《電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)數(shù)字顯示電路

1、 電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：數(shù)字顯示電路學(xué)生班級(jí)：通信0904學(xué)生學(xué)號(hào)：20096152學(xué)生姓名：劉明指導(dǎo)老師：劉春梅時(shí)間： 2011.6西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院一. 設(shè)計(jì)題目用數(shù)字電路設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字顯示電路。二. 設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容1. 用編碼器、譯碼器、按鍵、七段顯示器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字顯示電路，按下09中的一個(gè)數(shù)字鍵，要求該顯示電路能夠在數(shù)碼管上顯示出對(duì)應(yīng)的數(shù)字，按下第二個(gè)按鍵，個(gè)位數(shù)左移至十位，個(gè)位顯示顯示第二次按鍵值。2. pcb繪制要求：線寬0.5mm，焊盤(pán)內(nèi)徑0.4mm，外徑0.7mm。三. 設(shè)計(jì)目的1. 掌握數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用集成芯片完成電路的設(shè)計(jì)。2. 掌握multisim軟

2、件的使用，能運(yùn)用multisim進(jìn)行電路仿真。3. 掌握protel軟件的使用，能用protel畫(huà)原理圖以及繪制pcb電路板四設(shè)計(jì)原理1. 題目分析要求要用氣短顯示器顯示數(shù)字，則需要編碼器和譯碼器，又要顯示十位數(shù)字，且要慢一位，就需要寄存器使之存儲(chǔ)上一個(gè)狀態(tài)。0-9信號(hào)的輸入 2.電路框圖7段顯示器顯示個(gè)位數(shù)字4511譯碼器74147編碼器移位寄存器4511譯碼器7段顯示器顯示十位數(shù)字3.主要器件介紹（1）74147編碼器10線-4線優(yōu)先編碼器74147,74147優(yōu)先編碼器的功能表如圖：分析功能表可知：a.輸入信號(hào)in1-in9的編碼有效電平是低電平。b.輸出是反碼形式的8421bcd碼。c

3、.輸入信號(hào)in9的優(yōu)先級(jí)最高，in8次之，其余類推。（2）4511譯碼器4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 led （數(shù)碼管）顯示器的 bcd 碼七段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有bcd轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的cmos電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動(dòng)led顯示器。功能表如下：（3）74ls194移位寄存器74ls194是4位雙向移位寄存器, 74ls194的最高時(shí)鐘脈沖為36mhz，其邏輯符號(hào)及引腳排列如下圖：圖1.sn74ls194d管腳圖其中：d0d1為并行輸入端；q0q3為并行輸出端；sr右移串行輸入端；sl左移串行輸入端；s1、s0操作模式控制端；為直接無(wú)條件清零端；cp為時(shí)鐘脈沖

4、輸入端。sn74ls194d功能表（4）74ls175寄存器邏輯符號(hào)如圖：其中，rd是異步清零端，即當(dāng)rd=0時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何（包括是中脈沖cp），寄存器輸出將直接置零。在寄存器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之前，必須先將寄存器清零，否則有可能出錯(cuò)。d0、d1、d2、d3為并行數(shù)據(jù)輸入端，q0、q1、q2、q3為并行輸出端，當(dāng)然相應(yīng)的反腳也可以為輸出端。功能表如圖：五總仿真電路所用器件：?jiǎn)蔚秵沃瞄_(kāi)關(guān)10個(gè)，1k電阻10個(gè)，74ls11兩塊，74ls04一塊，74ls194一塊，74ls175一塊，4511兩塊，七段顯示器兩塊，74ls20一塊，導(dǎo)線若干。運(yùn)用multisim化的仿真電路如圖六仿真結(jié)果1

