按键状态扫描显示电路的设计与制作
按键扫描实验报告

一、实验目的1. 理解按键扫描的基本原理,掌握按键扫描电路的设计方法。
2. 学习并运用单片机编程技术,实现按键的识别与处理。
3. 掌握按键防抖技术,提高按键识别的准确性。
4. 熟悉数码管显示电路的连接与编程,实现按键值的实时显示。
二、实验原理按键扫描是单片机应用中常见的一种输入方式,通过扫描电路检测按键状态,并转换为单片机可识别的信号。
本实验采用行列扫描法,通过单片机的I/O口输出低电平,逐行扫描按键,同时读取列线状态,判断是否有按键被按下。
三、实验设备1. 单片机实验板(如51单片机实验板)2. 按键(如按钮、触摸按键等)3. 数码管(如7段数码管)4. 电阻、电容等电子元件5. 编程软件(如Keil、IAR等)四、实验步骤1. 电路连接(1)将按键的行线连接到单片机的I/O口,列线连接到数码管的输入端。
(2)数码管的共阳极或共阴极连接到单片机的I/O口。
(3)在按键和数码管之间接入电阻和电容,实现防抖功能。
2. 编程实现(1)初始化单片机的I/O口,将行线设置为输出模式,列线设置为输入模式。
(2)编写按键扫描函数,逐行扫描按键,读取列线状态,判断是否有按键被按下。
(3)编写数码管显示函数,根据按键值显示对应的数字或字符。
(4)编写防抖函数,消除按键抖动干扰。
3. 实验测试(1)上电后,观察数码管显示是否正常。
(2)按下按键,观察数码管是否显示对应的数字或字符。
(3)多次按下按键,观察数码管显示是否稳定。
五、实验结果与分析1. 按键扫描结果实验结果表明,按键扫描电路能够正确识别按键状态,并转换为单片机可识别的信号。
按键按下时,数码管显示对应的数字或字符,按键释放时,数码管显示前一个数字或字符。
2. 防抖效果通过实验发现,防抖函数能够有效消除按键抖动干扰,提高按键识别的准确性。
在按键按下和释放过程中,数码管显示的数字或字符稳定,没有出现跳动现象。
3. 数码管显示实验结果表明,数码管显示电路能够正确显示按键值。
按键显示电路实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉按键电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握按键电路的搭建和调试方法。
3. 了解按键电路在实际应用中的重要性。
4. 提高动手实践能力和电路分析能力。
二、实验原理按键显示电路是一种将按键输入转换为数字信号,并通过显示设备进行显示的电路。
本实验主要涉及以下原理:1. 按键原理:按键通过机械触点实现电路的通断,当按键被按下时,电路接通,产生一个低电平信号;当按键释放时,电路断开,产生一个高电平信号。
2. 译码电路:将按键输入的信号转换为相应的数字信号,以便后续处理。
3. 显示电路:将数字信号转换为可视化的信息,如LED灯、数码管等。
三、实验器材1. 电路板2. 按键3. 电阻4. LED灯5. 数码管6. 电源7. 基本工具四、实验步骤1. 按键电路搭建(1)根据电路原理图,在电路板上焊接按键、电阻、LED灯等元器件。
(2)连接电源,确保电路板供电正常。
2. 译码电路搭建(1)根据电路原理图,在电路板上焊接译码电路所需的元器件。
(2)连接译码电路与按键电路,确保信号传输正常。
3. 显示电路搭建(1)根据电路原理图,在电路板上焊接显示电路所需的元器件。
(2)连接显示电路与译码电路,确保信号传输正常。
4. 电路调试(1)检查电路连接是否正确,确保无短路、断路等问题。
(2)按下按键,观察LED灯或数码管显示是否正常。
(3)根据需要调整电路参数,如电阻阻值、电源电压等,以达到最佳显示效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功搭建了一个按键显示电路,按下按键后,LED灯或数码管能够正确显示数字信号。
2. 结果分析(1)按键电路能够正常工作,实现电路通断。
(2)译码电路能够将按键输入转换为相应的数字信号。
(3)显示电路能够将数字信号转换为可视化的信息。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了按键电路的基本原理和设计方法。
2. 提高了动手实践能力和电路分析能力。
3. 了解了按键电路在实际应用中的重要性。
1-单片机键盘与显示电路设计

独立式按键 单片机控制系统中,往往只需要几个 功能键,此时,可采用独立式按键结构。 1.独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单 个按键电路,其特点是每个按键单独占 用一根I/O口线,每个按键的工作不会影 响其它I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如图9-3所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用;
