十通道開關(guān)及顯示電路設(shè)計總結(jié)報告

十通道開關(guān)及顯示電路設(shè)計總結(jié)報告一、工作原理分析1、工作原理框圖：脈沖產(chǎn)生電路脈沖產(chǎn)生電路計數(shù)譯碼電路十通道譯碼/驅(qū)動電路譯碼/驅(qū)動數(shù)碼管顯示電路本電路要實現(xiàn)的功能是按鍵每通斷一次，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字給十通道開關(guān)，同時對應(yīng)的十通道開關(guān)的通道導(dǎo)通。下面從四個方面進行分析：2、脈沖產(chǎn)生電路分析本電路主要由三極管2SC1815，電阻R1、R2、，電容C1、C2，555定時器組成了施密特觸發(fā)器，接通電源后，THR端電壓小于三分之二電源電壓，TRI端電壓小于三分之一電源電壓，放電管VT截止，觸發(fā)器置“1”，電路輸出高電平。當(dāng)輸入電壓U2大于三分之二電源電壓，放電管VT導(dǎo)通，觸發(fā)器置“0”，電路輸出低電平。實現(xiàn)開關(guān)每通斷一次，555定時器的3腳就是輸出一個脈沖波到計數(shù)譯碼驅(qū)動電路。3、計數(shù)譯碼電路分析本電路主要由十進制計數(shù)器7490組成，利用7490的QA（12腳）連接到INA（2腳），當(dāng)時鐘脈沖INB（14腳）輸入，就構(gòu)成了8421BCD碼十進制計數(shù)譯碼器，當(dāng)有一個時鐘脈沖INB（14腳）到來時，從7490的QD，QC，QB，QA輸出相應(yīng)的8421BCD碼（0-9），再分別送到譯碼/驅(qū)動顯示電路和十通道譯碼/驅(qū)動電路。4、譯碼/驅(qū)動數(shù)碼管顯示電路分析本電路主要由七段BCD碼—4511和七段共陰極數(shù)碼管，電阻R3-R9組成。從7490的QD，QC，QB，QA輸出至4511的BD，BC，BB，BA輸入端，由4511譯碼并送給七段共陰極數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字（0-9）。5、十通道譯碼/驅(qū)動電路分析本電路主要由四位BCD-十進制譯碼器7442和六反相器7404組成。從7490的QD，QC，QB，QA輸出至7442的D，C，B，A輸入端，由7442譯碼從1.2.3.4.5.6.7.9.10.11輸出相應(yīng)的高電平。由反相器驅(qū)動繼電器電路工作。二、設(shè)計依據(jù)1、由555定時器組成的脈沖控制電路555定時器是一種中規(guī)模集成電路,只要在外部配上幾個適當(dāng)?shù)淖枞菰?就可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器以及施密特觸發(fā)器等脈沖發(fā)生與整形電路。本電路使用555構(gòu)成了施密特觸發(fā)器，當(dāng)開關(guān)SA打開時，輸出為0，當(dāng)開關(guān)SA合上時，輸出為1，組成了手動脈沖產(chǎn)生電路。其引腳功能如下：1腳：地，2腳：觸發(fā)輸入，3腳：輸出端，4腳：復(fù)位端，5腳：端電壓控制端，6腳：閾值輸入，7腳：放電端口，8腳：電源555定時器的真值表：觸發(fā)輸入THR閾值輸入TRI復(fù)位端R放電管VT輸出OUT××0導(dǎo)通0﹥2/3UCC﹥1/3UCC1導(dǎo)通0﹤2/3UCC﹥1/3UCC1原狀態(tài)原狀態(tài)﹤2/3UCC﹤1/3UCC1截止12、十進制計數(shù)譯碼器7490是異步集成計數(shù)器，它是一個異步的BCD碼十進制計數(shù)器，其真值表如下：R01，R02：置0端，當(dāng)R01=1,R02=1時，輸出0，當(dāng)R01=0,R02=0時，計數(shù)狀態(tài)。R91，R92：置9端，當(dāng)R91=1,R92=1時，輸出9，當(dāng)R91=0,R92=0時，計數(shù)狀態(tài)。INA，INB：時鐘輸入端，上升沿有效。74ls90的QA（12腳）與INB（1腳）相接，時鐘脈沖從INA（14腳）輸入，則構(gòu)成8421BCD碼十進制計數(shù)器。本電路當(dāng)R01=0,R02=0，R91=0,R92=0時，QA（12腳）與INB（1腳）相接，時鐘脈沖從INA（14腳）輸入，則構(gòu)成8421BCD碼十進制計數(shù)器，當(dāng)INA（14腳）輸入端每來一個上升沿時，輸出端計數(shù)加1。3、由4511BCD鎖存/譯碼器組成的數(shù)碼管顯示電路CD4511是一個用于驅(qū)動共陰極LED（數(shù)碼管）顯示器的BCD碼—七段碼譯碼器，具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流，其引腳功能介紹如下：BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0時，譯碼輸出全為1，不管輸入DCBA狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時，允許譯碼輸出。LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時的數(shù)值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。4511BCD鎖存/譯碼器的真值表：4、由四位-BCD十進制驅(qū)動譯碼器7442的真值表：7442為二—十進制譯碼器，具有4個輸入端和10個輸出端。輸入信號采用8421BCD碼，二進制數(shù)0000—1001與十進制數(shù)0—9對應(yīng)。當(dāng)輸入超過這個范圍是無效，10個輸出端均為高電平。7442電路沒有使能端，因此只要輸入在規(guī)定范圍內(nèi)，就會有一個輸出端為低電平。A、B、C、D為BCD碼輸入端（0000—1001），Q0—Q9為譯碼輸入端。當(dāng)輸入為0000時，Q0有效，當(dāng)輸入為0001時，Q1有效。5、六反相器7404六反相器7404的邏輯表達式：六反相器7404的真值表：6、七段共陰極數(shù)碼管真值表：A、B、C、D為BCD碼輸入端（0000—1001）。三、十通道開關(guān)及顯示電路圖四、驗證功能與波形分析1、仿真步驟：（1）、按下仿真開關(guān)（快捷鍵F5），按下輕觸開關(guān)SA，數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”，同時對應(yīng)的十通道開關(guān)通道導(dǎo)通。（2）、再按下輕觸開關(guān)SA，數(shù)碼顯示數(shù)字加1，數(shù)碼管顯示數(shù)字“1”，同時對應(yīng)的十通道開關(guān)通道導(dǎo)通，燈泡亮。循環(huán)以上的步驟，使數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字（0—9），同時對應(yīng)的十通道開關(guān)通道導(dǎo)通。2、波形分析（1）、555定時器的輸出波形（A點）：（2）、7490的輸出波形（ QD，QC，QB，QA）：3、波形說明：（1）、A點為施密特觸發(fā)器的輸出波形，為脈沖波（2）、QD，QC，QB，QA為7490的輸出波形，為矩形波。五、總結(jié)報告本電路設(shè)計主要用到了由555定時器組成的脈沖控制電路，由7490計數(shù)譯碼，4511和七段共陰極數(shù)碼管組成的數(shù)碼管驅(qū)動顯示電路，7442和六反相器7404組成的十通道譯碼/驅(qū)動電路，通過對4511、555、7490、7442、7404的引腳功能圖，真值表的分析并設(shè)計原理圖，然后電子電路計算機仿真軟件進行仿真，使得學(xué)習(xí)研究電子變的簡單直觀，學(xué)習(xí)效果更進一步