数电课程设计-数码管显示控制器的设计与实现.pdf
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1、武汉理工大学数字电子技术课程设计1课程设计任务书课程设计任务书学生姓名:学生姓名:专业班级:专业班级:指导教师:指导教师:工作单位:工作单位:题题 目目:数码管显示控制器的设计与实现数码管显示控制器的设计与实现 初始条件:初始条件:555 定时器、74LS160 计数器、74LS161 计数器、74LS153 数据选择器、74LS48译码器、74LS04 非门与数码管、电阻、电容等相关元件。要求完成的主要任务要求完成的主要任务:1 1、设计任务、设计任务根据已知条件,完成对数码管显示控制器的设计、装配与调试。2 2、设计要求、设计要求(1)、能自动一次显示出数字 0、1、2、3、4、5、6、7
2、、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列),0、1、0、1、2、3、4、5、6、7(音乐符号序列);然后再从头循环;(2)、打开电源自动复位,从自然数列开始显示。时间安排:时间安排:1、2012 年 6 月 8 日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。2、2012 年 6 月 9 日 至 2012 年 7 月 3 日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。3、2012 年 7 月 4 日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。指导教师签名:指导教师签名:年年 月月 日日系主任(或责任教
3、师)签名:系主任(或责任教师)签名:年年 月月 日日武汉理工大学数字电子技术课程设计2目录目录摘 要.3Abstact.4引 言.51 设计背景.61.1 设计任务.61.2 设计要求.61.3 指导思想.62 方案论证.72.1 方案说明.72.2 方案原理.73 电路的设计与分析.83.1 电路的总体设计.83.2 电路的原理框图.93.3 元电路的设计与分析.93.3.1 多谐振荡电路的设计与分析.93.3.2 计数电路的设计与分析.113.3.3 译码显示电路的设计与分析.134 电路仿真、调试与分析.164.1 脉冲产生电路的仿真.164.2 总电路的仿真.174.3 运行结果分析.
4、175 心得与体会.18附录 1 元器件清单.19附录 2 参考文献.20武汉理工大学数字电子技术课程设计3摘要摘要这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个七段数码管显示出来.这里使用的只要就是计数器,计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于分频,定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。而且这次的内容还包括分电路图的整合,使这个循环显示器能够按照要求依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。还有一个部分就是时钟电路是由 555 多谐自激震
5、荡集成电路制成,与电阻和电容一起构成周期为一秒时钟电路的时钟周期发生器,为电路提供时钟信号。驱动电路是由 74LS160D 计数器和 74LS153D 数据选择器组成,用以驱动数码管正常工作,并且在时钟电路的控制下让数码管循环工作。支持整个电路的工作。这个设计基本上就是由以上部分连接在一起组成的。关键词:关键词:555 多谐震荡器 74LS160D 计数器 74LS153D 数据选择器 数码管武汉理工大学数字电子技术课程设计4AbstactAbstactThis course is designed to achieve with counter,the cycle is the essenc
6、e of the control circuit is to produce a series of regular sequence,and then through a seven period of digital tube display.Here is the use of as long as the counter,counter in the sequential circuits of the applications of the very extensive,it not only can be used to count to pulse,it can also be
7、used in separate frequency,time,produce the beat pulse and other timing signal.Using the different functions and counter different receiver can realize the sequence of different output.And the content of the circuit also includes points integration,make this cycle can display in accordance with the
8、requirements in the output natural sequence,odd number sequence,the even sequence and music sequence.There is a part of the clock circuit is by more than 555 harmonic self-excited concussion integrated circuit is made,and the resistance and capacitance together make up for a second cycle clock circu
9、it clock cycle generator,for circuits provide the clock signal.Driving circuit is made of 74 LS160D counter and 74 LS153D data selector composed,used to drive digital tube normal work,and the clock circuit under the control of the make the digital tube circulation work.To support the work of the cir
