《電子設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計數(shù)字顯示電路

1、 電子設(shè)計基礎(chǔ) 課程設(shè)計設(shè)計題目：數(shù)字顯示電路學(xué)生班級：通信0904學(xué)生學(xué)號：20096152學(xué)生姓名：劉明指導(dǎo)老師：劉春梅時間： 2011.6西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院一. 設(shè)計題目用數(shù)字電路設(shè)計一個數(shù)字顯示電路。二. 設(shè)計要求與內(nèi)容1. 用編碼器、譯碼器、按鍵、七段顯示器設(shè)計一個數(shù)字顯示電路，按下09中的一個數(shù)字鍵，要求該顯示電路能夠在數(shù)碼管上顯示出對應(yīng)的數(shù)字，按下第二個按鍵，個位數(shù)左移至十位，個位顯示顯示第二次按鍵值。2. PCB繪制要求：線寬0.5mm，焊盤內(nèi)徑0.4mm，外徑0.7mm。三. 設(shè)計目的1. 掌握數(shù)字電路的設(shè)計方法，運用集成芯片完成電路的設(shè)計。2. 掌握multisim軟

2、件的使用，能運用multisim進行電路仿真。3. 掌握protel軟件的使用，能用protel畫原理圖以及繪制PCB電路板四設(shè)計原理1. 題目分析要求要用氣短顯示器顯示數(shù)字，則需要編碼器和譯碼器，又要顯示十位數(shù)字，且要慢一位，就需要寄存器使之存儲上一個狀態(tài)。0-9信號的輸入 2.電路框圖7段顯示器顯示個位數(shù)字4511譯碼器74147編碼器移位寄存器4511譯碼器7段顯示器顯示十位數(shù)字3.主要器件介紹（1）74147編碼器10線-4線優(yōu)先編碼器74147,74147優(yōu)先編碼器的功能表如圖：分析功能表可知：A.輸入信號IN1-IN9的編碼有效電平是低電平。B.輸出是反碼形式的8421BCD碼。C

3、.輸入信號IN9的優(yōu)先級最高，IN8次之，其余類推。（2）4511譯碼器4511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，特點：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?？芍苯域?qū)動LED顯示器。功能表如下：（3）74LS194移位寄存器74LS194是4位雙向移位寄存器, 74LS194的最高時鐘脈沖為36MHZ，其邏輯符號及引腳排列如下圖：圖1.SN74LS194D管腳圖其中：D0D1為并行輸入端；Q0Q3為并行輸出端；SR右移串行輸入端；SL左移串行輸入端；S1、S0操作模式控制端；為直接無條件清零端；CP為時鐘脈沖

4、輸入端。SN74LS194D功能表（4）74LS175寄存器邏輯符號如圖：其中，RD是異步清零端，即當(dāng)RD=0時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何（包括是中脈沖CP），寄存器輸出將直接置零。在寄存器中存儲數(shù)據(jù)之前，必須先將寄存器清零，否則有可能出錯。D0、D1、D2、D3為并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0、Q1、Q2、Q3為并行輸出端，當(dāng)然相應(yīng)的反腳也可以為輸出端。功能表如圖：五總仿真電路所用器件：單刀單置開關(guān)10個，1K電阻10個，74LS11兩塊，74LS04一塊，74LS194一塊，74LS175一塊，4511兩塊，七段顯示器兩塊，74LS20一塊，導(dǎo)線若干。運用multisim化的仿真電路如圖六仿真結(jié)果1

