动态扫描显示电路实验的设计与实现
动态扫描电路课程设计
动态扫描电路课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握动态扫描电路的基本原理、组成和应用。
通过本课程的学习，学生应能理解动态扫描电路的工作原理，掌握其设计和应用的基本方法，培养动手实践能力和创新意识。
1.掌握动态扫描电路的基本原理和组成。
2.了解动态扫描电路的应用领域。
3.学会动态扫描电路的设计方法。
4.能够分析动态扫描电路的工作过程。
5.能够独立设计简单的动态扫描电路。
6.能够使用实验仪器进行动态扫描电路的实验操作。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电子技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作精神和实践能力。
3.培养学生创新意识和解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括动态扫描电路的基本原理、组成、设计和应用。
1.动态扫描电路的基本原理：介绍动态扫描电路的工作原理，包括时序逻辑、扫描原理等。
2.动态扫描电路的组成：介绍动态扫描电路的基本组成部分，包括触发器、移位寄存器、计数器等。
3.动态扫描电路的设计：讲解动态扫描电路的设计方法，包括电路图的绘制、参数的计算等。
4.动态扫描电路的应用：介绍动态扫描电路在实际应用中的例子，如数字时钟、数字信号处理器等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握动态扫描电路的基本原理和设计方法。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解动态扫描电路的应用领域。
4.实验法：通过动手实验，让学生加深对动态扫描电路的理解和掌握。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的教材，如《数字电路与逻辑设计》、《动态扫描电路》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《数字电路设计手册》、《电子技术基础》等。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解动态扫描电路。
八位数码管扫描显示电路的设计
《EDA技术及应用》课程设计报告题目：八位数码管扫描显示电路的设计院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气自动化技术学生姓名：学号：指导教师：20 年6月10日至20 年6月23日华中科技大学武昌分校4、课程设计使用设备（1）EDA及SOPC综合实验平台；（2）导线若干；（3）PC机；（4）Quartus II开发工具软件。
目录摘要................................................................1.课程设计题目及要求 (1)1.1设计题目 (1)1.2L E D显示器的动态扫描驱动电路 (1)1.3设计方案论证 (1)2.L E D显示器动态扫描驱动电路各单元电路设计 (3)2.1计数器与译码器的设计 (3)2.2一位共阳极L E D动态驱动电路设计 (4)2.3七段数码管的设计 (5)3.L E D显示器动态扫描系统设计 (7)3.1整体电路图及工作原理 (7)3.2V H D L程序设计 (7)3.3电路参数计算 (10)4.Q u a r t u s运行调试 (12)4.1时序仿真 (12)4.2硬件逻辑验证 (13)4.3调试结果分析 (13)4.4调试中出现的问题及解决方法 (14)5.设计总结 (15)6.参考文献 (16)摘要本文通过一个3-8译码器电路，将输入的4位2进制数转换为与LED显示对应的8位段码，位码就是LED的显示使能端，对于共阳级的LED而言，高电平使能。
要使8个数码管动态扫描显示，就是把所有数码管的相同段并联在一起，通过选通信号分时控制各个数码管的公共端，循环点亮多个数码管，并利用人眼的视觉暂留现象，只要扫描的频率大于50Hz，将看不到闪烁现象。
使用Quartus II6.0软件设计一个VHDL程序并对设计方案进行仿真，再硬件调试经检测输出正确的设计要求结果。
关键词：动态扫描Quartus II6.0 VHDLAbstractIn this paper, through a 3-8 decoder circuit, the input of four hexadecimal number into 2 and eight LED display the corresponding section of code, a codeis the LED display can make side, for the LED with Yang level, high level canmake. To makeeight digital tube dynamic scans showed that is all the samesegment