动态扫描数码显示电路

1、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. 电路图组成框图脉冲发生电路译码器数码管显示控制显示译码器4. 元器件清单

2、 元器件：4位拨码开关4只，74LS161十六进制计数器一1片，74LS138译码 器一1片，74LS240带三态输出反相器一4片，显示译码器7448， LED显示 管5个，小灯4个，555定时器，28.86k Q电阻一个，57.72k Q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。5.1脉冲发生电路67R2GHb= 1CnFTc丄555_VIRTUAL Timer5. 各功能块电路图VOCR5T OUTDISTHR7RJCOH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28.86k Q,R2为57.72k Q,C为10nF，则其

3、产生脉冲的频率为:占空比为:= 60%5.2计数器vcc6674LS161D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 QdQcQbQa 产生从0000到1111的十六进制循环的高低电平信号，其 QbQa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74L3138D该译码器使用的是74LS138，输入端AB接收来自计数器QaQb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

4、要用到AB两位，C端接低电平，输出端丫0-丫4根据输入信号的状态，对应位为低电平5.4显示控制及显示译码ue BCD HEXI -W7 ;该部分由显示译码、显示控制以及拨码开关组成，是本电路的关键部分。显 示译码器选用的是7448，用于驱动共阴极数码管，其输入端接四个三态输出反 相器的输出端，输出端接四个共阴极数码管的 A-G端，其余控制端均接高电平。 显示控制部分由四个带三态输出反相器74LS240组成，其输出控制端分别接74LS138译码器的四个输出端，由四个四位拨码器提供输入。显示部分由四个共阴极数码管以及四组电阻组成，电阻的作用是限流，防止烧坏二极管。数码管的共阴极分别接 74LS13

5、8译码器的四个输出端，并与之前 的反相器74LS240相对应。图5中的数码管是用来显示当前时刻， 显示控制部分选择显示的数码，即显 示译码器的输入所对应的数码。图5中的LED小灯用于指示当前时刻，显示控制部分进行正常反相输出的 反相器，因为反相器低电平时输出有效，所以灯灭所对应的反相器的当前显示的 数码。图5中的拨码开关，向下拨对应 BCD码的1,向上对应0。图6中的LED小灯用于指示当前时刻，处于显示状态的数码管，因为数码 管为共阴极，所以其CK端为低电平时可以显示，即小灯灭所对应的数码管显示6.仿真电路总图X502.3 VZ.3 VU11A，；讣5 LH2工X7创gCCLIR7卩?=T=I

6、=-meN;5USA wt和IfelbOU12A ui ram -tv；-5TnF仃nQC- RTL A_ Toier1r两_J_HCSUSHOPtn=i0-yjr -CHL117.结果分析7.1启动仿真后，用示波器观察脉冲发生电路产生波形，如图 8其产生信号频率为1KHz左右，与理论计算值基本一致7.2用逻辑分析仪观察计数器产生的输出信号，如图9,专 SS3W-XLA1 409由图9可知，计数器的低两位输出按照 00、01、10、11四进制循环计数7.3用逻辑分析仪观察译码器74LS138产生的输出信号，如图10由图10可知，译码器74LS138产生的输出信号为由Yo到丫3依次为低电平 的信

7、号，分别接在反相器74LS240的输出控制端和数码管共阴极上，实现数码 管的分时显示7.4用逻辑分析仪观察四个反相器并联的输出信号，如图11图11由图11可知，四个反相器的并联输出根据输出控制端的状态选择对应的拨 码开关进行输出，当前状态下四个拨码开关的状态(从右向左)分别为 0110、0011、0101和0100 ,反相器的并联输出电平为 0110、0011、0101和0100循环，其周期与译码器74LS138输出的低电平循环周期相同，即与数码管共阴 极的低电平循环周期相同，因此可以使与反相器对应的数码管显示相应的拨码开 关所对应的数码。7.5观察数码管的分时输出，如图12(a)(b)(c)(d)(a)(b)(C)(d)图128.总结通过这次设计，我进一步了解该如何设计一个数字电路， 通过亲自动手选择 器件，连接电路，让我对该如何设计一个数字电路的基本方法和基本步骤有进一 步的了解和掌