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路; 注意在P1口作为通用的I/O口使用时,在从I/O端口读入数据时,应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例:从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环,即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示,但由于人眼存在视觉 暂留效应,只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口,硬 件电路也较静态显示方式简单,但其亮度 不如静态显示方式,而且在显示位数较多 时,CPU要依次扫描,占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 单片机系统中,若使用按键较多时,通 常采用矩阵式(也称行列式)键盘 1.矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成,按键位 于行、列线的交叉点上,其结构如下图9-4 所示。
+5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
按键状态扫描显示电路的设计与制作

摘要本文对按键状态扫描显示电路的原理与设计方案作了详细的说明与分析,主要通过各芯片与门电路的结合,通过合理的设计、布局,对由开关电路输入的信号进行编码、触发、保持、译码、显示等操作,实现按键状态扫描显示电路的功能。
电路的设计方案通过比较和优化,比较简单,电路的设计用到了TTL系列芯片,外加一些基本的电阻、导线、开关、电源。
电路设计方案完成后,在M ultisim 软件中进行了仿真,最后做出了实物,进行了调试与分析。
本电路的设计将所学的数字电路基础和电路的相关知识,运用于实践,最后本文对该电路设计做了整体评价,并作出总结。
关键词:按键编码触发保持译码显示按键状态扫描显示电路的设计与制作1 设计内容与方案选择1.1 设计的内容与要求初始条件:(1)以0~9十个数符标识十个按键;(2)当有键按下时,显示其标识符,并保持显示符直到新的按键作用;(3)如果多个按键同时作用,只响应最先作用的按键。
1.2方案选择1.2.1按键的标识及其对应的标识符显示的选择该电路用无锁的按键开关代替按键,用开关的通断控制信号的输入,开关按下时接通,输入1,开关断开输入0,编码电路可以采用优先编码器74LS148芯片,10输入可以用两片74LS148级联实现,输入低有效,因此开关断开时表示输入信号。
1.2.2按键优先方案的选择该电路设计的难点在于如何实现当多个按键同时作用,只响应最先作用的按键。
我想到可以用触发器来实现,使当多个按键同时作用,仅第一个按键按下时触发器工作,其余按键按下时触发器输出不变。
触发器的输出端连接译码显示电路。
实现对触发器的控制有两种方案:方案一:通过输入信号控制触发器的触发信号触发器采用74LS175,低电平触发,输入信号经过与非门连接至74LS175的CP 输入端,当输入信号全为1时,与非门输出0,CP输入端为0;当有一个开关断开,输入为0时,与非门输出0→1,CP输入端为0→1,触发器工作。
如果再断开多个开关,与非门输出仍为1,CP输入也不变,触发器输出不变,后面连接的译码显示输出也不变,因此满足该电路的设计要求。
8255扫描键盘、显示实验

实验九8255扫描键盘、显示实验一.实验要求利用8255可编程并行口做一个扫描键盘实验,把按键输入的键码,显示在由8279控制的七段数码管上。
8255PA口做键盘输入线,PB口作扫描线。
二.实验目的1.掌握8255编程方法。
2.掌握扫描键盘和显示的编程方法。
三.实验电路及连线CS8255接8500H,则命令字地址为8506H,PA口地址为8500H,PB口地址为8502H,PC口地址为8504H。
CS8279接8700H,则8279的状态口地址为8701H; 8279的数据口地址为8700H;模块中的十个短路套都套在8255侧。
四.实验说明在PA口与PB口组成的64点阵列上,把按键接在不同的点上,将得到不同的键码,本实验采用8×2的阵列,共可按16个键。
显示部分由8279控制,由7407驱动8位数码管显示。
五.实验程序框图主程序框图读键显示部分框图六.