digital tube connected in parallel, through the gating signal time-sharing control public side, the digital tube loop light multiple digital tube, and use the eye of the phenomenon of persistence of vision, as long as the scanning frequency is more than 50 hz, will see the flicker phenomenon. Using Quartus II6.0 a VHDL program design and the software design simulation, and hardware debugging through testing output correct design requirementsKey words: dynamic scanning Quartus II6.0 VHDL1. 课程设计题目及要求1.1设计题目八位数码管扫描显示电路的设计设计主要内容：本课题要求掌握使用Quartus II设计数字系统的设计思路和设计方法。
单片机课程设计--- 单片机动态扫描显示
单片机课程设计--- 单片机动态扫描显示哈尔滨学院工学院电子信息工程专业课程设计报告专业（电子）课程设计报告题目：单片机动态扫描显示院（系）：工学院专业：电子信息工程年级：2010级姓名：黄任军学号：10043112指导教师：刘宏老师2013 年12 月××日电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书（2013年季）摘要：本次课程设计是基于AT89S52单片机控制的8位LED动态扫描显示电路的设计及Proteus仿真。
首先本文对AT89S52单片机原理做了介绍，然后对max7219进行了概括，分析了动态扫描显示系统的工作原理，经过分析,设计出能实现动态扫描显示系统的硬件原理图和软件流程图。
最后利用Proteus仿真软件对该系统进行仿真，达到了预期效果。
关键词：AT89S52系统；max7219驱动；Proteus仿真。
1. 课程设计目的研究基于单片机控制动态扫描显示系统的工作原理，选用合适的单片机控制七段码显示器，运用动态扫描的原理和特点，设计相应的硬件电路，并配合相应的软件编程，使用Proteus仿真软件和伟福仿真软件，实现动态扫描显示。
具体目的与内容有：（1）掌握七段码显示系统的工作原理；（2）掌握一种单片机应用，如AT89S52；（3）掌握Keil程序设计软件；（4）掌握Proteus仿真软件；（5）设计相应的硬件电路；（6）编写相应的软件程序；使用Proteus仿真软件，实现动态扫描显示。
2. 系统结构及硬件电路设计2.1 系统的结构框图及工作原理图2.1 系统结构框图本系统采用单片机AT89S52为显示屏的控制核心，系统主要由四个模块：电源模块、AT89S52最小系统、LED 驱动模块、LED 显示模块构成:电源模块作为整个系统的各个模块提供稳定的电源。
AT89S52最小系统作为控制系统，控制着整个系统的功能实现。
max7219提供驱动和以及与单片机的控制接口。
动态扫描数码显示电路
1.课程设计目的1.1 巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力。
1.2 熟悉常用芯片的引脚功能。
1.3 了解动态扫描数码显示电路的组成及工作原理。
2.课程设计要求2.1 任务要求：动态扫描数码现实电路设计，通过单路显示译码器驱动多路显示输出，同时动态扫描现实时达到无闪烁效果。
2.2 性能指标要求：（1）设计制作一个进行四位十进制数码显示电路。
（2）分时显示各位十进制数码。
（3）设计用于动态显示控制的脉冲发生电路。
（4）设计分时动态扫描显示控制的逻辑电路。
（5）输入的显示数据为8421BCD码，且并行输入。
3.电路图组成框图图14.元器件清单元器件：4位拨码开关4只，74LS161十六进制计数器—1片，74LS138译码器—1片，74LS240带三态输出反相器—4片，显示译码器7448， LED显示管 5 个 ,小灯4个，555定时器，28.86kΩ电阻一个，57.72kΩ电阻一个，10nF电容两个，电源，非门，与非门，导线若干。
仿真环境：软件Multisim。
5.各功能块电路图5.1 脉冲发生电路图2为28.86kΩ，该脉冲发生电路为由555定时器接成的多谐振荡器。
其中R1为57.72kΩ,C为10nF，则其产生脉冲的R2频率为：占空比为:5.2 计数器图3该计数器主要由一个74LS161构成，CLK端接收来自脉冲发生电路中555定时器的输出脉冲信号，74LS161对其脉冲进行计数，在其输出端QD QCQBQA产生从0000到1111的十六进制循环的高低电平信号，其QB QA产生的高低电平信号为00、01、10、11四进制的循环计数,若需要对六个数码管进行动态扫描显示，则需要将其改接成六进制计数器。
