脈沖按鍵電話按鍵顯示器設(shè)計(jì)報(bào)告.doc

1、課程設(shè)計(jì)成果說(shuō)明書(shū)題 目： 脈沖按鍵電話按鍵顯示器 學(xué)生姓名： 王誠(chéng)鵬 學(xué) 號(hào)： 090402119 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí)： a09電氣1班 指導(dǎo)教師： 聶振宇 浙江海洋學(xué)院教務(wù)處2011年 6 月 12 日浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表20 20 學(xué)年 第 學(xué)期學(xué)院 班級(jí) 專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名(學(xué) 號(hào)) 課程設(shè)計(jì)名 稱(chēng)題 目指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)答辯小組教師簽名： 年 月 日 浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2010 2011 學(xué)年 第 2 學(xué)期學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 班級(jí) a09電氣（1）、（2） 專(zhuān)業(yè) 電氣 學(xué)生姓名(學(xué)號(hào))課程名稱(chēng)數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目脈沖

2、按鍵電話按鍵顯示器完成期限自 2010年 6 月 30 日至 2010 年 7 月 6 日 共 1 周設(shè)計(jì)依據(jù)電話是人們?nèi)粘Ｉ钪型ㄔ挼墓ぞ?，現(xiàn)設(shè)計(jì)具有12位顯示的電話按鍵顯示器。設(shè)計(jì)要求及主要內(nèi)容1、能準(zhǔn)確反映按鍵數(shù)字，例如按下“5”，則顯示器顯示5。2、顯示器顯示從地位向高位移位，逐位顯示按鍵數(shù)字，最低位為當(dāng)前輸入位。3、重按鍵時(shí)，能首先清除顯示；4、在掛機(jī)2min后或按熄滅按鍵，熄滅顯示器顯示。參考資料1、彭介華主編 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)第一版 北京：高等教育出版社，1997。2、郁漢琪編 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及課題設(shè)計(jì)。北京：高等教育出版社，1995。指導(dǎo)教師簽字日期摘要：本次課程設(shè)計(jì)的目

3、的是為了鞏固我們對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程所學(xué)過(guò)的內(nèi)容，能夠運(yùn)用課程中所掌握的數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)方法解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。我們?cè)谠O(shè)計(jì)此課題中要求設(shè)計(jì)一個(gè)具有12位顯示的電話按鍵顯示器。能準(zhǔn)確顯示按鍵數(shù)字，并且數(shù)字依次從右向左移動(dòng)顯示，最低位為當(dāng)前輸入位。同時(shí)設(shè)置清除鍵，能使顯示器立即清除當(dāng)前的顯示。最后要設(shè)計(jì)一個(gè)震蕩器，使其產(chǎn)生1hz的脈沖，來(lái)做定時(shí)電路。在掛機(jī)2min后或者按熄滅按鍵，能達(dá)到熄滅顯示器顯示的功能。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們用到了編碼器，移位寄存器，譯碼顯示器等芯片及元器件。對(duì)于它們的工作特性，會(huì)有進(jìn)一步的理解。關(guān)鍵詞：脈沖，移位，顯示器目 錄一 路設(shè)計(jì)總體思路二 元電

4、路的設(shè)計(jì)三 原理圖的設(shè)計(jì)四 總結(jié)心得體會(huì)五參考文獻(xiàn)一 電路設(shè)計(jì)總體思路譯碼顯示電路數(shù)字鍵入根據(jù)此課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，我們將設(shè)計(jì)一個(gè)具有12位的脈沖電話顯示器。其最大的功能就是移位顯示。所以，移位寄存器和譯碼顯示器將是最主要的元器件。起初，我們困惑于移位寄存器將怎么樣對(duì)自己輸入的數(shù)字進(jìn)行移位。于是我們想到，首先用編碼器對(duì)我們輸入的數(shù)字進(jìn)行編碼，然后在進(jìn)行移位。再將移位后的數(shù)據(jù)通過(guò)譯碼顯示器來(lái)實(shí)現(xiàn)最后的移位顯示。對(duì)于它的清除功能和滅燈功能，我們將利用移位寄存器的清零端和譯碼顯示器的滅燈端實(shí)現(xiàn)。其中，還要設(shè)計(jì)定時(shí)部分，來(lái)達(dá)到掛機(jī)2min后滅燈的求。 控制電路2移位寄存器器 控制電路1 定時(shí)電路脈沖

5、產(chǎn)生電路 電話按鍵顯示器的總體參考方案框圖二單元電路的設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)中，用到的芯片有雙向移位寄存器74hc194（十二片），10線-4線優(yōu)先編碼器sn74147（一片），七段顯示譯碼器74hc4511（十二片），led顯示器（十二片）。電話號(hào)碼移位設(shè)計(jì)電路是通過(guò)按不同的按鍵來(lái)控制電話號(hào)碼的撥打情況的。通過(guò)一個(gè)清除端可以控制（當(dāng)輸入錯(cuò)誤號(hào)碼后，清除當(dāng)前號(hào)碼，再重新輸入一組新的號(hào)碼時(shí)）電話號(hào)碼的輸入，這樣可以自如的輸入和更改電話號(hào)碼。電話號(hào)碼顯示器主要由一片編碼器和十二片移位寄存器組成。十進(jìn)制號(hào)碼經(jīng)按鍵輸出后由一片74147編成4位二進(jìn)制bcd碼并行輸入到移位寄存器74hc 194，再利用移位寄存器

