基于PLC控制的數(shù)字顯示電子鐘畢業(yè)設計

1、摘 要 本文是介紹采用三菱fx240mrcd4511plc編寫數(shù)字顯示電子鐘，顯示器采用七段led顯示器，共接入6位，從左至右分別表示秒、時、分的個、時位。采用bcd碼驅動器cd4511把plc輸出的時、分、秒等顯示bcd碼變換成對應的顯示器所要求的7段驅動信號。由于顯示位數(shù)較多，故顯示采用動態(tài)顯示方式，plc的輸出類型為晶體管源輸出（正邏輯），其中輸出端子y0y3輸出第一組顯示器的bcd信號，y10y13輸出第二組顯示器的bcd信號，y4y7依次為各組顯示器的選通信號。 關鍵詞：plc，驅動器, 晶體管abstract this article is introduced 40mrcd451

2、1plc - write fx2 mitsubishi electric clock, the display uses digital display of 7 led display, two groups of eight access, including the first group (above) is used to indicate the four hours, points, from left to right, said the ten months, 10 days of bits and bytes,. using the plc cd4511 bcd drive

3、r output month, day, and classification of converting bcd display monitor requested of seven driver signal. because of that, it shows more digits display mode by using dynamic, plc output type transistor source output (for), which is logical y0 output terminals output first group y3 y10 signal monit

4、or bcd y13 the second group displays output signal, y4 y7 bcd in groups of communication, display. keywords: programmable logic controller , drive , transistor前 言可編程控制器(programmable logical controller)是在計算機技術、通信技術和繼電器控制技術的發(fā)展基礎上開發(fā)起來的，現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制、定時、計數(shù)和算術運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸

5、出來控制機械設備或生產過程。plc自身具有完善的功能，模塊化的結構，以及開發(fā)容易、操作方便、性能穩(wěn)定、可靠性高的特點和較高的性價比，使其在工業(yè)生產中的應用前景廣闊，而且隨著集成電路的發(fā)展和網絡時代的到來，plc必將能夠有更大的用武之地。目 錄第1章 plc概述11.1 plc的產生11.2 plc的功能和特點11.3 plc的結構與工作過程41.4 plc的應用與發(fā)展7第2章 plc控制的數(shù)字顯示電子鐘82.1設計目的82.2設計要求82.3電子鐘的顯示數(shù)值范圍、plc控制的硬件接口及軟件設計82.4數(shù)字電路cd4511的原理（引腳及功能）12第3章 程序設計203.1數(shù)字顯示電子鐘主程序20

6、3.2梯形圖233.3接線圖25結 論31致 謝32參考文獻33第1章 plc概述1.1 plc的產生1.1969年美國數(shù)字設備公司（dec）研制出世界第一臺可編程控制器，并成功地應用在美國通用汽車公司（gm）的生產線上。但當時只能進行邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制器，簡稱plc（programmable logic controller）。 2. 70年代后期，隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，使plc從開關量的邏輯控制擴展到數(shù)字控制及生產過程控制域，真正成為一種電子計算機工業(yè)控制裝置，故稱為可編程控制器，簡稱pc（programmable controller）。但由于pc容易與個人計

7、算機（personal computer）相混淆，故人們仍習慣地用plc作為可編程控制器的縮寫。3. 1985年國際電工委員會（iec）對plc的定義如下：可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產過程。4. plc是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，所以它在數(shù)學處理、順序控制方面具有一定優(yōu)勢。繼電器在控制系統(tǒng)中主要起兩種作用：（1）邏輯運算（2）弱電控制強電。5. plc是集自動控制技術、計算機技術

8、和通訊技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動化三大支柱（plc、robot、cad/cam）的首位1.2 plc的功能和特點plc是應用面很廣，發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自動化(fa)和計算機集成制造系統(tǒng)(cims)內占重要地位。今天的plc功能，遠不僅是替代傳統(tǒng)的繼電器邏輯。1.2.1 plc的功能1plc系統(tǒng)一般由以下基本功能構成： 多種控制功能 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能 通信聯(lián)網功能 輸入/輸出接口調理功能 人機界面功能 編程、調試功能 控制功能邏輯控制：plc具有與、或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運算功能，可以代替繼電器進行開關量控制。 定時控制：它為用戶提供了若干個電

