数字式秒表课程设计
c51数字秒表课程设计

c51数字秒表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解C51单片机的基本原理,掌握数字秒表的硬件设计及编程方法。
2. 学生能够运用C语言编写程序,实现秒表的启动、停止、计时的功能。
3. 学生了解数字秒表在实际应用中的重要性,如时间测量、实验数据记录等。
技能目标:1. 学生能够运用所学的C51知识,设计并实现一个具有基本功能的数字秒表。
2. 学生通过实际操作,提高动手实践能力,培养解决实际问题的能力。
3. 学生能够运用所学知识,对数字秒表进行调试和优化,提高程序运行效率。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机编程的兴趣,提高学习主动性和积极性。
2. 学生通过合作完成任务,培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生在解决问题的过程中,培养坚持不懈、勇于探索的精神。
本课程针对高年级学生,结合C51单片机课程内容,注重理论与实践相结合。
课程设计旨在帮助学生巩固所学知识,提高动手实践能力,培养解决实际问题的能力。
通过数字秒表的设计与实现,让学生充分体会单片机编程的乐趣,激发学生的学习兴趣,为后续课程学习打下坚实基础。
同时,课程强调团队协作和情感态度的培养,使学生在学习过程中形成积极向上的人生态度。
本章节教学内容主要包括以下几部分:1. C51单片机原理回顾:复习C51单片机的硬件结构、工作原理及编程基础,重点掌握I/O口编程、定时器/计数器等知识点。
2. 数字秒表的硬件设计:介绍数字秒表的硬件组成,包括单片机、时钟电路、显示电路等,分析各部分功能及相互关系。
3. 数字秒表的编程实现:学习如何使用C语言编写程序,实现数字秒表的功能。
内容包括:- 定时器/计数器的配置与使用;- 按键扫描程序编写;- 数码管显示程序编写;- 秒表功能模块设计(启动、停止、计时)。
4. 教学案例分析与实践:结合教材案例,分析数字秒表的设计过程,引导学生动手实践,完成一个具有基本功能的数字秒表设计。
5. 调试与优化:介绍程序调试方法,指导学生运用调试工具,对数字秒表程序进行调试和优化,提高程序运行效率。
数字秒表课程设计说明书

1概述1.1课程设计的目的课程设计的目的主要是通过设计环节的实际训练,加深学生对该课程基础知识和基本理论的理解和掌握,培养学生综合运用所学知识的能力,使之在理论分析、设计、计算、制图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料以及计算机应用能力等方面得到初步训练,促进学生养成严谨求实的科学态度。
1.2课程设计的技术要求(1)设计一个能测量八名运动员短跑成绩的数字秒表。
要求用四位数码管显示时间,格式为00:00s。
(2)秒表设置九个开关输入(清零开关一个和记录开关八个)。
按下记录开关,将当前计数时间暂存并显示在数码管上。
(3)确定设计方案,按功能模块的划分选择元器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。
2数字秒表的设计与制作2.1设计方案选择本系统主要由555 定时器构成的多谐震荡电路,以74LS90芯片为核心的多功能计数器,以及以74LS48 和LED 共阴极数码管为核心的译码驱动显示电路等组成。
通过555 定 时电路产生一个100HZ 的脉冲信号(其对应最小计时单位0.01S ),在脉冲发生由高电平到低电平变化时驱动低位计数器进行计数,在驱动译码显示的同时,满进制向高位发出进位信号并自身清零。
可以通过外围控制电路实现对秒表的清零和显示暂停等功能。
本设计可以有以下几种常见的设计思路:其一是始终发生电路采用固定频率的晶振实现脉冲信号的产生,在经过分频器实现分频,最终得到100HZ 的信号。
其二是计数电路的设计可以通过74LS92 和74LS160实现,也可以由74LS290 实现,最终确定采用74LS90方案,因为此计数不需要进行置数(除了清零),因此采用74LS90比较简洁。
2.2系统模块组成数字秒表主要由多谐振荡电路、计数电路、寄存电路和译码显示电路组成。
系统组成框图如下图所示:图2.2.1 系统组成框图2.3系统功能要求(1)具有始终秒表系统功能要求显示功能,用四个数码管分别显示秒和分;(2)具有3种功能状态:系统时间运行状态,系统时间至零状态,暂存显示状态,通过输入控制信号可以使系统在这3个状态之间切换,使数码管显示相应状态的时间;(3)秒采用100进制计数,当计数到99时又会恢复为00;百分秒采用100进制计数,当计数到99时,向上进位并恢复00。
西课程设计数字秒表

西课程设计数字秒表一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字秒表的基本概念,掌握其计时原理。
2. 学生能运用数学知识,解读数字秒表上的时间显示,进行简单的时间计算。
3. 学生了解数字秒表在日常生活和科学实验中的应用。
技能目标:1. 学生能熟练操作数字秒表,进行准确计时。
2. 学生能通过数字秒表进行简单的数据收集和分析,提高实验技能。
