顯示器件正朝著小型、低功耗、平面化方向發(fā)展。數(shù)碼的顯示方式一般有三種：第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來，要顯示某字符，只須使相應(yīng)的電極發(fā) 亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等。第二種是分段式，數(shù)碼是由分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆劃組成，如熒光數(shù)碼管等。第三種是點(diǎn)陣式，它由一

7、些按一定規(guī)律排列的可發(fā)光的點(diǎn)陣所組成，利用光點(diǎn)的不同組合便可顯示不同的數(shù)碼，如場致發(fā)光記分牌。數(shù)字顯示方式目前以分段式應(yīng)用最普遍，圖5.3.6表示七段式數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合方式，顯示015等阿拉伯?dāng)?shù)字。在實(shí)際應(yīng)用中，1015并不采用，而是用2位數(shù)字顯示器進(jìn)行顯示。 按發(fā)光物質(zhì)不同，數(shù)碼顯示器可分為下列幾類：（1）半導(dǎo)體顯示器，亦稱發(fā)光二極管顯示器； （2）熒光數(shù)字顯示器，如熒光數(shù)碼管、場致發(fā)光數(shù)字板等；（3）液體數(shù)字顯示器，如液晶顯示器、電泳顯示器等；（4）氣體放電顯示器，如輝光數(shù)碼管、等離子體顯示板等。如前所述，分段式數(shù)碼管是利用不同發(fā)光段組合的方式顯示不同數(shù)碼的。因此，為了使數(shù)碼管

8、能將數(shù)碼所代表的數(shù)顯示出來， 必須將數(shù)碼經(jīng)譯碼器譯出，然后經(jīng)驅(qū)動器點(diǎn)亮對應(yīng)的段。例如，對于8421碼的0011狀態(tài)，對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為3，則譯碼驅(qū)動器應(yīng)使 a、b、c、d、g各段點(diǎn)亮。即對應(yīng)于某一組數(shù)碼，譯碼器應(yīng)有確定的幾個(gè)輸出端有信號輸出，這是分段式數(shù)碼管電路的主要特點(diǎn)。7448七段顯示譯碼器7448七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動共陰極顯示器。該集成顯示譯碼器設(shè)有多個(gè)輔助控制端，以增強(qiáng)器件的功能。 7448的功能表如表5.3.4所示，它有3個(gè)輔助控制端LT、RBI、BI/RBO,現(xiàn)簡要說明如下：滅燈輸入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端，有時(shí)作為輸入，有時(shí)作為輸出。當(dāng)BI/RBO作輸

9、入使用且BI0時(shí)，無論其它輸入端是什么電平，所有各段輸入ag均為0，所以字形熄滅。試燈輸入LT當(dāng)LT0時(shí)，BI/RBO是輸出端，且RBO1，此時(shí)無論其它輸入端是什么狀態(tài)，所有各段輸出ag均為1,顯示字形8。該輸入端常用于檢查7488本身及顯示器的好壞。表5.3.4 7488功能表 動態(tài)滅零輸入RBI當(dāng)LT1，RBI0且輸入代碼DCBA0000時(shí)，各段輸出ag均為低電平，與BCD碼相應(yīng)的字形熄滅，故稱“滅零”。利用LT=1與RBI=0可以實(shí)現(xiàn)某一位的“消隱”。此時(shí)BI/RBO是輸出端，且RBO=0。 h9y9ylllllllllllllll動態(tài)滅零輸出RBOBI/RBO作為輸出使用時(shí)，受控于LT

10、和RBI。當(dāng)LT1且RBI0，輸入代碼DCBA=0000時(shí)，RBO=0；若LT=0或者LT1且RBI1，則RBO=1。該端主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼器之間的連接。從功能表還可看出，對輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時(shí)等于1，而對其它輸入代碼則僅要求LT1，這時(shí)候，譯碼器各段ag輸出的電平是由輸入BCD碼決定的，并且滿足顯示字形的要求。參考文獻(xiàn)1.數(shù)字電子技術(shù) 楊志忠主編 高等教育出版社2.電子技術(shù)試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) 畢滿清主編 機(jī)械工業(yè)出版社3.電類專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 張華主編 機(jī)械工業(yè)出版社 設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過一周的奮戰(zhàn)，我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對所

11、學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次課程設(shè)計(jì)中，我和同學(xué)的關(guān)系也更近了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法讓我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)及我的搭檔。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但同樣收獲巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力及團(tuán)隊(duì)合作的意識。樹立了對自己工我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