5.3 译码器图4该译码器使用的是74LS138，输入端AB接收来自计数器QA QB的高低电平信号，并对其进行译码，因为计数器产生的信号是四进制的，所以只需要用到AB两位，C端接低电平，输出端Y0-Y4根据输入信号的状态，对应位为低电平。
实验三 数码管动态显示程序设计1综述
实验三数码管动态显示程序设计实验目的1、理解数码管动态显示原理2、理解数码管动态显示电路的设计方法3、掌握数码管动态显示程序的设计方法实验仪器单片机开发板、万利仿真机、稳压电源、计算机实验内容1、动态扫描显示程序2、特征位小数点控制显示程序实验电路图实验步骤及调试信息1、新建实验项目2、输入实验程序并补充完整;------------------------------------------------------;数码管动态显示程序;包含小数点显示;位选码输出有两种方式：; DispSelection1: 一次一位; DispSelection2: 一次一字节;; 2009-08-20;-------------------------------------------------------LEDCLK bit P3.4LEDDIN bit P2.3LEDDATA data P0dseg at 30hdispbuf: ds 8 ;显示缓冲区8字节disppoint: ds 1 ;小数点控制数据maincode SEGMENT CODECSEG at 0LJMP StartRSEG maincodeStart: CLR E Amov sp,#0c0hmov dispbuf ,#08hmov dispbuf+1, #04hmov dispbuf+2, #00hmov dispbuf+3, #08hmov dispbuf+4, #02hmov dispbuf+5, #00hmov dispbuf+6, #02hmov dispbuf+7, #07hmov disppoint,#02h ;第2位小数点亮LCALL dispSJMP $-3;------------------------------------------------------;数码管动态显示程序;包含小数点显示;位选码输出有两种方式：; DispSelection1: 一次一位; DispSelection2: 一次一字节;; 2009-08-20;-------------------------------------------------------Disp: MOV R7,#8MOV R0,#dispbufCLR LEDCLKSETB L EDDINDisp1: MOV A,@R0MOV DPTR,#DispTabMOVC A,@A+DPTRcpl a; LCALL Dispdot ;显示小数点程序MOV LEDDA TA,A ;在输出之前加入显示小数点程序LCALL DispSelection1 ;输出位选择信号，DispSelection2是第二种; lcall dispsel3LCALL Delay1msmov p2,#0ffhINC R0DJNZ R7,Disp1mov p2,#0ffhRET;-------------------------------------------------;位选码以一次一位方式输出;-------------------------------------------------dispsel3:mov dptr,#DispSTabmov a,r7movc a,@a+dptrcpl a; swap amov p2,aretDispSelection1:CJNE R7,#8,DispSelection11CLR L EDDINDispSelection11:SETB LEDCLKNOPCLR L EDCLKSETB LEDDINRET;-------------------------------------------------;位选码以一次一字节方式输出;-------------------------------------------------DispSelection2:MOV B,#8MOV DPTR,#DispSTabMOV A,R7MOVC A,@A+DPTRCPL ADispSelection21:RLC AMOV LEDDIN,CSETB LEDCLKNOPCLR L EDCLKDJNZ B,DispSelection21RETDispSTab: DB 00H,80H,20H,40H,10H,08H,04H,02H,01H;位选码数据表dispa equ 80h ;数码管各段数据定义dispb equ 40hdispc equ 20hdispd equ 10hdispe equ 08hdispf equ 04hdispg equ 02hdisph equ 01hdisp8 equ 0ffh-disphDispTab: db disp8-dispg,dispb+dispc,dispa+dispb+dispg+dispd+dispe ;0,1,2 db disp8-dispe-dispf,disp8-dispa-dispd-dispe,disp8-dispb-dispe;3,4,5db disp8-dispb,dispa+dispb+dispc,disp8,disp8-dispe ;6,7,8,9db disp8-dispd,disp8-dispa-dispb,disp8-dispb-dispc-dispg ;a,b,cdb disp8-dispa-dispf,disp8-dispb-dispc,disp8-dispb-dispc-dispd;d,e,fdb disp8-dispb-dispc,0ffh,00h,dispg ;H,全亮,全暗,-;--------------------------------------------------------------------;特征位小数点控制显示程序;把小数点显示程序加到显示码输出之前;输入:A : 显示译码值; R7：当前正在显示的LED编号;输出:无;--------------------------------------------------------------------Dispdot:MOV B,AMOV A,R7MOV DPTR,#DispSTabMOVC A,@A+DPTRANL A,disppointSETB C ;本行及以下4行可改成MOV C,PJZ Dispdot1CLR C;点亮小数点Dispdot1:CPL C ;本行根据情况增减MOV A,BCPL AMOV ACC.7,C ;小数点由D7控制; MOV LEDDA TA,A ;本行可以删除RETDelayNms:LCALL Delay1msDJNZ R7, $-3RETDelay1ms:PUSH 07MOV R7,#250 ;1msNOPNOPDJNZ R7, $-2POP 07RETEND3、编译下载实验程序，并修改错误（按附录说明）4、全速运行程序，查看实验现象。
(完整版)EDALED动态扫描控制器的设计
《EDA技术》课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师：记分及评价：一、实验名称实验7：LED动态扫描控制器的设计二、任务及要求【基本部分】1、新建原理图文件，调用以前的电子钟模块、LED显示译码器模块及其他计数器模块、译码器模块等，实现电子钟时、分、秒的结果在实验箱数码管上以动态扫描的方式显示出来。
2、设计完成后生成一个元件，以供更高层次的设计调用。
3、实验箱上进行验证。
【提示】数码管为共阴极，低电平选中，电子钟等模块的使能、清零信号等直接接电源或地（正常工作）。
位选信位段数据，接个数码管公组4位二进制数据三、实验程序PIN_T4VCCclk2INPUT PIN_U1VCCclk1INPUT P IN_U14VCCrco1INPUT P IN_U15VCCrco2INPUT P IN_T19VCCenINPUT P IN_T20VCCclrINPUT P IN_M21P IN_M22P IN_M19P IN_M20P IN_M16P IN_N21P IN_N22out[6..0]OUTPUT P IN_J19P IN_J18P IN_J20P IN_K21P IN_K22P IN_K19P IN_K18P IN_L21y y [7..0]OUTPUTs[2..0]a[3..0]b[3..0]c[3..0]d[3..0]e[3..0]f [3..0]y [3..0]sixselectoneinst5s[2..0]y [7..0]seqsinst4clken clr coqh[2..0]sixinst8X[3..0]Y[6..0]sel[7..0]ledinst1rco1rco2e cr ckmg[3..0]tg[3..0]xg[3..0]ms[3..0]ts[3..0]xs[3..0]clockinst6mg[3..0]y [3..0]y [3..0]xs[3..0]xg[3..0]ts[3..0]tg[3..0]ms[3..0]sel[7..0]qh[2..0]mg[3..0]tg[3..0]xg[3..0]ms[3..0]ts[3..0]xs[3..0]coqh[2..0]qh[2..0]图7-1 LED 动态扫描控制器原理图四、仿真及结果分析图7-2 LED 动态扫描控制器仿真图结果分析：从波形图中可看出程序和结果都是正确的，运行正常。
动态显示电路设计
2.8 动态扫描显示电路设计LED数码显示管的应用在日常生活中随处可见。
比如，公交车辆的编号、电子称的重量、价格显示等。
LED显示控制方式分静态驱动和动态扫描驱动，本节通过对四位动态扫描显示控制电路的设计，熟悉用AHDL真值表形式设计逻辑器件的方法；掌握动态扫描显示的原理；了解在Quartus Ⅱ中设计ROM及其数据文件的方法。
2.8.1 设计要求设计一个四位LED数码显示动态扫描控制电路，显示4位十进制数或4字母的单词，要求显示内容可以通过按键切换。
2.8.2设计原理分析LED七段数码显示器的原理可参见节2.2.2,其内部有8个发光二极管，它们的阴（阳）极共接，称为共阴（阳）显示器。
当共阴显示器的公共端接低（高）电平时，a～g七个段划和小数点DP由高（低）电平驱动，可以点亮相应的段。
多位七段显示器的控制分为静态和动态扫描两种方法。
静态驱动方法是将所有显示器的公共端都接有效电平，各位显示器的段控制信号互不相干，分别控制。