3. 学生能运用所学的数字秒表知识,解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科学实验的兴趣,激发探索精神。
2. 培养学生严谨、细致的科学态度,提高合作意识。
3. 增强学生对时间观念的认识,培养珍惜时间的价值观。
课程性质:本课程为科学实验课,结合数学知识,旨在让学生通过实际操作,掌握数字秒表的使用方法,提高实验技能。
学生特点:六年级学生具备一定的数学基础,对新事物充满好奇,有较强的动手能力,但需引导培养严谨的科学态度。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,强调知识的应用,提高学生的实验技能和解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度,培养合作精神。
通过本课程的学习,使学生达到课程目标所设定的具体学习成果。
二、教学内容1. 数字秒表的基本概念与功能- 介绍数字秒表的组成、工作原理及特点- 学习数字秒表的计时功能,包括启动、停止、计次、分段计时等2. 数字秒表的操作与实践- 指导学生掌握数字秒表的操作方法- 安排实际操作练习,让学生熟练使用数字秒表进行计时3. 时间计算与分析- 结合数学知识,学习数字秒表上的时间显示解读- 进行简单的时间计算,如加减乘除、平均速度等4. 数字秒表在实际应用中的使用- 分析数字秒表在日常生活和科学实验中的应用案例- 设计实践活动,让学生运用数字秒表解决实际问题5. 教学内容的安排与进度- 第一课时:数字秒表的基本概念与功能- 第二课时:数字秒表的操作与实践- 第三课时:时间计算与分析- 第四课时:数字秒表在实际应用中的使用本教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性,结合课本章节,安排合理的教学进度。
《数字式秒表》课程设计

前言数字式秒表是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,无机械装置,具有较长的使用寿命,因此得到了广泛的使用,本文介绍了利用中小规模集成电路和半导体器件进行数字式秒表的设计。
本设计中数字秒表的最大计时是99分59.99秒,分辨率为0.01秒,由数码管显示,具有清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能。
在本设计中由六片74LS160构成两个100进制计数器和一个60进制计数器来实现秒表的计数功能。
由于需要比较稳定的信号,我们用555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器产生100Hz的信号,最后在电路中加入了两个控制开关一个控制电路的启动和暂停;另一个控制电路的清零。
二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式,与,或,非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础,相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。
数字电路的输入,输出信号为离散数字信号,电路中电子元器件工作在开关状态。
除此之外,由与,或,非门构成的组合逻辑功能器件编码器,译码器,数字分配器,数字选择器,加法器,比较器以及触发器是常用的器件。
与模拟技术相比,数字技术具有很多优点,这也是数字技术取代模拟技术被广泛使用的原因。
在本次设计中,第一章进行了系统概述,对系统所需要的元件及系统组成进行了概述。
第二章为单元电路与分析,我们着重分析了秒信号发生器、消抖电路、消抖电路、译码部分和数码管,对系统各个组成部分进行了细致的论述与方案对比,选出了最佳的系统组成方案。
第三章我们附加了multisim环境下仿真的系统总电路图,仿真结果证明我们的系统设计方案合理,完成了设计的所有要求。
此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识,使我们对所学知识有了进一步深刻的了解。
目录题目摘要关键词设计要求 (3)第一章系统概述 (3)第二章单元电路与分析 (4)2.1 秒信号发生器 (4)2.1.1 555定时器的功能 (4)2.1.2 555构成的多谐振荡器 (5)2.1.3 多谐振荡器的仿真图 (6)2.2 消抖电路 (6)2 .3 分、秒、毫秒计数器电路设计 (6)2.3.1 选择计数器的方案 (6)2.3.3 计数器最终连线图 (7)2.4译码部分 (8)2.4.1 译码器的基本原理 (8)2.4.2 方案的提出 (8)2.4.4 74LS48的功能介绍 (9)2.4.3 方案对比与选择 (11)2.5 数码管 (11)2.5.1 七段数码管工作原理 (11)2.5.2 七段数码管内部结构介绍 (12)2.5.3 显示器匹配电路图 (13)2.5.4 译码器与数码管匹配电路的仿真图 (13)第三章系统综述、总体电路图 (13)3.1 总电路图 (14)第四章结束语 (15)4.1 总结语 (15)4.2 故障分析 (15)参考文献 (16)元器件明细表 (16)鸣谢 (17)收获与体会 (17)评语 (19)数字式秒表摘要:数字式秒表从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