9、子定時器，用戶可自行設定：接通延時、關斷延時和定 時脈沖等方式。 計數(shù)控制：用脈沖控制可以實現(xiàn)加、減計數(shù)模式，可以連接碼盤進行位置檢測。 順序控制：在前道工序完成之后，就轉入下一道工序，使一臺plc可作為多部步進控制器使用。2 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能數(shù)學運算功能： 基本算術：加、減、乘、除。 擴展算術：平方根、三角函數(shù)和浮點運算。 比較：大于、小于和等于。 數(shù)據(jù)處理：選擇、組織、規(guī)格化、移動和先入先出。 模擬數(shù)據(jù)處理：pid、積分和濾波。 3輸入/輸出接口調理功能具有a/d、d/a轉換功能，通過i/o模塊完成對模擬量的控制和調節(jié)。位數(shù)和精度可以根據(jù)用戶要求選擇。 具有溫度測量接口，直接連接各

10、種電阻或電偶。 4通信、聯(lián)網功能現(xiàn)代plc大多數(shù)都采用了通信、網絡技術，有rs232或rs485接口，可進行遠程i/o控制，多臺 plc可彼此間聯(lián)網、通信，外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間，實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉移、數(shù)據(jù)文檔轉移、監(jiān)視和診斷。 通信接口或通信處理器按標準的硬件接口或專有的通信協(xié)議完成程序和數(shù)據(jù)的轉移。如西門 子s7-200的profibus現(xiàn)場總線口，其通信速率可以達到12mbps。 在系統(tǒng)構成時，可由一臺計算機與多臺plc構成“集中管理、分散控制”的分布式控制網絡，以便完成較大規(guī)模的復雜控制。通常所說的scada系統(tǒng)，現(xiàn)場端和遠程端也可以采用plc作現(xiàn)

11、場機。5、人機界面功能提供操作者以監(jiān)視機器/過程工作必需的信息。允許操作者和pc系統(tǒng)與其應用程序相互作用，以便作決策和調整。 實現(xiàn)人機界面功能的手段：從基層的操作者屏幕文字顯示，到單機的crt顯示與鍵盤操作和 用通信處理器、專用處理器、個人計算機、工業(yè)計算機的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 6、編程、調試等使用復雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進行編程、調試、監(jiān)視 、試驗和記錄，并通過打印機打印出程序文件。 1.2.2 可編程控制器的主要特點 1可靠性高plc的mtbf一般在4000050000h以上，西門子、abb、松下等微小型plc可達10萬h以上，而且均有完善的自診斷功

12、能，判斷故障迅速，便于維護。 2模塊化組合靈活可編程控制器是系列化產品，通常采用模塊結構來完成不同的任務組合。i/o從88192點，有多種機型、多種功能模板可靈活組合，結構形式也是多樣的。 3功能強plc應用微電子技術和微計算機，簡單型式都具有邏輯、定時、計數(shù)等順序控制功能。基本 型式再加上模擬i/o、基本算術運算、通信能力等。復雜型式除了具有基本型式的功能外，還具有擴展的計算能力、多級終端機制、智能i/o、pid調節(jié)、過程監(jiān)視、網絡通信能力、遠程i/o、多處理器和高速數(shù)據(jù)處理能力。 4編程方便plc適用針對工業(yè)控制的梯形圖、功能塊圖、指令表和順序功能表圖(sfc)編程，不需要太多 的計算機編

13、程知識。新的編程工作站配有綜合的軟件工具包，并可在任何兼容的個人計算機上編程。 5適應工業(yè)環(huán)境plc的技術條件能在一般高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強電磁干擾環(huán)境 下可靠工作。這是plc產品的市場生存價值。 6安裝、維修簡單與計算機系統(tǒng)相比，plc安裝不需要特殊機房和嚴格的屏蔽。使用時只要各種器件連接無誤，系統(tǒng)便可工作，各個模件上設有運行和故障指示裝置，便于查找故障，大多數(shù)模件可以帶電插拔，模件可更換，使用戶可以在最短的時間內查出故障，并排除，最大限度地壓縮故障停機時間，使生產迅速恢復。然后再對故障模件進行修復，這對大規(guī)模生產場合尤為適宜。一些plc外殼由可在不良工作環(huán)境下工作的

