电子产品装配及工艺课件 项目七 两位按键计数器的制作

项目七

两位按键计数器的制作项目七两位按键计数器的制作掌握

ＣＤ４０２６

芯片的功能，

熟识共阴极

ＬＥＤ

数码管的内部连接。理解

ＣＤ４０２６

与共阴极

ＬＥＤ

数码管连接的工作原理。理解数字电路的要求，

初步掌握两位按键计数器电路的设计。能够判断芯片正确的引脚位置。能够正确安装所选定的电路。会根据电路原理图画出实物装配图。会根据测试结果分析电路故障产生的原因。任务 两位按键计数器的制作知识目标技能目标知识

树时序逻辑电路简称时序电路，它由逻辑门电路和触发器组成，是一种具有记忆功能的逻辑电路，常用的电路类型有寄存器和计数器。本任务制作一款ＣＤ４０２６应用电路———用按键控制一位数码管的计数器。ＣＤ４０２６

芯片同时具有显示译码功能，可将计数器的十进制计数转换为驱动数码管显示的七段显示码，省去了专门的显示译码器。ＣＤ４０２６

芯片的输出ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ

直接与ＬＥＤ

数码管连接。ＣＤ４０２６

的ＣＲ为异步清零端，ＣＲ

＝

１时立即使计数器清零。本任务需要准备的元器件有:按键、电阻、ＣＤ４０２６、共阴极数码管各１个，电池３~１８Ｖ均可。任务描述电子产品装配及工艺１２４任务 两位按键计数器的制作电子产品装配及工艺两位按键计数器电路焊接成品图如图７－１

所示。。两位按键计数器电路１２４任务成品展示图７－１ 两位按键计数器电路焊接成品图电子产品装配及工艺一、

ＣＤ４０２６

的简介ＣＤ４０２６是一款兼备十进制计数和七段译码两大功能的芯片，通常在ＣＰ脉冲的作用下为共阴极七段ＬＥＤ

数码管，显示并提供输入信号。因此，在一些无须预置数的电子产品中得到了广泛的应用，节约了开发成本。由于ＣＤ４０２６

输出端的信号有规律可循，经合理反馈后可获得进位脉冲信号和本位清零信号，所以可实现数字钟计时功能。１２４任务相关知识１

ＣＤ４０２６

的引脚图

ＣＤ４０２６

引脚排列图如图７－２

所示。图７－２ ＣＤ４０２６

引脚排列图２

.ＣＤ４０２６

的引脚功能

ＣＤ４０２６

引脚功能说明如表７－１

所示。电子产品装配及工艺１２４表７－１

ＣＤ４０２６

引脚功能说明引脚功能１进位输入

(

时钟)６、

７、

９、

１０、

１１、

１２、

１３、数码管输出

(

七段译码显示输出)２使能

(

闸门信号)１５复位端

(

异步清零端)３显示控制输入端５进位输出

(

溢出端)４显示控制输出端１４段码

“

Ｃ”

的反向输出８地１６电源二、

ＬＥＤ

数码管１

ＬＥＤ

数码管简介ＬＥＤ

数码管是一种半导体发光器件。数码管可分为七段数码管和八段数码管，区别在于八段数码管比七段数码管多一个用于显示小数点的发光二极管单元，其基本单元是发光二极管。ＬＥＤ

数码管根据

ＬＥＤ

接法的不同分为共阴极和共阳极两类。了解

ＬＥＤ

的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，其编程方法也是不同的。

共阴极和共阳极ＬＥＤ数码管的内部电路分别如图７－３(ａ)、图７－３(ｂ)

所示，它们的发光原理是一样的，只是电源极性不同而已。图７－３ 共阴极和共阳极

ＬＥＤ

数码管的内部电路(

ａ)

共阴极

(

ｂ)

共阳极项目七

两位按键计数器的制作１２

5１)

图７－３

(

ａ)

