纪念日数显电路报告Word下载.docx
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纪念日数显装置电路是一个倒计时数显电路,显示纪念日的年月日以及距今倒计时间。
设今天为距2012年1月1日还剩18天的日子,设计一个电路反复显示以上信息。
显示方法:
采用三个数码管,其中一个数码管反复显示20121.1;
该数码管的下方并排放置另二个数码管,这二个数码管反复显示18,彼此工作节拍用表格表示如下:
每一小方格为一个节拍(约为一秒),方格内按指定内容显示,凡空白格表示该节拍无任何显示。
2
1
.
……
18
要求:
1、稳压电源输出用绿色发光二级管指示;
振荡器输出用红色发光二极管指示。
2、每次“18”显示时间不得小于4个节拍,也不得多于6个节拍且每次开始显示的“18”必须紧接在上一个数码管“……1.1”后面出现,不得错位。
第2章原理知识
2.1电路工作原理
NE555及其周围元件组成振荡器产生矩形脉冲,输入到十进制计数分配器CD4017。
CD4017的Qo—Q9依次输出计数脉冲,其中Q0、Q3、Q5、Q7输出经二极管D5、D6、D7、D8输送到BCD-七段锁存/译码/驱动器CD4511,驱动数码管。
Q1、Q2不外接,Q4、Q6、Q8、Q9输出经二极管D4、D3、D2、D1至三极管VT,再经VT集电极输至CD4511的4脚,形成相应的消隐脉冲。
Q7输出的另一路经R11让相应脉冲点亮数码管的小数点DP,于是有“20121.1”。
Q9输出的另一路输至4011经反相延时器再反相至三极管基极,作为导通控制信号。
当为高电平输出时,三极管导通,下方的两个数码管显示“18”并延时数秒。
原理图
2.2NE555组成的多谐振荡器
555组成的多谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器,如图所示;
图中为脉冲频率可调的矩形脉冲发生器,改变电容C4可获得时间较长的低频脉冲,调节电位器RV2可得到任意频率的脉冲信号,如秒脉冲,1kHz、10kHz等。
由于电容C4的充放电回路时间常数不相等,所以图中所示电路的输出波形为矩形脉冲。
2.3十进制数译码器CD4017
CD4017是一片CMOS十进制计数译码器亦计数脉冲分配器,逻辑功能图如图中所示。
共有三个输入端,复位清零端MR,当在MR端输入高电平或正脉冲时,计数器清零,所有输出中只有对应“0”状态时Q0端输出高电平,其余输出均为低电平;
CLK、E端为时钟输入端,其中CLK用于上升沿计数,E端用于下降沿计数,彼此间有互锁关系,若利用CLK计数时,E端应接地(低电平),而要利用E端计数时,CLK端应接高电平,反之则形成互锁。
CO为进位端,CD4017每输入10个脉冲,就可得到一个进位脉冲,故CO亦可作为下一级计数器的时钟信号。
2.41N4148玻封硅二极管
1N4148为高速开关的典型产品,因其具有良好的开关特性,其反向恢复时间trr仅几纳秒,体积小,价格便宜,现已被广泛用于电子计算机、仪器仪表中的开关电路,还被用到控制电路、高频电路及过压保护电路中。
1N4148的各项技术指标如表:
最高反向工作电压
URM(V)
反向击穿电压
UBM(V)
最大正向压降
UFM(V)
最大正向电流
IFM(mA)
平均整流电流
Id(mA)
反向恢复时间
trr(ns)
最高结温
TIM
(OC)
零偏压结电容CO(pF)
最大功耗
PM(mW)
75
100
<
=1
450
150
4
500
2.5显示译码器CD4511引脚图及功能
CD4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD码—七段码译码器,特点如下:
具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
用CD4511实现LED与接口方法如右图:
功能介绍如下:
BI:
4脚是消隐输入控制端,当BI=0时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字。
LT:
3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0时,译码输出全为1,不管输入DCBA状态如何,七段均发亮,显示“8”。
它主要用来检测数码管是否损坏。
LE:
锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A、B、C、D为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g:
为译码输出端,输出为高电平1有效。
CD4511的内部有上拉电阻,在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。
2.6LED数码管
将多只LED的阴极连在一起即为共阴式,而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。
以共阴式为例,如把阴极接地,在相应段的阳极接上正电源,该段即会发光。
当然,LED的电流通常较小,一般均需在回路中接上限流电阻。
假如我们将"
b"
和"
c"
段接上正电源,其它端接地或悬空,那么"
段发光,此时,数码管显示将显示数字“1”。
而将"
a"
、"
d"
e"
g"
段都接上正电源,其它引脚悬空,此时数码管将显示“2”。
2.7四2输入与非门CD4011
引脚图:
CD4011内部逻辑结构图:
第3章EDA技术的运用
3.1Protel画图基础
将所设计的原理图利用常用电路画图软件protel绘制,芯片的实际引脚图也可以通过该软件自行绘制,在实际焊接电路之前,一定要绘制出单线不交叉图,以利于实际电路布线,减少跳线或避免跳线,使实验板焊接的更美观。
3.2仿真软件proteus7.5
在设计中另一实用软件就是仿真软件,它的运用能够让让自己的设计减少失误,进而避免盲目焊接。
电路仿真是以电路理论数值计算方法和计算机技术为基础,采用仿真模型和仿真算法,通过计算机分析计算,然后通过波形和图表等形式显示电路的仿真结果。
第4章组装焊接
4.1焊接
按照原理图,画出单线不交叉图,在实验板上合理布局,即可避免跳线或尽少跳线。
4.2元件清单
PartType
Quantity
二极管1N4148
10
R2.2k
R100k
R56k
R470
R510
可变电阻100k
电容4.7u
电容10u
电容103
三极管9014
8段共阴极数码管
3
4011
4017
NE555
CD4066
CC4511
第5章测试调试及测试结果
按照实际引脚图链接好电路后,接通5V电源,LED1一直保持亮,LED2频闪,周期约为1秒。
表明NE555组成的多谐振荡器成功输出周期约为一秒的矩形脉冲。
按照预期,原理图上方的数码管,反复显示20121.1;
该数码管在显示完一遍后,下方两个数码管显示18,之后也反复显示。
第6章归纳总结
在设计纪念日数显电路的过程中,我综合运用电工技术,电子技术课程(数电、模电)中的所学到的理论知识来完成纪念日数显电路的设计和分析电路,学会了在虚拟的环境下创建电路、计算与调整参数,用虚拟电子设备来测电路的仿真的结果,我能灵活的应用EWB软件中的各个单元电路,最终完成电子产品的制作,并实现功能。
在制作的过程中虽然他遇到了很多麻烦,但是通过和同学的讨论老师的指导,最后自己还是克服了困难把东西制作出来了!
这次的实训也让自己明白合作是未来工作中必不可少的,让自己成长不少!
同时也谢谢李焕贞老师的细心指导!
!
电子线路课程设计成绩评定表
专业:
电子信息工程班级:
09电子本
(1)班学号:
109205010029姓名:
邱凡
课题名称
纪念日数显电路设计
设计任务与要求
设计任务:
纪念日数显装置电路是一个倒计时数显电路,显示纪念日的年月日以及距今倒计的时间。
设今天为距2011年1月1日还剩18天的日子,设计一个电路反复显示以上信息。
设计要求:
1、稳压电源输出用红色发光二级管指示;
2、每次“18”显示时间不得小于4个节拍,也不得多于6个节拍.
3、每次开始显示的“18”必须紧接在上一个数码管“……1.1”后面出现,不得错位。
指导教师评语
指导教师:
成
绩
年月日
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 纪念 日数 电路 报告