14、合金組成，結構簡單，上面帶有散熱槽，在高溫 下，該外殼不像塑料制品那樣變形，還可抗無線電頻率(rf高頻)電磁干擾、防火等。 7運行速度快隨著微處理器的應用，使plc的運行速度增快，使它更符合處理高速度復雜的控制任務，它與微型計算機之間的差別不是很明顯。 8plc的重量、體積、功耗和硬件價格一直在降低，雖然軟件價格占的比重有所增加，但是各 廠商為了競爭也相應地降低了價格。另外，采用plc還可以大大縮短設計、編程和投產周期，使總價格進一步降低。 plc系統(tǒng)與工業(yè)總線計算機和dcs系統(tǒng)相互滲透，互為借鑒，相互競爭而發(fā)展。促進了工業(yè)的 進步。plc產品面臨現(xiàn)場總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制

15、的更高需要。 1.3 plc的結構與工作過程1.3.1 plc系統(tǒng)組成及各部分的功能一系統(tǒng)組成。cpu運算和控制中心，存儲器，輸入/輸出接口，編程器，二各部分的作用。1 cpu運算和控制中心起“心臟”作用。當從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中，然后cpu根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成plc內部所認可的用戶編譯程序。橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進，cpu將之存入工作數(shù)據(jù)存儲器中或輸入映象寄存器。然后由cpu把數(shù)據(jù)和程序有機地結合在一起。把結果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅動器。組成：cpu由控制器、運算器和

16、寄存器組成。這些電路集成在一個芯片上。cpu通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與i/o接口電路相連接。2 存儲器具有記憶功能的半導體電路。分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、rom組成。廠家使用的，內容不可更改，斷電不消失。用戶存儲器：分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器（ram）組成。用戶使用的。斷電內容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為35年。3輸入/輸出接口（1）輸入接口：光電耦合器由兩個發(fā)光二極度管和光電三極管組成。發(fā)光二級管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號，發(fā)

17、光二極管就產生與輸入信號變化規(guī)律相同的光信號。光電三級管：在光信號的照射下導通，導通程度與光信號的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區(qū)內，輸出信號與輸入信號有線性關系。輸入接口電路工作過程：當開關合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導通，向內部電路輸入信號。當開關斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導通。向內部電路輸入信號。也就是通過輸入接口電路把外部的開關信號轉化成plc內部所能接受的數(shù)字信號。（2）輸出接口plc的繼電器輸出接口電路工作過程：當內部電路輸出數(shù)字信號1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點閉合，提供負載導通的電流和電壓。當內部電路輸出數(shù)字信號0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有

18、電流，然后常開觸點斷開，斷開負載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內部的數(shù)字電路化成一種信號使負載動作或不動作。三種類型：繼電器輸出：有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載晶體管輸出：無觸點、壽命長、直流負載晶閘管輸出：無觸點、壽命長、交流負載4編程器編程器分為兩種，一種是手持編程器，方便。我們實驗室使用的就是手持編程器。二種是通過plc的rs232口。與計算機相連。然后敲擊鍵盤。通過nstp-gr軟件（或windows下軟件）向plc內部輸入程序。1.3.2 plc的基本工作原理一plc采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式1每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。2輸入

19、刷新過程。當輸入端口關閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。3一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。4元件映象寄存器的內容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。5掃描周期的長短由三條決定。（1）cpu執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數(shù)6由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應延遲。二plc與繼電器控制系統(tǒng)、微機區(qū)別1plc與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。前者用“軟件”，后者用“硬件”。2plc與微機區(qū)別前者工作方式是“循環(huán)掃描”。后者工作方

20、式是“待命或中斷”plc 編程方式plc最突出的優(yōu)點采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。plc編程語言有梯形圖、布爾助記符語言，等等。尤其前兩者為常用。梯形圖語言特點：1每個梯形圖由多個梯級組成。2梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當某一梯級的邏輯運算結果為“1”時，有假想的電流通過。3繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而它的常開、常閉觸點可以出現(xiàn)無數(shù)次。4每一梯級的運算結果，立即被后面的梯級所利用。5輸入繼電器受外部信號控制。只出現(xiàn)觸點，不出現(xiàn)線圈。1.3.3主要技術性能用戶程序存儲容量：是衡量可存儲用戶應用程序多少的指標。通常以字或k字為單位。16位二進