6、的并行輸出功能把左邊4位bcd碼移向右邊同時(shí)輸出給譯碼顯示器顯示出來(lái)。其中當(dāng)移位寄存器的清零端接入低電平時(shí)，將清除號(hào)碼，這里用開(kāi)關(guān)按鍵來(lái)控制。當(dāng)按下滅燈按鍵時(shí)，譯碼顯示器接入低電平，使其滅燈。掛機(jī)后（按下掛機(jī)鍵），使脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生1hz脈沖，將脈沖通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，再結(jié)合邏輯電路使整個(gè)定時(shí)電路在2min后輸出低電平。此低電平接入譯碼顯示器的滅燈端時(shí)，也能達(dá)到滅燈的要求。下圖是74147的集成塊外線引腳圖下圖是74147的功能表： 74147是10線4線優(yōu)先編碼器，由上表不難看出，允許i0i9當(dāng)中同時(shí)有幾個(gè)輸入端為低電平，即有編碼輸入信號(hào)。i9優(yōu)先權(quán)最高，i1的優(yōu)先權(quán)最低。當(dāng)i9=0時(shí)，無(wú)論其它

7、輸入端有無(wú)輸入信號(hào)（表中以x表示），輸出端只給出i9的編碼，即dcba=0110。當(dāng)i9=1、i8=0時(shí)，無(wú)論其余輸入端有無(wú)信號(hào)，只對(duì)i8編碼，輸出dcba=0111。其余的輸入狀態(tài)依次類(lèi)推。編碼后輸出要接反相器，然后接入移位寄存器。下圖是74hc194集成塊外線引腳圖： 移位寄存器74hc194，它是4位雙向移位寄存器，最高時(shí)鐘頻率為36mhz。它具有并行輸入、并行輸出，左移和右移的功能。這些功能均能通過(guò)模式控制端s0、s1來(lái)控制。詳見(jiàn)下表：s0s1功能00保持01右移10左移11并行置數(shù)在abcd端送入4位二進(jìn)制數(shù)，并使s0=s1=1時(shí)，該4位二進(jìn)制數(shù)同時(shí)并行輸入至寄存器。當(dāng)cp到來(lái)后，在

8、cp上升沿的作用下，4位二進(jìn)制數(shù)并行輸出；若s1=0，s0=1時(shí)，則該4位二進(jìn)制數(shù)被串行送入到右移數(shù)據(jù)輸入端d，在cp上升沿作用下，同步右移；若s0=1，s1=0，數(shù)據(jù)同步左移；若s1= s0=0，寄存器保持。下圖是74hc194集成塊的功能表：時(shí)鐘脈沖發(fā)生器主要由555集成定時(shí)器、電阻和電容構(gòu)成的。首先介紹一下555集成定時(shí)器，555集成定時(shí)器是模擬功能和數(shù)字邏輯功能相結(jié)合的一種雙極型中規(guī)模集成器件。外加電阻、電容可以組成性能穩(wěn)定而精確的多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)電路、施密特觸發(fā)器等，應(yīng)用十分廣泛。我們用555集成定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器來(lái)產(chǎn)生脈沖。多諧振蕩器的電路圖如下：當(dāng)接通高電平時(shí)，從電路的ou

9、t端口輸出一定頻率的脈沖。其振蕩周期與充電放電的時(shí)間有關(guān)。 充電時(shí)間：tph0.7(r1+r2)c 放電時(shí)間：tpi0.7(r2*c)振蕩周期：t0.7(r1+2*r2)c=1s （r1=42k r2=50k c=0.01uf）產(chǎn)生一定的周期脈沖后，經(jīng)過(guò)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì)中我們采用1hz周期脈沖，所以當(dāng)計(jì)數(shù)120次后，通過(guò)上圖結(jié)合邏輯門(mén)電路輸出低電平。備注：這是各器件工作電源的產(chǎn)生電路。由220v交流降壓，整流，濾波，穩(wěn)壓產(chǎn)生5v直流電源。這是由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。有它產(chǎn)生上升沿脈沖輸入到移位寄存器cp端。（本設(shè)計(jì)中的電話數(shù)字按鍵也是有防抖動(dòng)按鍵構(gòu)成）四總結(jié)心得體會(huì)在這為期一個(gè)月的課程設(shè)計(jì)中，使我們對(duì)于書(shū)上的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解。在查找資料的時(shí)候，我們覺(jué)得好象還是蠻簡(jiǎn)單的，但在一實(shí)際設(shè)計(jì)中，才發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有想象中的簡(jiǎn)單。我們不光只是掌握課堂上學(xué)過(guò)的東西，還得學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用才可以。這次課程設(shè)計(jì)主要還是讓我們活學(xué)活用自己的數(shù)電知識(shí)，使我們更加熟悉了數(shù)字電路，對(duì)雙向移位寄存器74194、10線-4線優(yōu)先編碼器74147、七段顯示譯碼器等有了一定的了解。對(duì)于集成電路也有了進(jìn)一步了解，不比在我們剛拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的時(shí)候那種無(wú)從下手的感覺(jué)，后來(lái)經(jīng)過(guò)同學(xué)們之間相互交流與學(xué)習(xí)使自己學(xué)到了很多更好的思維方法。對(duì)于設(shè)計(jì)這種課題如何進(jìn)行分析，如何進(jìn)行改進(jìn)