实验程序:D8255 EQU 8506H ;8255状态/数据口地址D8255A EQU 8500H ;8255 PA口地址D8255B EQU 8502H ;8255 PB口地址Z8279 EQU 8701H ;8279状态口地址D8279 EQU 8700H ;8279数据口地址DISPTR EQU 08H ;当前显示位置KEYVAL EQU 09H ;读到的键码ORG 0000HLJMP STARTORG 0040HSTART:MOV SP,#60HLCALL DELAY ;延时MOV DISPTR,#30H ;显示缓冲区头指针MOV DPTR,#D8255MOV A,#90H ;置8255状态;方式0,PB,PC口输出,PA口输入MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#Z8279 ;置8279命令字MOV A,#0D3HMOVX @DPTR,A ;清LED显示MOV A,#00HMOVX @DPTR,AMOV A,#38HMOVX @DPTR,AMOV A,#0D1HKB_DIS:LCALL RD_KB ;读键盘MOV A,#0FFHCJNE A,KEYVAL,DISBUF ;判读到键SJMP KB_DIS ;没有则继续读键DISBUF:LCALL DISP ;把键移入显存LCALL DELAY ;延时消抖LCALL DELAYSJMP KB_DISDISP: ;显存依次前移MOV R1,#31H ;在最后加入新键值MOVE:MOV A,@R1DEC R1MOV @R1,AINC R1INC R1CJNE R1,#38H,MOVEMOV 37H,KEYVALMOV KEYVAL,#0FFHMOV DPTR,#Z8279MOV A,#90HMOVX @DPTR,AMOV R0,#08HMOV R1,#30HMOV DPTR,#D8279LP: MOV A,@R1MOVX @DPTR,AINC R1DJNZ R0,LPRETRD_KB: ;键盘扫描MOV A,#02H ;扫描第一行MOV DPTR,#D8255BMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#D8255AMOVX A,@DPTRMOV R1,#00HCJNE A,#0FFH,KEYCAL ;判键是否按下MOV A,#01H ;扫描第二行MOV DPTR,#D8255BMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#D8255AMOVX A,@DPTRMOV R1,#08HCJNE A,#0FFH,KEYCALSJMP NOKEY ;无键按下KEYCAL: ;计算键码MOV R0,#08HSHIFT:RRC AJNC CALCINC R1DJNZ R0,SHIFTCALC: ;换算显示码MOV DPTR,#DL_DATMOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV KEYVAL,ARETNOKEY: MOV KEYVAL,#0FFH ;返回无键标志RETDELAY: MOV R0,#0H ;延时子程序DELAY1: MOV R1,#0HDJNZ R1,$DJNZ R0,DELAY1RETDL_DAT: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;0,1,2,3,4,5,6,7DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ;8,9,A,B,C,D,E,FEND实验十8279显示实验一.实验要求编制程序,利用8279及键盘显示接口电路,编程实现按键的读取,并将按键值显示在数码管上。
按键状态扫描显示电路的设计与制作

课程设计题目按键状态扫描显示电路的设计与制作学院自动化学院专业电气工程及其自动化班级电气0903姓名李闯指导教师虞丽娟2011 年7 月 4 日课程设计任务书学生姓名:李闯专业班级:电气0903 指导教师:虞丽娟工作单位:武汉理工大学题目: 按键状态扫描显示电路的设计与制作初始条件:(1)以0~9十个数符标识十个按键(2)当有键按下时,显示其标识符,并保持显示符直到新的按键作用(3)如果多个按键同时作用,只响应最先作用的按键要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1)设计任务及要求(2)方案比较及认证(3)系统框图,原理说明(4)硬件原理,完整电路图,采用器件的功能说明(5)调试记录及结果分析(6)对成果的评价及改进方法(7)总结(收获及体会)(8)参考资料(9)附录:器件表,芯片资料时间安排:6月27日~6月30日:明确课题,收集资料,方案确定,仿真7月1日~7月4日:硬件电路制作与调试7月5日~7月8日;报告撰写,交设计报告,答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月摘要 (1)按键状态扫描显示电路的设计与制作 (2)一.原件结构设计和方案选择 (2)1.原理结构图 (2)2.原理结构图构造说明 (2)3.单元电路的设计 (2)3.1开关控制及电源实现的电路 (3)3.2译码器,锁存器及连接控制电路 (3)3.3 译码显示器 (6)4.整电路的电路图 (7)5.方案二完整电路图 (8)6.方案比较及选择 (9)二.实物连接与调试 (9)1.实物 (9)2.连接与调试 (9)3.调试遇到的问题 (9)4.调试后拆线 (10)总结 (11)参考文献 (12)附录1 (13)附录2 (15)本科生课程设计成绩评定表 (16)基于数字电子技术D触发器和译码器设计出来的按键状态扫描电路,广泛应用于生活中的各个角落,比如说计算器,按键显示灯,就连电脑当中对按键的记录也是由这种技术发展而来的。
