脈沖按鍵電話按鍵顯示器設(shè)計報告.doc

1、課程設(shè)計成果說明書題 目： 脈沖按鍵電話按鍵顯示器 學(xué)生姓名： 王誠鵬 學(xué) 號： 090402119 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 班 級： 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)計成績評定表20 20 學(xué)年 第 學(xué)期學(xué)院 班級 專業(yè) 學(xué)生姓名(學(xué) 號) 課程設(shè)計名 稱題 目指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯小組教師簽名： 年 月 日 浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書2010 2011 學(xué)年 第 2 學(xué)期學(xué)院 機電工程學(xué)院 班級 a09電氣（1）、（2） 專業(yè) 電氣 學(xué)生姓名(學(xué)號)課程名稱數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計設(shè)計題目脈沖

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)計依據(jù)電話是人們?nèi)粘Ｉ钪型ㄔ挼墓ぞ撸F(xiàn)設(shè)計具有12位顯示的電話按鍵顯示器。設(shè)計要求及主要內(nèi)容1、能準確反映按鍵數(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，最低位為當前輸入位。3、重按鍵時，能首先清除顯示；4、在掛機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)實驗及課題設(shè)計。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)計的目

3、的是為了鞏固我們對數(shù)字電子技術(shù)課程所學(xué)過的內(nèi)容，能夠運用課程中所掌握的數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法解決實際問題，培養(yǎng)分析問題，解決問題的能力。我們在設(shè)計此課題中要求設(shè)計一個具有12位顯示的電話按鍵顯示器。能準確顯示按鍵數(shù)字，并且數(shù)字依次從右向左移動顯示，最低位為當前輸入位。同時設(shè)置清除鍵，能使顯示器立即清除當前的顯示。最后要設(shè)計一個震蕩器，使其產(chǎn)生1hz的脈沖，來做定時電路。在掛機2min后或者按熄滅按鍵，能達到熄滅顯示器顯示的功能。在這個設(shè)計中，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。對于它們的工作特性，會有進一步的理解。關(guān)鍵詞：脈沖，移位，顯示器目 錄一 路設(shè)計總體思路二 元電

4、路的設(shè)計三 原理圖的設(shè)計四 總結(jié)心得體會五參考文獻一 電路設(shè)計總體思路譯碼顯示電路數(shù)字鍵入根據(jù)此課程設(shè)計任務(wù)書的要求，我們將設(shè)計一個具有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自己輸入的數(shù)字進行移位。于是我們想到，首先用編碼器對我們輸入的數(shù)字進行編碼，然后在進行移位。再將移位后的數(shù)據(jù)通過譯碼顯示器來實現(xiàn)最后的移位顯示。對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現(xiàn)。其中，還要設(shè)計定時部分，來達到掛機2min后滅燈的求。 控制電路2移位寄存器器 控制電路1 定時電路脈沖

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)計電路設(shè)計中，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）。電話號碼移位設(shè)計電路是通過按不同的按鍵來控制電話號碼的撥打情況的。通過一個清除端可以控制（當輸入錯誤號碼后，清除當前號碼，再重新輸入一組新的號碼時）電話號碼的輸入，這樣可以自如的輸入和更改電話號碼。電話號碼顯示器主要由一片編碼器和十二片移位寄存器組成。十進制號碼經(jīng)按鍵輸出后由一片74147編成4位二進制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碼移向右邊同時輸出給譯碼顯示器顯示出來。其中當移位寄存器的清零端接入低電平時，將清除號碼，這里用開關(guān)按鍵來控制。當按下滅燈按鍵時，譯碼顯示器接入低電平，使其滅燈。掛機后（按下掛機鍵），使脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生1hz脈沖，將脈沖通過計數(shù)器計數(shù)，再結(jié)合邏輯電路使整個定時電路在2min后輸出低電平。此低電平接入譯碼顯示器的滅燈端時，也能達到滅燈的要求。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當中同時有幾個輸入端為低電平，即有編碼輸入信號。i9優(yōu)先權(quán)最高，i1的優(yōu)先權(quán)最低。當i9=0時，無論其它

7、輸入端有無輸入信號（表中以x表示），輸出端只給出i9的編碼，即dcba=0110。當i9=1、i8=0時，無論其余輸入端有無信號，只對i8編碼，輸出dcba=0111。其余的輸入狀態(tài)依次類推。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。這些功能均能通過模式控制端s0、s1來控制。詳見下表：s0s1功能00保持01右移10左移11并行置數(shù)在abcd端送入4位二進制數(shù)，并使s0=s1=1時，該4位二進制數(shù)同時并行輸入至寄存器。當cp到來后，在

8、cp上升沿的作用下，4位二進制數(shù)并行輸出；若s1=0，s0=1時，則該4位二進制數(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：時鐘脈沖發(fā)生器主要由555集成定時器、電阻和電容構(gòu)成的。首先介紹一下555集成定時器，555集成定時器是模擬功能和數(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集成定時器構(gòu)成的多諧振蕩器來產(chǎn)生脈沖。多諧振蕩器的電路圖如下：當接通高電平時，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間有關(guān)。 充電時間：tph0.7(r1+r2)c 放電時間：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)過二進制計數(shù)器進行計數(shù)。設(shè)計中我們采用1hz周期脈沖，所以當計數(shù)120次后，通過上圖結(jié)合邏輯門電路輸出低電平。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)計中的電話數(shù)字按鍵也是有防抖動按鍵構(gòu)成）四總結(jié)心得體會在這為期一個月的課程設(shè)計中，使我們對于書上的知識有了進一步的了解。在查找資料的時候，我們覺得好象還是蠻簡單的，但在一實際設(shè)計中，才發(fā)現(xiàn)并沒有想象中的簡單。我們不光只是掌握課堂上學(xué)過的東西，還得學(xué)會靈活應(yīng)用才可以。這次課程設(shè)計主要還是讓我們活學(xué)活用自己的數(shù)電知識，使我們更加熟悉了數(shù)字電路，對雙向移位寄存器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。對于集成電路也有了進一步了解，不比在我們剛拿到設(shè)計任務(wù)書的時候那種無從下手的感覺，后來經(jīng)過同學(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。對于設(shè)計這種課題如何進行分析，如何進行改進