这样，n位显示器需要7×n个控制信号（不包括小数点）。
比如DE2开发板上8个共阳七段LED显示管HEX0~HEX7采用静态驱动方式，需要FPGA的56个I/O口（HEX0[0]~HEX0[6]、HEX1[0]~HEX1[6]、……、HEX6[0]~HEX6[6]、HEX7[0]~HEX7[6]）对其进行控制。
动态扫描方法是将所有显示器的各个段控制端（a、b…、g、dp）一一对应连接，而各显示器的公共端COM由位扫描信号分别控制。
这样，n位显示器只需要8+n个控制信号（包括小数点）。
比如，LP-2900开发装置上B区的6个共阴显示器采用了动态扫描驱动方式，6个共阴端C1~C6由通过一个3线-8线译码器分时控制，电路原理如图2-2-1所示。
这样FPGA 只需要11个I/O口，其中8个控制段信号、3个输出二进制码（“000”~“101”）控制C1~C6。
1．动态显示扫描控制动态扫描驱动电路中所有的显示器由相同的段信号控制，公共端有效的显示器将显示相同的字符。
单片机课程设计--- 单片机动态扫描显示
单片机课程设计--- 单片机动态扫描显示哈尔滨学院工学院电子信息工程专业课程设计报告专业（电子）课程设计报告题目：单片机动态扫描显示院（系）：工学院专业：电子信息工程年级：2010级姓名：黄任军学号：10043112指导教师：刘宏老师2013 年12 月××日电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书（2013年季）摘要：本次课程设计是基于AT89S52单片机控制的8位LED动态扫描显示电路的设计及Proteus仿真。
首先本文对AT89S52单片机原理做了介绍，然后对max7219进行了概括，分析了动态扫描显示系统的工作原理，经过分析,设计出能实现动态扫描显示系统的硬件原理图和软件流程图。
最后利用Proteus仿真软件对该系统进行仿真，达到了预期效果。
关键词：AT89S52系统；max7219驱动；Proteus仿真。
1. 课程设计目的研究基于单片机控制动态扫描显示系统的工作原理，选用合适的单片机控制七段码显示器，运用动态扫描的原理和特点，设计相应的硬件电路，并配合相应的软件编程，使用Proteus仿真软件和伟福仿真软件，实现动态扫描显示。
具体目的与内容有：（1）掌握七段码显示系统的工作原理；（2）掌握一种单片机应用，如AT89S52；（3）掌握Keil程序设计软件；（4）掌握Proteus仿真软件；（5）设计相应的硬件电路；（6）编写相应的软件程序；使用Proteus仿真软件，实现动态扫描显示。
2. 系统结构及硬件电路设计2.1 系统的结构框图及工作原理图2.1 系统结构框图本系统采用单片机AT89S52为显示屏的控制核心，系统主要由四个模块：电源模块、AT89S52最小系统、LED 驱动模块、LED 显示模块构成:电源模块作为整个系统的各个模块提供稳定的电源。
AT89S52最小系统作为控制系统，控制着整个系统的功能实现。
max7219提供驱动和以及与单片机的控制接口。
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从无到有：动态扫描显示电路实验的设计与
实现
动态扫描显示电路是一种常见的电子数字显示技术，其原理是通
过快速切换LED单元，从而在观察者眼中呈现出一组数字、字母或符号。
对于初学者而言，常常难以理解其设计和实现过程。
下面将介绍
如何从无到有，完成一款具有生动效果的动态扫描显示电路。
一、材料准备
1. 数字电路芯片：CD4017B、CD4060B或CD4059B
2. LED单元，数量视设计而定。
建议使用3mm或5mm大小的LED。
3. 电源电容：10uF、100uF或470uF电容器。
建议使用50V及以
上的规格。
4. 电阻器：220R、1k或10k电阻器，数量视设计而定。
5. 面包板或印制电路板。
6. 其他辅助器件：按钮、开关、电源头等组件。
二、电路设计
1. 先了解CD4017B芯片的工作原理。
该芯片是一种低功耗CMOS
数码集成电路，具有10位二进制计数器和十个输出端口。
2. 将LED单元连接到芯片对应的输出端口上。
根据需要，可在输
出端口前串联电阻器进行电流调节，提高LED的寿命。
3. 通过连接按钮或开关控制器，将CD4017B芯片与CD4060B或
CD4059B锁相环组合起来。
锁相环负责调节输出频率，使得LED单元在显示时呈现出连续、动态的效果。
4. 完成电路板的设计和布局。
对于初学者而言，建议使用面包板
进行调试，待电路稳定后再将其焊接至印刷电路板上。
三、实验过程
1. 将准备好的材料按照电路设计图进行连接。
2. 将电路接入电源头。
确定连接正确、正常工作。
3. 通过按下按钮或开关，观察电路中各个LED单元的状态变化。
调整输出频率使LED单元显示更加流畅。
4. 对电路进行优化，并记录其中的问题、瓶颈及解决方案。
5. 可以在此基础上继续扩展，如添加蜂鸣器、数字显示屏等元件，并将其整合到一起，构建出完整的数字电路系统。
本实验旨在帮助初学者掌握基本的数字电路原理，并能够熟练地
设计、调试出具有生动、实用的动态扫描显示电路。
希望读者能够通
过本实验，不断探索电子技术的更多精彩。