数字逻辑课程设计_秒表

数字逻辑课程设计_秒表一、教学目标本课程旨在让学生掌握秒表的基本原理和使用方法,培养学生的数字逻辑思维和实际操作能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解秒表的工作原理,包括时间计算、计数器等基本概念。
2.技能目标:学生能够熟练使用秒表进行时间测量和计数,并能进行简单的故障排查和维修。
3.情感态度价值观目标:通过学习秒表,培养学生对科学技术的兴趣和好奇心,提高学生的问题解决能力和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.秒表的基本原理:介绍秒表的工作原理,包括时间计算、计数器等基本概念。
2.秒表的使用方法:教授学生如何正确使用秒表进行时间测量和计数,包括操作步骤和注意事项。
3.秒表的故障排查和维修:培养学生对秒表故障的识别和解决能力,包括常见故障的原因和维修方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解秒表的基本原理和使用方法,让学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生分组讨论秒表的使用心得和故障解决经验,促进学生之间的交流和合作。
3.案例分析法:教师提供一些实际的案例,让学生分析并解决秒表的使用问题,培养学生的实际操作能力。
4.实验法:学生在实验室进行秒表的操作和实践,加深对秒表的理解和掌握。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择合适的秒表教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生进一步深入学习。
3.多媒体资料:制作一些教学视频和演示文稿,帮助学生更好地理解秒表的工作原理和使用方法。
4.实验设备:准备一些秒表和相关实验设备,让学生进行实际操作和实验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估其学习态度和理解能力。
数字秒表课程设计及仿真

数字秒表课程设计及仿真一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字秒表的基本原理,掌握其计时功能的工作机制。
2. 学生能描述数字秒表电路的组成,包括时钟电路、触发器、计数器等关键元件。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解释数字秒表中时间测量的精度和误差来源。
技能目标:1. 学生能够运用仿真软件设计并搭建一个简单的数字秒表电路模型。
2. 学生通过实际操作,学会设置数字秒表,进行时间的测量和记录,掌握基本的时间计算方法。
3. 学生能够利用仿真工具对数字秒表电路进行调试,解决简单的故障问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电子科技的兴趣,增强对科学探究的热情。
2. 学生能够在小组合作中发展团队协作精神,学会相互尊重和交流分享。
3. 学生通过实际操作和问题解决,培养面对挑战的积极态度和解决实际问题的自信心。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,结合理论教学与实际操作,强调知识的应用与创新。
学生特点:考虑到学生年级特点,课程设计将结合学生的好奇心和动手能力,通过形象直观的仿真实验,激发学生的学习兴趣。
教学要求:教学过程中应注重理论与实践相结合,强调知识的应用和技能的培养,通过课程学习,使学生能将所学知识内化为解决实际问题的能力。
教学评估将基于学生在课程中的具体学习成果进行。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字秒表基本原理:介绍数字秒表的计时原理,分析时钟电路、触发器、计数器等关键元件的工作原理。
2. 数字秒表电路组成:详细讲解数字秒表的电路结构,包括时钟电路、控制电路、显示电路等组成部分。
3. 仿真软件应用:教授学生如何使用仿真软件,搭建数字秒表电路模型,并进行调试。
4. 实践操作:指导学生进行数字秒表的设置、时间测量和记录,以及基本的时间计算方法。
5. 故障分析与解决:教授学生如何分析数字秒表电路中的常见故障,并运用所学知识解决问题。
教学内容安排如下:第一课时:数字秒表基本原理及电路组成1. 介绍计时原理和关键元件2. 分析电路结构及工作原理第二课时:仿真软件应用与实践操作1. 搭建数字秒表电路模型2. 进行仿真调试和实际操作第三课时:故障分析与解决1. 分析常见故障及其原因2. 解决实际问题,提高操作技能教学内容与教材关联性:本课程内容紧密联系教材中关于数字电路、计时器等方面的知识,确保学生所学内容的科学性和系统性。
数字式秒表的课程设计报告范文

