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

1、<p><b>　　《電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：數(shù)字顯示電路</p><p><b>　　學(xué)生班級(jí)： </b></p><p><b>　　學(xué)生學(xué)號(hào)： </b></p

2、><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　時(shí)間： 2011.6</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　用數(shù)字電路設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字顯示電路。</p>

3、<p><b>　　設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容</b></p><p>　　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0—9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。</p><p>　　PCB繪制要求：線寬0.5mm，焊盤內(nèi)徑0.4mm，外徑0.7mm。</p&

4、gt;<p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　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)。</p><p>　　掌握multisim軟件的使用，能運(yùn)用multisim進(jìn)行電路仿真。</p><p>　　3. 掌握protel軟件的使用，能用protel畫原理圖以及繪制PCB電路板</p>

5、<p><b>　　四．設(shè)計(jì)原理</b></p><p><b>　　1. 題目分析</b></p><p>　　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)。</p><p><b>　　2.電路框圖</b></p&g

6、t;<p><b>　　3.主要器件介紹</b></p><p>　　（1）74147編碼器</p><p>　　10線-4線優(yōu)先編碼器74147,74147優(yōu)先編碼器的功能表如圖：</p><p><b>　　分析功能表可知：</b></p><p>　　A.輸入信號(hào)IN1-IN9的

7、編碼有效電平是低電平。</p><p>　　B.輸出是反碼形式的8421BCD碼。</p><p>　　C.輸入信號(hào)IN9的優(yōu)先級(jí)最高，IN8次之，其余類推。</p><p>　?。?）4511譯碼器</p><p>　　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、

8、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。功能表如下：</p><p>　?。?）74LS194移位寄存器</p><p>　　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：</p><p>　　圖1.SN74LS194D管腳圖</p><p>　

9、　其中：D0～D1為并行輸入端；Q0～Q3為并行輸出端；</p><p>　　SR――右移串行輸入端；SL－－左移串行輸入端；</p><p>　　S1、S0――操作模式控制端；――為直接無(wú)條件清零端；</p><p>　　CP――為時(shí)鐘脈沖輸入端。</p><p>　　SN74LS194D功能表</p><p>　　

10、（4）74LS175寄存器</p><p><b>　　邏輯符號(hào)如圖：</b></p><p>　　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

11、端。功能表如圖：</p><p><b>　　五．總仿真電路</b></p><p>　　所用器件：?jiǎn)蔚秵沃瞄_(kāi)關(guān)10個(gè)，1KΩ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。</p><p>　　運(yùn)用multisim化的仿真電路如圖</p&g

12、t;<p><b>　　六．仿真結(jié)果</b></p><p>　　1.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”；</p><p>　　第二次按下數(shù)字“9”，個(gè)位顯示“9”，十位顯示“5”；</p><p>　　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。</p

13、><p><b>　　七．PCB板繪制</b></p><p><b>　　1.原理圖繪制</b></p><p>　　（1）根據(jù)仿真電路圖繪制原理圖。</p><p>　?。?）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。</p>

14、<p><b>　　（3）生成網(wǎng)絡(luò)表。</b></p><p>　　用protel繪制的原理圖如下：</p><p><b>　　PCB板圖繪制</b></p><p>　　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。</p><p>&l

15、t;b>　　處理網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤。</b></p><p><b>　　手動(dòng)布局，布線。</b></p><p>　　利用設(shè)計(jì)規(guī)則檢查電路板。</p><p>　　打印預(yù)覽，導(dǎo)出各層布線。 </p><p>　　（1）PCB板的底層布線如圖 （2）PCB板的頂層布線如圖</p><

16、;p>　?。?）PCB板絲印層布線如圖 （4）PCB板全局布線如圖</p><p>　?。?）3D如圖所示：</p><p><b>　　八．電路總結(jié)</b></p><p>　　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)

17、顯示器什么也不顯示，方法是：用十個(gè)輸入端通過(guò)與非門后來(lái)控制4511的BI端。</p><p>　　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。</p><p>　　3. 74LS175的CP端用十輸入與非后再進(jìn)行一次非門來(lái)控制。</p><p>　　4. 74147四輸出端要經(jīng)過(guò)非門后連接4511的輸入端，否則低電平變高電平，與結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。<

18、/p><p>　　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

19、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)