21、制數(shù)為一個字，每1024個字為1k字。plc以字為單位存儲指令和數(shù)據(jù)。一般的邏輯操作指令每條占1個字。定時/計數(shù)，移位指令占2個字。數(shù)據(jù)操作指令占24個字。1.3.4 plc的分類按結構分類：1整體式：是把plc各組成部分安裝在一起或少數(shù)幾塊印刷電路板上，并連同電源一起裝在機殼內形成一個單一的整體，稱之為主機或基本單元、小型、超小型plc采用這種結構。2模塊式：是把plc各基本組成做成獨立的模塊。中型、大型plc采用這種方式。便于維修。1.4 plc的應用與發(fā)展1.4.1 plc的發(fā)展趨勢1.向小型化、專業(yè)化、低成本方向發(fā)展;2.向大容量,高速度方向發(fā)展;3.智能型i/o模塊的發(fā)展;4.基于p

22、c的編程軟件取代編程器;5.plc編程語言的標準化;6.plc通信的易用化;7.組態(tài)軟件與plc的軟件化;8.plc與現(xiàn)場總線相結合1.4.2 plc的應用領域plc已廣泛應用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。plc的應用范圍可分成5種類型。（1）順序控制如印刷機械、包裝機械、機床裝配生產線及電梯控制等。（2）運動控制plc把描述目標位置的數(shù)據(jù)送給模塊，其輸出移動一軸或數(shù)軸到目標位置。（3）過程控制plc還能控制大量的過程參數(shù)，如溫度、流量、壓力和液位。一個具有pid控制能力的plc可用于過程控制。（4）數(shù)據(jù)處理在機械加工中,plc作為主要的控

23、制與管理系統(tǒng)可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。（5）通信網絡第2章 plc控制的數(shù)字顯示電子鐘2.1設計目的1. 熟悉集成電路的引腳安排。2. 掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。3. 了解數(shù)字鐘的組成及工作原理。4. 熟悉數(shù)字鐘的設計與制作。2.2設計要求1設計指標 時間以24小時為一個周期； 顯示時、分、秒； 有校時功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間；計時過程具有報時功能，當時間到達整點前5秒進行蜂鳴報時；為了保證計時的穩(wěn)定及準確須由晶體振蕩器提供表針時間基準信號。2設計要求 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； 元器件及參數(shù)選擇； 電路仿真與調試；3制作要求 自行裝配和調試，并能發(fā)

24、現(xiàn)問題和解決問題。4編寫設計報告 寫出設計與制作的全過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。2.3電子鐘的顯示數(shù)值范圍、plc控制的硬件接口及軟件設計1 電子鐘的顯示數(shù)值范圍 電子鐘顯示的內容通常有月、日、星期、時、分、秒等。本系統(tǒng)只顯示月、日、時 、分、秒，采用七段顯示器顯示各位數(shù)字，顯示數(shù)值的范圍如表1所示。表格括號中的數(shù)字表示顯示的數(shù)字范圍，表示不顯示狀態(tài)。 月份顯示共有112這十二種數(shù)字。月的個位顯示數(shù)的基本值為09，月份的十位數(shù)字顯示1或不顯示。日的個位顯示值為09，日的十位有、1、2、3四種情況。時的顯示有12小時和24小時之分，取24小時顯示，則時的個位顯示為09，時的十位顯示為、

25、1、2。分和秒的顯示數(shù)字完全相同，在實際顯示情況下，秒值不一定顯示，而以的閃動形式來表示，閃動頻率為1hz。分顯示值為0059，分的個位顯示值為09，分的十位顯示為05六個數(shù)字。2plc控制硬件接口 用plc實現(xiàn)電子鐘的硬件接口電路如圖1所示。圖中plc采用三菱fx240mr，顯示器采用七段led顯示器，共接入兩組共8位，其中第一組（上面）4位用來表示小時、分,從左至右分別表示月的十位、月的個位、日的十位、日的個位。采用bcd碼驅動器cd4511把plc輸出的月、日、時、分等顯示bcd碼變換成對應的顯示器所要求的7段驅動信號。由于顯示位數(shù)較多，故顯示采用動態(tài)顯示方式，plc的輸出類型為晶體管源