数字式秒表的课程设计报告范文目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------11.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------11.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------21.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------21.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------92.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------92.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------102.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------153.1PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------153.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------163.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析,应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图,检查无误后,将原理图在EWB中仿真,验证通过无误后,可以考虑使用何种方案来实现设计电路。
简单数字秒表设计课设

总体来说,通过这次暑期强化训练的学习,我越发感觉电子设计不 是死板的东西,是有很大科学性与艺术性的。不同芯片的使用,不同的 接线方法,不同的变量,不同的实现思路,经过组合后几乎可以称之为 艺术。这次课程设计使我对各种电路都有了大概的了解,也学会了常用 proteus软件的使用,在平时的理论学习中遇到的问题都一一解决,加 深了我对专业的了解,培养了我对学习的兴趣,为以后的学习打下了好 的开端,我受益匪浅。同时,让我明白:电子设计容不得纸上谈兵,只 有自己动手实际操作才会有深刻理解,才会有收获,所谓“千里之行, 始于足下”,这次课程设计最大的意义在于让我们迈出了通往工程师的 第一步。再次感谢指导老师的指导和帮助过我的同学们。
管显示分钟的两位。本次设计中选择前一种方法。
3. 设计方案
先应根据要求,设计出总框图,然后按 框图设计具体电路,这样可避免在设计过程中产生错误。按照设计原 理,数字式秒表的电路总框图如图1所示。它主要由控制电路,脉冲发 生器,与非门,译码显示,复位电路等部分组成。
图9 7447管脚图
LT’,RBI’接逻辑开关,D,C,B,A接8421码拨开开关,a,b,c, d,e,f,g七段分别接显示器对应的各段。地线,电源线接好后,若线 路无误后,接通电源就开始实验论证: (1)LT’=0,其余状态为任意态,这时LET数码管全亮。 (2)再用一根导先把0电平接到BI’/RBO’端,这时数码管全灭,不显 示,这说明译码器显示是好的。 (3)断开BI’/RBO’与0电平相连的导线,使BI’/RBO’悬空。且使
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《数电设计》课程设计报告题目数字式秒表学院(部)理学院专业电子信息科学与技术学生姓名孟涛涛学号2前言如今,信息正是一个高度发展的产业,而数字技术是信息的基础,数字技术是目前发展最快的技术领域之一,数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下,开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化,但大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念,因此用基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方法仍然需要我们掌握。
二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式,与,或,非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础,相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。
数字电路的输入,输出信号为离散数字信号,电路中电子元器件工作在开关状态。
除此之外,由与,或,非门构成的组合逻辑功能器件编码器,译码器,数字分配器,数字选择器,加法器,比较器以及触发器是常用的器件。
与模拟技术相比,数字技术具有很多优点,这也是数字技术取代模拟技术被广泛使用的原因。
此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识。