5、.在沒(méi)有輸入時(shí)，兩個(gè)顯示器什么也不顯示，按下第一個(gè)按鍵“5”后，個(gè)位顯示數(shù)字“5”，十位顯示“0”；3. 第二次按下數(shù)字“9”，個(gè)位顯示“9”，十位顯示“5”；3.以此類推，個(gè)位顯示當(dāng)前數(shù)字，十位顯示上一次的數(shù)字。七pcb板繪制1.原理圖繪制（1）根據(jù)仿真電路圖繪制原理圖。（2）用相應(yīng)適當(dāng)?shù)男吞?hào)封裝各元件（特別注意在單刀雙擲開(kāi)關(guān)的封裝時(shí)要運(yùn)用sip3），電源用一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)封裝。（3）生成網(wǎng)絡(luò)表。用protel繪制的原理圖如下：2. pcb板圖繪制（1） 確定坐標(biāo)原點(diǎn)，規(guī)劃好pcb板的邊界以及對(duì)換單位為mm,將生成的網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入規(guī)劃好的pcb板框中。（2） 處理網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤。（3） 手動(dòng)布局，布線。

6、（4） 利用設(shè)計(jì)規(guī)則檢查電路板。（5） 打印預(yù)覽，導(dǎo)出各層布線。 （1）pcb板的底層布線如圖 （2）pcb板的頂層布線如圖 （3）pcb板絲印層布線如圖 （4）pcb板全局布線如圖 （5）3d如圖所示：八電路總結(jié)1. 本次試驗(yàn)用到的74147是九輸入的，而試驗(yàn)要求輸入0-9這十個(gè)數(shù)字，所以選擇用“0”來(lái)控制4511的顯示功能，即當(dāng)沒(méi)有數(shù)字輸入時(shí)顯示器什么也不顯示，方法是：用十個(gè)輸入端通過(guò)與非門(mén)后來(lái)控制4511的bi端。2. 七段顯示器的使用時(shí)，要注意所用的是共陰極還是共陽(yáng)極的。3. 74ls175的cp端用十輸入與非后再進(jìn)行一次非門(mén)來(lái)控制。4. 74147四輸出端要經(jīng)過(guò)非門(mén)后連接4511的輸

7、入端，否則低電平變高電平，與結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。此次課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了數(shù)電的知識(shí)，運(yùn)用multisim仿真軟件以及protel完成實(shí)踐設(shè)計(jì)，這次設(shè)計(jì)讓我體會(huì)了理論設(shè)計(jì)到實(shí)際生產(chǎn)的具體流程都是在理論的支撐下，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力，理解到了理論與實(shí)際的緊密聯(lián)系，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐可以驗(yàn)證理論，俗話說(shuō)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，只有更好的掌握理論知識(shí)才能更好的完成實(shí)踐設(shè)計(jì)，同時(shí)在本次課程設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)了自身很多不足之處，理論知識(shí)只是一個(gè)支撐，在實(shí)際解決問(wèn)題中還可能出現(xiàn)很多問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)自己翻查資料與請(qǐng)教他人，問(wèn)題都得到了解決，提高了我們獨(dú)立思考問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)，也拉近了我們之間

8、的距離。作為一個(gè)當(dāng)代大學(xué)生在學(xué)好理論知識(shí)的同時(shí)更加要培養(yǎng)自己的實(shí)際操作動(dòng)手能力，畢竟社會(huì)上需要的不僅僅是只知道理論，不知道實(shí)際動(dòng)手操作的人，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的社會(huì)知識(shí)分子，課程設(shè)計(jì)正好鍛煉培養(yǎng)了我們這方面的能力，課程設(shè)計(jì)是對(duì)理論知識(shí)的鞏固與加強(qiáng)，課本上的知識(shí)繁雜，冗多，平時(shí)的課堂學(xué)習(xí)并不能完全理解跟掌握，但是課程設(shè)計(jì)中我們?cè)谶\(yùn)用中發(fā)現(xiàn)自己的不足后會(huì)迅速的去彌補(bǔ)自己知識(shí)缺陷，本次設(shè)計(jì)中我了解了很多以前不知道的元器件的功能，以及在電路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，同時(shí)也更加熟悉了multisim仿真軟件與protel軟件的運(yùn)用，在學(xué)習(xí)中要虛心求教，遇到問(wèn)題要想辦法解決，在我們解決問(wèn)題的過(guò)程中，我們會(huì)收獲很多知識(shí)，不斷的提升自己的能力，作為一個(gè)大學(xué)生，不僅要學(xué)好理論知識(shí)，更要在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)踐更好的去理解理論知識(shí)，只有理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能更好的掌握，最大限度的提高自己解決問(wèn)題的能力，這次設(shè)計(jì)讓我收獲很多，自