5、.在沒有輸入時，兩個顯示器什么也不顯示，按下第一個按鍵“5”后，個位顯示數(shù)字“5”，十位顯示“0”；3. 第二次按下數(shù)字“9”，個位顯示“9”，十位顯示“5”；3.以此類推，個位顯示當(dāng)前數(shù)字，十位顯示上一次的數(shù)字。七PCB板繪制1.原理圖繪制（1）根據(jù)仿真電路圖繪制原理圖。（2）用相應(yīng)適當(dāng)?shù)男吞柗庋b各元件（特別注意在單刀雙擲開關(guān)的封裝時要運用SIP3），電源用一個雙口網(wǎng)絡(luò)封裝。（3）生成網(wǎng)絡(luò)表。用protel繪制的原理圖如下：2. PCB板圖繪制（1） 確定坐標原點，規(guī)劃好PCB板的邊界以及對換單位為mm,將生成的網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入規(guī)劃好的PCB板框中。（2） 處理網(wǎng)絡(luò)宏錯誤。（3） 手動布局，布線。

6、（4） 利用設(shè)計規(guī)則檢查電路板。（5） 打印預(yù)覽，導(dǎo)出各層布線。 （1）PCB板的底層布線如圖 （2）PCB板的頂層布線如圖 （3）PCB板絲印層布線如圖 （4）PCB板全局布線如圖 （5）3D如圖所示：八電路總結(jié)1. 本次試驗用到的74147是九輸入的，而試驗要求輸入0-9這十個數(shù)字，所以選擇用“0”來控制4511的顯示功能，即當(dāng)沒有數(shù)字輸入時顯示器什么也不顯示，方法是：用十個輸入端通過與非門后來控制4511的BI端。2. 七段顯示器的使用時，要注意所用的是共陰極還是共陽極的。3. 74LS175的CP端用十輸入與非后再進行一次非門來控制。4. 74147四輸出端要經(jīng)過非門后連接4511的輸

7、入端，否則低電平變高電平，與結(jié)果相差甚遠。此次課程設(shè)計主要運用了數(shù)電的知識，運用multisim仿真軟件以及protel完成實踐設(shè)計，這次設(shè)計讓我體會了理論設(shè)計到實際生產(chǎn)的具體流程都是在理論的支撐下，培養(yǎng)了我獨立思考解決問題的能力，理解到了理論與實際的緊密聯(lián)系，理論指導(dǎo)實踐，實踐可以驗證理論，俗話說實踐是檢驗真理的唯一標準，只有更好的掌握理論知識才能更好的完成實踐設(shè)計，同時在本次課程設(shè)計中我也發(fā)現(xiàn)了自身很多不足之處，理論知識只是一個支撐，在實際解決問題中還可能出現(xiàn)很多問題，但是經(jīng)過自己翻查資料與請教他人，問題都得到了解決，提高了我們獨立思考問題與解決問題的能力，與同學(xué)交流經(jīng)驗，也拉近了我們之間

8、的距離。作為一個當(dāng)代大學(xué)生在學(xué)好理論知識的同時更加要培養(yǎng)自己的實際操作動手能力，畢竟社會上需要的不僅僅是只知道理論，不知道實際動手操作的人，是理論與實踐相結(jié)合的社會知識分子，課程設(shè)計正好鍛煉培養(yǎng)了我們這方面的能力，課程設(shè)計是對理論知識的鞏固與加強，課本上的知識繁雜，冗多，平時的課堂學(xué)習(xí)并不能完全理解跟掌握，但是課程設(shè)計中我們在運用中發(fā)現(xiàn)自己的不足后會迅速的去彌補自己知識缺陷，本次設(shè)計中我了解了很多以前不知道的元器件的功能，以及在電路設(shè)計中的運用，同時也更加熟悉了multisim仿真軟件與protel軟件的運用，在學(xué)習(xí)中要虛心求教，遇到問題要想辦法解決，在我們解決問題的過程中，我們會收獲很多知識，不斷的提升自己的能力，作為一個大學(xué)生，不僅要學(xué)好理論知識，更要在此基礎(chǔ)上結(jié)合實踐更好的去理解理論知識，只有理論與實踐相結(jié)合，才能更好的掌握，最大限度的提高自己解決問題的能力，這次設(shè)計讓我收獲很多，自