10、cuit.This design is basically connected together by above part of.KeywordsKeywords:more than 555 harmonic oscillator 74LS160D counter74LS153D data selector digital tube武汉理工大学数字电子技术课程设计5引言引言显示器件是电子设备中不可缺少的部分,从灯泡,阴极射线管(CRT,cathode-ray tube)显示器,到发光二级管(LED,light-emitting diode),液晶显示屏(LCD,Liquid CrystalD
11、isplay),显示器件的发展伴随着电子技术的不断发展。目前,在小型便携式电子设备中,LED 和 LCD 显示器件成为主要的显示器件,其中发光二级管和 IJED 数码管,主要用于状态指示和数字字符显示,LCD 主要用于文字和图形显示。LED 数码管是用发光二级管组成字符笔画或点阵,用于显示简单字符和图形。最常用的是七段 LED 数码管,它用发光二级管组成数字字符 8 的七段笔画,至少可以显示十六进制数字的十六个字符,再加上一个小数点显示,常用于在电子设备上显示数字字符串。其特点主要在于使用简单,价格低廉,显示亮度高,功耗小,器件可靠性很高。本设计即利用逻辑芯片来实现数码管的控制显示。武汉理工大
12、学数字电子技术课程设计61.1.设计背景设计背景1.11.1 设计任务设计任务根据已知条件,完成对数码管显示控制器的设计、装配与调试。1.21.2 设计要求设计要求(1)能自动一次显示出数字 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列),0、1、0、1、2、3、4、5、6、7(音乐符号序列);然后再从头循环;(2)打开电源自动复位,从自然数列开始显示。1.31.3 指导思想指导思想本设计将采用几个基本的数字集成的 74 系列(74LS48,74LS153,555)芯片来完成所需要的数字逻辑显示功能(在七段数码管上按规律显示特定的
13、数字)。本设计具有逻辑清晰、设计巧妙的特点,能很好的符合课程设计的要求。武汉理工大学数字电子技术课程设计72.2.方案论证方案论证2.12.1 方案说明方案说明该设计的关键是对 74LS153 的输入端的强制置数的处理,设计要求产生奇数,实际上就是将第一个 74LS153 的 1C1 强制置 1;要求产生偶数,实际上就是把第一个74LS153 的 1C2 强制置 0;要求产生 0-7 的音乐符号,实际就是把第二个 74LS153 的2C3 强制置 0;也就是说产生十进制的的计数一直是不变的,它内部的技术依然是 0-9的计数,我们只是在外部改变了它的输出而已,因此我们这个方案采用一个最简易的方案
14、:一个 74LS160 一个 74LS161 和两个 74LS153,一个 555 作脉冲产生之用,一片74LS48 译码,一个七段数码管作显示。2.22.2 方案原理方案原理首先,用一个 555 构成多谐振荡器产生大约 1HZ 的脉冲,脉冲可以使 74LS160 正常工作循环产生 09 的十进制数作为 74LS153 的输入,用 74LS161 的低两位输出作为两个 74LS153 的地址输入控制其输出。74LS160 每循环 09 一次就会产生进位输出为74LS161 提供一个脉冲,使其计数一次,74LS161 在此处做为一个四进制的计数器。在脉冲作用下,74LS161 的低两位循环产生
15、00、01、10、11 从而使 74LS153 输出相应的十进制数再经 74LS48 译码最终使数码管按要求依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和 0、1、0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列如此周而复始,不断循环。经以上的论证我们可知,这个方案在理论上分析是完全可行的,经我们仿真之后验证,此方案是完全可行的。武汉理工大学数字电子技术课程设计83.3.电路的设计与分析电路的设计与分析3.13.1 电路的总体设计电路的总体设计由设计要求
16、依次显示自然数列 1、2、3、4、5、6、7、8、9,奇数列1、3、5、7、9,偶数列 0、2、4、6、8,音乐数列 0、1、0、1、2、3、4、5、6、7,列出下列关系:自然数列 奇数列 偶数列 音乐数列00000001 0000 00000001 0011 001000010010 0101 0100 0000 0011 0111 0110 00010100 1001 1000 00100101 00110110 01000111 01011000 01101001 0111通过上面的数列可发现如下规律:奇数列最末位都为 1;偶数列最末位都为 0,音乐数列的最高位都为 0.因此该设计的关键
17、是对 74LS153 的输入端的强制置数的处理,设计要求产生奇数,实际上就是将第一个 74LS153 的 1C1 强制置 1;要求产生偶数,实际上就是把第一个 74LS153 的 1C2 强制置 0;要求产生 0-7 的音乐符号,实际就是把第二个 74LS153 的 2C3 强制置 0;也就是说产生十进制的的计数一直是不变的,它内部的技术依然是 0-9 的计数,我们只是在外部改变了它的输出而已。用一个 555 构成多谐振荡器产生大约 1HZ 的脉冲,脉冲可以使 74LS160 正常工作循环产生 09 的十进制数作为 74LS153 的输入,用 74LS161 的低两位输出作为两个74LS153
18、 的地址输入控制其输出。74LS160 每循环 09 一次就会产生进位输出为74LS161 提供一个脉冲,使其计数一次,74LS161 在此处做为一个四进制的计数器。在脉冲作用下,74LS161 的低两位循环产生 00、01、10、11 从而使 74LS153 输出相应的武汉理工大学数字电子技术课程设计9十进制数再经 74LS48 译码最终使数码管按要求依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和 0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列如此周
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- 关 键 词:
- 课程设计 数码管 显示 控制器 设计 实现
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