26、輸出（正邏輯），其中輸出端子y0y3輸出第一組顯示器的bcd信號，y10y13輸出第二組顯示器的bcd信號，y4y7依次為各組顯示器的選通信號。圖中秒信號輸出為1hz方波，可作秒點閃動信號，與電子手表中的秒點閃動相同，表示在走時；圖中的時信號輸出為一脈沖，表示整點小時時刻到的定時脈沖信號，可作控制用，如每小時放一次音樂控制。3 軟件設計 本系統(tǒng)采用軟件定時，在程序的控制下得到月、日、時、分信號，由plc輸出端輸出bcd碼，通過驅動器驅動各7段顯示器。系統(tǒng)軟件分為主程序和中斷服務程序，分別如圖2、圖3所示。在執(zhí)行正常的程序運行前，應用鍵操作輸入月、日、時、分秒信息，才能使plc在下個正確的時刻開

27、始執(zhí)行計時程序。初始化開中斷等待中斷開始執(zhí)行計時程序。1）主程序 主程序主要完成月、日、時、分、秒等數(shù)據(jù)寄存器的初始化，設置中斷指針及開放中斷等功能。當然，當定時時鐘只是plc控制系統(tǒng)的一部分，則主程序還包括控制系統(tǒng)的其它控制功能。 fx2的中斷有兩種方式：外部輸入信號觸發(fā)中斷及定時器中斷。對外部輸入信號觸發(fā)中斷，輸入信號為x0x5；對定時器中斷，定時時間范圍為10ms99ms，定時器中斷號為68。本系統(tǒng)采用定時器中斷方式，定時時間為10ms，所以中斷指針為i610，即每隔10ms就執(zhí)行標號為i610后面的中斷程序，并根據(jù)iret指令返回。2）中斷服務程序 中斷服務程序完成計時及月、日、時、分

28、、秒等信次數(shù)，每10ms中斷一次，若d250表示為05秒，d2100表示為1秒，根據(jù)d2內容即可輸出頻率為1hz的方波秒信號。其它分、時、日、月也有相應的存貯單元如數(shù)據(jù)寄存器d3、d4、d5、d6，各按相對應的關系進行計數(shù)。當分的存貯單元內容為60時，應輸出時信號。 月、日、時、分的顯示采用動態(tài)顯示，考慮到動態(tài)顯示方式下，每位掃描間隔時間不能太長，不然會出現(xiàn)閃爍甚至走動現(xiàn)象，所以采用定時器中斷（10ms）顯示的方法，在中斷服務程序中，執(zhí)行一位led的顯示輸出操作。顯示子程序如圖4所示。圖中d0為第一組顯示器的輸出數(shù)據(jù)存儲器，d1為第二組顯示器輸出數(shù)據(jù)存儲器。圖四 圖4中顯示輸出采用帶鎖存的7段

29、顯示指令，指令梯形圖如下： 指令中參數(shù)k用于選擇7段顯示器數(shù)據(jù)輸入、選通信號的正負邏輯及顯示單元的組數(shù)（1或2），它取決于plc邏輯與7段顯示邏輯的相互配合，其配合如表2、表3所示。 對二組4位顯示，當7段顯示的數(shù)據(jù)輸入及選通信號的邏輯與plc邏輯相同時，參數(shù)k取4。本系統(tǒng)為二組四位顯示，且plc為正邏輯，顯示數(shù)據(jù)輸入為正邏輯，選通信號為正邏輯，所以參數(shù)取4，即為k4。2.4 數(shù)字電路cd4511的原理（引腳及功能）cd4511是一個用于驅動共陰極 led （數(shù)碼管）顯示器的 bcd 碼七段碼譯碼器，特點：具有bcd轉換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅動功能的cmos電路能提供較大的拉電流?？芍?/p>

30、接驅動led顯示器。cd4511 是一片 cmos bcd鎖存/7 段譯碼/驅動器，引腳排列如圖 2 所示。其中a b c d 為 bcd 碼輸入，a為最低位。lt為燈測試端，加高電平時，顯示器正常顯示，加低電平時，顯示器一直顯示數(shù)碼“8”，各筆段都被點亮，以檢查顯示器是否有故障。bi為消隱功能端，低電平時使所有筆段均消隱，正常顯示時， b1端應加高電平。另外 cd4511有拒絕偽碼的特點，當輸入數(shù)據(jù)越過十進制數(shù)9(1001)時，顯示字形也自行消隱。le是鎖存控制端，高電平時鎖存，低電平時傳輸數(shù)據(jù)。ag是 7 段輸出，可驅動共陰led數(shù)碼管。另外，cd4511顯示數(shù)“6”時，a段消隱；顯示數(shù)“