目录一.前言二.内容摘要三.关键字四.技术要求五.方案论证与选择1.方案论证2.总框图(一)控制电路(二)0.01秒脉冲发生器(三)复位电路(四)译码显示电路1.计数器74LS1602.译码器74473.七段数码管(LED)六.电路图及电路工作原理元件清单七.课设存在的问题及解决八.心得体会九.参考文献二.内容摘要本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
该数字计数系统的逻辑结构较简单,是由控制电路,复位电路,0.01秒脉冲发生器,译码显示电路构成的。
其中控制电路是由基本R-S触发器以及电阻,开关组成的电路部分。
复位电路是由直流电源,电阻以及开关组成的电路部分。
多谐振荡器是由555定时器以及其外围电路组成的电路部分,它和分频器一起用来产生0.01秒的脉冲。
三. 关键字计数器,译码器,显示器,555定时器构成的多谐振荡器,基本R-S触发器四.技术要求1.秒表最大计时值为99分59.99秒;2. 6位数码管显示,分辨率为0.01秒;3 .具有清零,启动计时,暂停及继续计数等控制功能;4.控制操作间不超过二个。
五.方案论证与选择1. 数字式秒表,就需要显示数字。
根据设计要求,要用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99分59.99秒,则需要一个8段数码管作为秒位(有小数点)和五个7段数码管作为分秒位。
要求计数分辨率为0.0 1秒,那么我们需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时,有两种方案:一种是用晶体振荡器,另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
石英晶振荡器精度很高,一般都需要多级分频。
秒表核心部分——计数器,此次选择74LS160计数器。
它具有同步置数和异步清零功能。
主要是利用它可以十分频的功能。
计数脉冲是由555定时器构成的多谐振荡器,产生100赫兹脉冲。
如果精度要求高,也可采用石英振荡器。
在选择译码器的时候,有多种选择,如74LS47,74LS48等4-7线译码器。
如果选择7447,则用来驱动共阳极数码管;如果选择7448,则用来驱动共阴极数码管。
在选择数码显示管时,可以利用六个数码管;也可以借鉴简易数字频率计中的四位数码管来显示后四位,再用两个数码管显示分钟的两位。
本次设计中选择前一种方法。
2.总框图:在设计一个数字系统时,首先应根据要求,设计出总框图,然后按框图设计具体电路,这样可避免在设计过程中产生错误。
按照设计原理,数字式秒表的电路总框图如图1所示图1总框图(一)控制电路图(1)控制电路控制电路是由一个基本R-S触发器,机械开关,电阻以及5伏电源组成。
主要实现秒表的停止和开始计数功能。
开始,停止功能可以只用一个机械开关实现,之所以用此电路代替机械开关,是因为利用此电路的锁存功能,防止开关K在打开和闭合时一些假信号串入逻辑电路,影响秒表正确计数显示。
控制电路0.01秒脉冲发生器与非门计数译码显示复位电路(二)0.01秒脉冲发生电路上图为555定时器的管脚图。
图(a) 555组成的占空比可调的多谐振荡器图(b)工作波形555组成的多谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器,图(a)为脉冲频率可调的矩形脉冲发生器,调节Rp可得到任意频率的脉冲信号,由于电容C充放电回路的时间常数不等,所以(a)输出波形为矩形脉冲,矩形脉冲的占空比随频率变化而变化。
图(2)0.01秒脉冲发生电路。
该电路是由555定时器以及外围的电阻,电容组成的。
其中从555定时器构成的多谐振荡器OUT引脚出来的频率是100赫兹。
555定时器的参数:T=0.01s,f=100Hz =1/0.695(R1+ 2R2)C在图中R3+Rp=R1,R5=R2经过计算并实际调整,方案为R3=130千欧,R5=5.1千欧,Rp=10千欧,c=100微法。
在实践中,如果用示波器观察到频率不正确,可调整Rp来改变频率,减小误差。
(三)复位电路图(3)复位电路该复位电路由机械开关,电阻,以及电源组成。
输出线1接在74160的复位端。
当需要复位时,合上开关,从输出线1即可输出复位信号(即清零信号),复位电路的基本功能是:提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。
为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防开关分-合过程中引起的抖动而影响复位。
另外复位电路主要完成清零功能(四)译码显示电路图 (4)显示电路图中从下往上依次是6个计数器74LS1600,4线-7线译码器/驱动器74LS47,共阳数码管。
