兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器(五邑大學(xué)

1、成績五邑大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題 目：兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器 院 系 信息工程學(xué)院 專 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 陳 鵬 報(bào)告日期 2012年5月 1.題目概述兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器是由555定時器、74162計(jì)數(shù)器、7448七段字形譯碼器和七段LED數(shù)碼管構(gòu)成。在接通電源后，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)依序顯示099的數(shù)字。2.電路設(shè)計(jì)2.1.電路組成框圖圖表 2.1 原理圖資料本設(shè)計(jì)的電路組成框圖如圖1所示。電路的基本工作原理：首先通過波形產(chǎn)生電路產(chǎn)生方波脈沖作為時鐘信號，將此信號輸入到計(jì)數(shù)電路中，編譯成4位十進(jìn)制信號輸出，經(jīng)顯示驅(qū)動電路譯碼7位輸出信號驅(qū)動七段LED顯示器，使其從09

2、循環(huán)顯示字形。2.1.1.電路總原理圖圖表 2.1.2 電路原理圖2.1.2.各模塊工作原理(1).波形產(chǎn)生電路。 圖表2.1.2.1 555波形產(chǎn)生電路 如圖所示，其中LED0為電源指示燈，而波形產(chǎn)生電路由555定時器構(gòu)成。555定時器時鐘的2，6腳相連并通過電容C1接地，并同時通過R16接到7腳，7腳通過R15接電源VCC，構(gòu)成多諧振蕩器。同時產(chǎn)生方波時鐘信號由3腳輸出。555構(gòu)成的多諧振蕩器電路工作原理如下：（a） 首次充電過程剛接通電源時，設(shè)Vc=0，則Vc1=1，Vc2=0，SR鎖存器被置1，即Q=1，故V0跳變?yōu)楦唠娖?。同時T截止，Vcc經(jīng)R1和R2向C充電。（b） 放電過程Vc由

3、0開始充電，當(dāng)充到Vc=2/3Vcc時，Vc1=0，Vc2=1，SR鎖存器被置0，即Q=0，故V0跳變?yōu)榈碗娖?。同時T導(dǎo)通，電容C經(jīng)R2，通過T迅速放電，Vc開始下降。（c） 再次充電過程Vc由Vc=2/3Vcc開始放電，當(dāng)放大Vc=1/3Vcc時，Vc1=1，Vc2=0，SR鎖存器被置1，即Q=1，故V0跳變?yōu)楦唠娖?。同時T截止，Vcc經(jīng)R1和R2向C再次進(jìn)行充電。因此，電路在Vc=1/3Vc和Vc=2/3Vcc之間不停地進(jìn)行充電和放電，在輸出端產(chǎn)生周期的矩形波。其波形圖如下：圖表2.1.2.2 電壓波形圖參數(shù)計(jì)算;充電時間T1=（R16+R15）Cln2 =0.353s 放電時間T2=R1

4、6*Cln2 =0.352s 振蕩周期：T=T1+T2=0.705s振蕩頻率：f=1.419Hz(2)計(jì)數(shù)電路本實(shí)驗(yàn)的計(jì)數(shù)電路由兩個74162構(gòu)成。74162是十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，功能表如下圖所示。當(dāng)清零端SR為低電平時，在時鐘上升沿作用下實(shí)現(xiàn)同步清零。當(dāng)置數(shù)端PE為低電平時，在時鐘上知沿作用下實(shí)現(xiàn)同步置數(shù)。SR,PE為高電平，CEP或CET為低電平時，保持結(jié)果。當(dāng)CEP、CET，PE，SR同時為高電平時，在時鐘上升沿作用下Q0Q3輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到9時，進(jìn)位輸出端TC輸出高電平。時鐘信號分別輸入到兩個74162芯片的2腳，分別產(chǎn)生個位與十位計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)。個位74162，使CEP、CET（狀

5、態(tài)控制端）、PE（置數(shù)端）、SR（清零端）接高電平，使之計(jì)數(shù)；而十位的74162與個位共用相同的時鐘，PE、SR高電平，CET,CTP接個位的進(jìn)位信號TC。當(dāng)個位的TC進(jìn)位信號來的時候，使CEP、CET變高電平，CLK到來的時候，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)位計(jì)數(shù)！沒有進(jìn)位的時候保持，輸出端接譯碼電路。圖表2.1.2.3 74162真值表（c）顯示驅(qū)動電路顯示驅(qū)動電路由兩個74ls48譯碼器和14個上拉電阻組成。7448功能表如下：圖表2.1.2.4 7448真值表7448是共陰數(shù)碼管譯碼器。個位和十位的7448的燈LT（測試端）、滅零端（RBI）、BI/RBI（動態(tài)輸出端）均接高電平，實(shí)現(xiàn)正常譯碼。輸出端接上接

6、電阻，以增加共陰數(shù)碼管的亮度。2.1.3.PCB原理圖圖表 2.1.3 PCB原理圖3. 焊接調(diào)試記錄按照以上原理圖制好板以后，開始焊接。焊接完成后就可以進(jìn)行調(diào)試了。在第一次調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)電路并不能正常工作，兩個數(shù)碼管皆顯示0，拔去兩個74162時，兩個數(shù)碼管依然顯示0。接著用示波器測得555定時器的3腳輸出周期為0.704s的矩形波，證明波形產(chǎn)生電路能正常工作。說明問題出現(xiàn)在計(jì)數(shù)電路部分。用萬用表測兩個74162的CEP、CET（狀態(tài)控制端）、PE（置數(shù)端）、SR（清零端），發(fā)現(xiàn)SR端為0，兩個計(jì)數(shù)器處于清零狀態(tài)。然后依據(jù)原理圖和PCB圖對照發(fā)現(xiàn)并無錯誤，再用萬用表檢測按鍵開關(guān)S1，測得S1處于短路狀態(tài)。我懷疑是按鍵開關(guān)壞了，于是更換按鍵開關(guān)，重新上電，電路板正常運(yùn)行。4.總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)的原理比較簡單，在上學(xué)期書本數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)上便有其全部原理。所以開始在設(shè)計(jì)原理圖時幾乎是不假思索，很快就把原理圖畫出來。但是由于此次課程設(shè)計(jì)所用元器件及芯片較多，所以在生成PCB文件進(jìn)行布線時就顯得特別復(fù)雜，我很努力才把PCB板的飛線降到1根，整個PCB板面積也比較大，布局能力還有待加強(qiáng)。5.參考文獻(xiàn)