按键阵列扫描及点阵显示器控制电路设计改版

按键阵列扫描及点阵显示器控制电路设计改版第一章设计指标 (2)1.1设计指标 (2)1.2 硬件环境 (2)第二章系统概述.......................................... .. (2)2.1设计思想.................................................................... (2)2.2可行性论证 (4)2.3各功能的构成 (4)2.4总体工作过程 (5)第三章单元电路设计与分析 (6)3.1各单元电路的选择 (6)3.2设计及工作原理分析 (7)第四章电路的组构与调试 (16)4.1 遇到的要紧问题 (16)4.2 现象记录及原因分析.................................................... (16)4.3 解决措施及效果 (16)4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 (16)第五章结束语 (17)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明.............. (17)5.2 总结设计的收获与体会................................................. (18)附图(电路总图) (18)参考文献 (20)第一章、设计指标1.1设计指标设计一个按键阵列推断电路,使用发光二极管点阵显示器以12个显示符标识12个按键。
当有健按下时,显示其标识符,并保持显示符直到新的按键作用。
假如多个按键同时闭合,只响应最先作用的按键。
1.2硬件环境设计对象的实现环境与使用的FPGA开发装置有关,本节以LP—2900为例,说明使用按键阵列扫描与点阵显示器操纵电路的设计原理与实现方法。
LP—2900开发装置上有“0~9”、“*”、“#”共12个键构成的3行4列按键阵列与8行8列64个点的点阵显示器。
FPGA通过端口RK1~RK3读取键阵列的行线状态X0~X2;通过3—8线译码器操纵键阵列的列线Y0~Y3。
按键与显示电路的设计与实现(全面)

按键与显示电路的设计与实现
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4.1 学习目标:
(1)掌握单片机外围显示和按键电路的设计 和制作; (2)掌握按键和显示电路的C51程序的编写 和调试。
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4.2 任务分析:
任务名称:
在独立电路板上设计制作单片机单片机 的按键和显示电路,满足: (1)在万用板上制作单片机的按键和显 示电路,使该电路具有和单片机最小系 统的接口,电路的结构简单,成本低廉; (2)编写基本控制程序,下载调试,使 该电路实现基本的按键输入和字符显示 功能。
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4.2 任务分析:
任务背景: 按键和显示是各种电子设备最基本的人 机交互界面,良好的按键和显示界面是电 子产品美观易用的基础。本次工作任务是 为一小型温度测控系统设计制作按键和显 示电路。
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4.2 任务分析:
任务要求: (1)学习单片机按键和显示电路的原理 和电路设计方法,合理选择按键和显示电 路的控制芯片和电路结构; (2)完成全电路理论设计、绘制电路图, 自制电路板、焊接调试; (3)撰写设计报告、调试总结报告及使 用说明书。
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27Biblioteka 4.4 任务实施:1.仿真 2.焊接、调试 3.编写程序模块 4.整理制作报告
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部分资料从网络收集整 理而来,供大家参考,
感谢您的关注!
N位LED动态显示原理图
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问题: 根据显示电路的要求,应如何选用数 码管的显示控制方式?
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4.3.3 LED显示器与单片机接口:
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课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 按键状态扫描显示电路的设计与制作初始条件:(1)以0~9十个数符标识十个按键(2)当有键按下时,显示其标识符,并保持显示符直到新的按键作用(3)如果多个按键同时作用,只响应最先作用的按键要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1)设计任务及要求(2)方案比较及认证(3)系统框图,原理说明(4)硬件原理,完整电路图,采用器件的功能说明(5)调试记录及结果分析(6)对成果的评价及改进方法(7)总结(收获及体会)(8)参考资料(9)附录:器件表,芯片资料时间安排:6月27日~6月30日:明确课题,收集资料,方案确定,仿真7月1日~7月4日:硬件电路制作与调试7月5日~7月8日;报告撰写,交设计报告,答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月目录摘要 (Ⅰ)1 任务及要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计方案 (2)2.1 总体设计思想 (2)2.2 总体逻辑功能图 (2)2.3 设计方案的选择 (3)2.3.1 编码电路的选择 (3)2.3.2 触发电路的选择 (5)3 单元电路的功能说明 (6)3.1 单元电路的设计 (6)3.1.1 按键控制电路 (6)3.1.2 编码电路 (8)3.1.3 触发电路的设计 (9)3.1.4 逻辑反馈电路的设计 (10)3.1.5 译码显示电路的设计 (11)3.2 整体电路的工作原理 (15)4 利用Protues,Multisim仿真电路 (16)5 结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)摘要随着电子技术和计算机技术的飞速发展,电子线路的设计工作也日益显得重要。
经过人工设计,制作实验板,调试再修改的多次循环才定型的传统产品设计方法必然被计算机辅助设计所取代,因为这种费时费力又费资源的设计调试方法即增加了产品开发的成本和周期,又受到实验工作场地及仪器的限制。
因此,在EDA飞速发展的今天,EDA技术正慢慢领导着电子科技,同时慢慢进入到生活的各个方面。
本次按键状态扫描显示电路的设计与制作,就是一次理论知识与EDA技完美结合。
本次设计要求以0-9十个数符标识十个按键,当有按键按下时,显示其标识符,并保持显示符,并保持显示指导新的按键作用,如果多个按键同时作用,只响应最先作用的按键,有点类似于带数字的抢答器,不过加了个数码显示管。
关键词:EDA技术状态扫描数码显示按键状态扫描显示电路的设计与制作1 任务及要求1.1设计任务1)以0-9十个数符标识十个按键;2)当有键按下时,用数码显示管显示其标识数字,并保持到新的按键作用;3)如果多个按键同时作用,只响应最先作用的按键。
1.2设计要求本课程设计要求设计一个10按键数字状态扫描显示电路,以0-9标识十个按键,按下某一按键,数码显示管显示相应的数字。
2 设计方案2.1总体设计思想根据课程设计任务书要求,以及十个按键所对应的逻辑关系分析,得出设计及该电路大体需要按键控制电路、编码电路、触发电路、逻辑反馈电路、译码电路以及译码显示,其中译码电路和译码显示共同构成了译码显示电路。
其控制关系如图2-1所示。
图2-1总体方案图2.2总体逻辑功能图按照按键控制电路的运行状态与数码管的显示数字的分析,总结写出不同开关按下时,数码管的显示,以满足当有开关按下时,用数码显示管显示其标识数字,并保持到新的按键作用,并且多个按键同时作用,只响应最先作用的按键的任务要求。
其关系如下表1。
表1 开关和数码显示的关系2.3设计方案的选择在设计本电路时,一共考虑过两种方案。
这两种方案的不同点在于编码的方法不同,触发电路以及译码显示电路的芯片选择不同。
下面简单的介绍一下这两种方案。
2.3.1.编码电路的选择方案一:用十个按键和门电路组成的8421BCD码编码器此电路逻辑图如图2-2所示,增值表如表2所示,十个按键S0-S9分别对应十进制数0-9,编码输出为ABCD和GS。
对真值表和逻辑电路进行分析,可得知:1.该编码器为输入低电平有效;2.再按下S0-S9中任意一个键时,即输入信号中有一个为低电平是GS=1,表示信号输入,在本次设计中还可作为后续电路的反馈信号,只有S0-S9均为高电平时GS=0,图2-2 用十个按键和门电路组成的8421BCD码编码器表示有无信号输入,此时的输出代码0000为无效代码。
尽管用十个按键和门电路组成的8421BCD码编码器由以上诸多强大的功能,不过其门电路在实际中很难找到。
我也曾经想过用其他的门电路来代替图2-2中的五输入与非门但还是比较复杂让人望而却步。
这就是我不选此电路的一个重要原因。
表2 十个按键8421BCD码编码器真值表方案二:由74LS147和非门组成的十进制编码电路此方案中用一个74LS147代替了方案一中大量的门电路,让电路变得简化。
美中不足的是74LS147只有九个输入端,再加上74LS芯片后必须得加上四个非门,让我感觉很麻烦,这也让我一度放弃用这种编码电路。
后来,我发现可以用反馈电路中的一个开关代替“0”输入开关,弥补了它的不足,这一点将在后续的反馈电路中加以说明。