31、9”時，d段消隱，所以顯示6、9這兩個數(shù)時，字形不太美觀 圖3是 cd4511和cd4518配合而成一位計數(shù)顯示電路，若要多位計數(shù)，只需將計數(shù)器級聯(lián)，每級輸出接一只 cd4511 和 led 數(shù)碼管即可。所謂共陰 led 數(shù)碼管是指 7 段 led 的陰極是連在一起的，在應用中應接地。限流電阻要根據(jù)電源電壓來選取，電源電壓5v時可使用300的限流電阻。cd4511引腳圖其功能介紹如下： bi：4腳是消隱輸入控制端，當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bi=1，lt=0 時，譯碼輸出全為1，不管輸入 dcba 狀態(tài)如何

32、，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。 le：鎖定控制端，當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。1. cd4511的引腳 cd4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅動led。其引腳圖如3-2所示。 各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示a、b、c、d；5、4、3分別表示le、bi、lt；13、12、11、10、9、15、14分別表示 a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表

33、示輸入，右邊表示輸出，還有兩個引腳8、16分別表示的是vdd、vss。 cd4511的工作原理 2.cd4511的工作真值表如表表cd 4511的真值表 3.鎖存功能 譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成,傳輸門的導通或截止由控制端le的電平狀態(tài)。 當le為“0”電平導通，tg2截止；當le為“1”電平時，tg1截止，tg2導通，此時有鎖存作用。如圖（1）譯碼 cd4511譯碼用兩級或非門擔任，為了簡化線路，先用二輸入端與非門對輸入數(shù) 據(jù)b、c進行組合，得出四項，然后將輸入的數(shù)據(jù)a、d一起用或非門譯碼。 （2）消隱 bi為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使b端輸出為低電平，字形消隱。消隱控制

34、電路如圖所示。 消隱輸出j的電平為 j=（c+b）d+bi如不考慮消隱bi項，便得j=（b+c）d據(jù)上式，當輸入bcd代碼從1010-1111時，j端都為“1”電平，從而使顯示器中的字形消隱。8421 bcd 碼對應的顯示見下圖：cd4511驅動共陰極led數(shù)碼管的典型接線靜態(tài)特性第3章 程序設計3.1 數(shù)字顯示電子鐘主程序說明：x0復位按鈕；x5為手動時，x2手動調秒，x3手動調分，x4手動調時；x5手動關時，整個程序實現(xiàn)時、分、秒自動運行；k1y0、k1y4進行秒顯示；k1y10、k1y14分顯示、k1y20、k1y24時顯示。1.比較指令cmpcmp指令時將兩個操作數(shù)大小進行比較，然后將

35、比較結果通過指定的位元件（占用連續(xù)的3個點）進行輸出的指令，指令的輸出結果如圖所cmp指令的目標d.假如指定為m0，則m0m1m2將被占用。當x0為on，則比較的結果通過目標元件m0m1m2輸出；當x0為off，則指令不執(zhí)行，m0m1m2的狀態(tài)保持不變，要清除比較結果的話，可以使用復位指令或區(qū)間復位指令。2.傳送指令mov常數(shù)可以傳送到數(shù)據(jù)寄存器，寄存器與寄存器之間也可以傳送，此定時器或計數(shù)器的當前值也可以被傳送到寄存器。mov指令除了進行16位數(shù)據(jù)傳送外，也可以進行32位數(shù)據(jù)傳送，但必須在mov指令前加d。3.區(qū)間復位指令zrst在zrst指令中，d1.和d2.應該是同一類元件，而且d1.的編號要比d2.小，如果d1.的編號比d2.大，則只有d1.指定的元件復位。3.2 梯形圖說明：0：整體復位 6：自動計時和手動調時，初始條件 20：秒個位 50：秒十位 80：分個位 115：分十位 145：時個位204：時十位x000是復位按鈕，x5是自動計時和手動調時的初始條件，c1為1時，c2是復位c1，c1為常閉時自動計時。m8013是一秒脈沖，d0是秒個位存儲器，x2是秒個位手動調整，當m1為1時秒個位進位到秒十位，從20-80是完成秒的運算。m11是分的個位