1.计数器74LS160的管脚图及功能表如下: 图7 为74LS160管脚图及功能表 74LS160为异步清零计数器,即RD 端输入低电平,不受CP 控制,输1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 74LS160 V CC 15 16 LD Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 RD LD ET EP CP D 3 D 2 D 1 D 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 00 × × × × × × × × 0 0 0 01 0 × × ↑ D C B A D C B A1 1 0 × × × × × × 保 持1 1 × 0 × × × × × 保 持1 1 1 1 ↑ × × × × 计 数 74LS160功能表出端立即全部为“0”,功能表第一行。
74LS160具有同步预置功能,在RD端无效时,LD端输入低电平,在时钟共同作用下,CP上跳后计数器状态等于预置输入DCBA,即所谓“同步”预置功能(第二行)。
RD和LD都无效,ET或EP任意一个为低电平,计数器处于保持功能,即输出状态不变。
只有四个控制输入都为高电平,计数器(161)实现模10加法计数,Q3 Q2 Q1 Q0=1001时,RCO=1。
8421码加权计数器:,QD、QC、QB、QA输出见计数器工作波形图:本次试验中74160的级联图图(5)2.译码器电路译码器电路是将数码转换为一定的控制信号。
在此由7447集成元件构成,它能将一个二进制数码转换为输出端的电平信号以控制显示器。
下图为7447的管脚图:LT’,RBI’接逻辑开关,D,C,B,A接8421码拨开开关,a,b,c,d,e,f,g七段分别接显示器对应的各段。
地线,电源线接好后,若线路无误后,接通电源就开始实验论证:(1)L T’=0,其余状态为任意态,这时LET数码管全亮。
(2)再用一根导先把0电平接到BI’/RBO’端,这时数码管全灭,不显示,这说明译码器显示是好的。
(3)断开BI’/RBO’与0电平相连的导线,使BI’/RBO’悬空。
且使LT’=1,这时按动8421码拨码开关,输入D,C,B,A四位8421码二进制数,显示器就显示相应的十进制数。
(4)在(3)步骤后,仍使LT’=1,BI’/RBO’接LED发光二极管,此时若RBI’=1按动拨码开关,显示器正常显示工作。
若RBI’=0,按动拨码开关8421码输出为0000时,显示器全灭,这时BI’/RBO’端输出为低电平即LED发光二极管全灭这就是“灭零”功能。
3.七段数码管(LED):7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。
如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极,那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地;它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上(也是abcdefg)。
此时若显示数字1,那么译码驱动电路输出段bc为高电平,其他段扫描输出端为低电平,以此类推。
如果7段数码管是共阳显示电路,那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。
共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上,其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。
无论共阴共阳7段显示电路,都需要加限流电阻,否则通电后就把7段译码管烧坏了。
限流电阻的选取是:5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。
发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V,为计算方便,通常选2V即可。
发光二极管的工作电流选取在10-20ma,电流选小了,7段数码管不太亮,选大了工作时间长了发光管易烧坏。
对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数。
下图是八段数码管(LED)的示意图,图中引脚6为VCC的为共阳数码管,引脚6为GND的为共阴数码管。
a bf cg d e VCC 1234567a b c d e f g8dp dp 91234567a b c d e f g8dp 9GND a b f c g d e dp ....本设计采用阳数码管与74LS47匹配,同时并入一个四输入内置译码器的7段数码管,以验证译码部分的功能(注:验证成功后,两种组合数码管可以只保留一个)。
在本次设计中,数码管与7447连接图图(6)在本次设计中,数码管与7447连接图六.电路图及电路工作原理总电路图1各部分工作原理如下:控制电路:它是由两个74LS00集成与非门元件构成的基本R-S触发器,接在机械开关K的后面,防止开关K在打开和闭合时一些假信号窜入逻辑电路。
用来控制秒表的开始,暂停。
复位电路:作为清零复位用。
它是由电源,开关和一个电阻组成的电路。
0.1秒脉冲发生器电路:它由555集成定时器元件和外围的电阻和电容等元件构成的多谐振荡器。
调节滑动电阻的数值,可以改变脉冲发生器的输出频率。