所以采用此方案。
2.3.2触发电路的选择方案一:由74LS373和反馈电路连接74LS373是一个八D锁存器。
我让其使能端与反馈电路相连接,使得有信号输入后,反馈使能,锁存信号,使得其他信号不能输入,实现如果多个按键同时作用,只响应最先作用的按键的作用。
理论分析的结果和仿真效果完全吻合。
但是,在实际制作中,我们的开关系统所用的开关是按键是的。
用这种方法,当开关由闭合到断开后,数码显示管显示的数字会归零,不符合“当有键按下时,用数码显示管显示其标识数字,并保持到新的按键作用”的功能。
另外,选用锁存器就是一个方向性的错误。
当我决定用按键开关时,就应该想到应该用触发器。
综合以上理由,不选方案一。
方案二:由74LS273与反馈电路连接74LS373是一个八D触发器,适合于这种用按键开关控制的电路。
按键开关每按一下都会产生相应的一个脉冲信号,进行反馈和触发。
方案二完全符合本题目的要求,所以选方案二方案一和方案二的总体电路图分别如图2-3,图2-4所示。
图2-3方案一的总体设计图(弃选)图2-4方案二的总体设计图(采用)3.单元电路的功能说明3.1单元电路的设计3.1.1 按键控制电路按键控制系统不仅仅是几个开关,图3-1就是一个典型错误。
图3-1 错误的开关连接图3-2正确的开关连接图3-1中没有加上拉电阻,当按键没有按下时,芯片输入管脚悬空,不利于电路功能的实现。
正确的按键电路应该是加上10k的上拉电阻,使得当按键都没有按下时,芯片输入为高电平。
否则,若按照图3-1的接法,没有一个按键按下时,芯片的输入有可能是高电平,也有可能是低电平,造成芯片输入混乱,对后面的逻辑电路造成重大的影响。
如图3-2所示,从上到下的按键分别表示1,2,3,4,5,6,7,8,9.。
.通过按键的闭合即可完成相关信号的输入。
3.1.2编码电路按键状态扫描显示电路的设计我采用的是74LS147十进制优先编码器,它的真值表和管脚图如下。
表3 74LS147真值表其中74LS147的第9脚NC为空。
74LS147优先编码器有9个输入端和4个输出端。
某个输入端为0,代表输入某一个十进制数。
当9个输入端全为1时,代表输入的是十进制数0。
4个输出端反映输入十进制数的BCD码编码输出。
74147将9 条数据线(1-9)进行4 线BCD 编码,即对最高位数据线进行译码。
当 1-9 均为高电平时,编码输出(ABCD)为十进制零。
故不需单设/IN0 输入端。
74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效,即当某一个输入端低电平0时,4个输出端就以低电平0的输出其对应的8421 BCD编码。
当9个输入图3-3 74LS47管脚图全为1时,4个输入出也全为1,代表输入十进制数0的8421 BCD编码输出。
选用74LS147有一个明显的缺陷,就是它只有九个输入端子,不能实现“0”按键的功能。
但是,幸运的是,“0”按键的功能比较简单。
可以在后续电路中实现,具体情况我将要在后续电路中介绍。
3.1.3触发电路的设计如图3-5所示,为带有清零端的八D触发器74LS273。
只有在清除端保持高电平时,数据才能通过触发器传递到后续电路。
触发控制端为11脚CLK,采用上升沿触发。
通过D触发器,我们可以将输入的相关信号“锁存”(因为必须要有上升沿的脉冲触发才能使信号通过,有点类似于锁存)起来。
防止信号的任意跳变。
74LS273是8位数据/地址锁存器,他是一种带清除功能的8D触发器1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上;第一脚WR:主清除端,低电平触发,即当为低电平时,芯片被清除,输出全为0(低电平);CP(CLK):触发端,上升沿触发,即当CP从低到高电平时,D0~D7的数据通过芯片,为0时将数据锁存,D0~D7的数据不变1D~8D为数据输入端,1Q~8Q为数据输出端,正脉冲触发,低电平清除,常用作8位地址锁存器。
图3-4 74LS273的电气符号引脚图和逻辑功能表通过真值表以及芯片的相关功能,我们已经了解74LS273的相关功能。
在本次相关电路的设计中,通过反相器作用的信号输入到芯片74LS273,由于芯片为八D 触发器。
由D触发器的基本功能,输出Q端与输入D相同,如果同时有多个按键作用的时候,此时74LS273芯片起到锁存器的作用,只显示出最初输入的信号。
同时,当按键恢复到没有按下去的时候,信号通过相关逻辑作用后,反馈给CLK。
在CLK的作用下,实现清零的功能。
清零以后,D触发器就不再锁存以前加入的信号。
当有按键按下去的时候,此时芯片输入的就是作用按键的信号,再通过D触发器的作用,就可以完成新输入信号的锁存。
3.1.4逻辑反馈电路的设计逻辑反馈电路如图3-5所示,有四个个或门(实际操作时,用或非门加上一个非门代替或门,具体原理为:L=A+B=A B)和一个开关组成。
其中出现的开关是“0”开关。
当图3-6中的四个非门有一个输出为高电平,就会输入一个上升沿信号到CLK 端,并且输出一个高电平到清零端,使得输出的信号通过。