中，将多只

ＬＥＤ

的阴极连在一起即为共阴极，如果把阴极接负电源

(

接地)

，在相应段的阳极接上正电源，那么这些段即会发光，从而显示相应的数字。２)

图７－３

(

ｂ)

中，将多只

ＬＥＤ

的阳极连在一起即为共阳极，

如果把阳极接正电源

(

＋５

Ｖ)

，在相应段的阴极接上负电源

(

接地)

，那么这些段即会发光，

从而显示相应的数字。３)

因为

ＬＥＤ

数码管的电流通常较小，所以一般均需在回路中接上限流电阻，否则，数码管容易损坏。图７－３ 共阴极和共阳极

ＬＥＤ

数码管的内部电路(

ａ)

共阴极

(

ｂ)

共阳极项目七

两位按键计数器的制作１２

5１２６ 电子产品装配及工艺２

一位

ＬＥＤ

数码管的测试方法测试:

ＬＥＤ

数码管的测试同普通半导体二极管一样。注意:

万用表应要放在

Ｒ×１０

ｋΩ

挡。１)

如图７－４

(

ａ)

所示，对于共阴极的数码管，测量时红表笔接数码管的

“

—”

(

ＧＮＤ)

，黑表笔分别接其ａ

~

ｇ

引脚，此时万用表指针向右偏转

(３０ｋΩ

左右)

。２)如图７－

４

(ｂ)所示，对于共阳极的数码管，测量时黑表笔接数码管的“

＋”(

ＶＣＣ

)

，红表笔分别接其ａ

~

ｇ

引脚，此时万用表指针向右偏转

(３０ｋΩ

左右)

。图７－４ 一位数码管的外形图(

ａ)

共阴极数码管

(

ｂ)

共阳极数码管电子产品装配及工艺１２

6３

ＬＥＤ

数码管使用注意事项说明１)

不要用手触摸数码管表面，

不要用手去掰动引脚。２)

焊接温度:

２６０℃；焊接时间:

５

ｓ

左右。３)

表面有保护膜的产品，

在使用前要撕下来。三、

两位按键计数器电路的组成１

电路的实物图和电路原理图本任务是制作两位按键计数器电路，

其主要由

ＣＤ４０２６

芯片和共阴极

ＬＥＤ

数码管及电阻、电容和按键等辅助元器件组成。

其元器件实物连接图如图７－５

所示。图７－５ 两位按键计数器元器件实物连接图项目七

两位按键计数器的制作１２

7２

电路的原理分析两位按键计数器连接电路原理图如图７－６

所示。

电路实现的功能:

按一下

Ｋ１

按键，个位上

ＬＥＤ

数码管上的数字加

１，加到

９

后再按一下个位上的

ＬＥＤ

数码管显示

０，十位上的

ＬＥＤ

数码管显示１，持续按下

Ｋ１

按键，ＬＥＤ

数码管上的数字从０

增加至９９。Ｋ２

按键为复位键，

想把所有位都清０

不如一位清

０

那么简单，所以设置复位键显得非常有必要，

把Ｋ２

按键接在所有ＣＤ４０２６

的１５

脚ＣＲ

端，只接一个下接电阻。

有了Ｋ２

复位键就能全局清０，从而能够随时随地清０

重新计数。注意:

芯片输入端一定不能悬空，ＩＮＨ

和

ＣＲ

（MR)接低电平，

ＤＥＩ

接高电平。电路制作完成后，

按下

Ｋ１

按键，数码管上显示的数字就会住上加

１，直至显示数字９９

后归０。再次按下按键，

数字０

~

９９

会循环显示在数码管上。项目七

两位按键计数器的制作１２

7图７－６ 两位按键计数器连接电路原理图２

电路的原理分析有时当按一下Ｋ１

按键时，数字会出现多加几次的情况，是因为按键在按下时发生了抖动。抖动会使ＣＤ４０２６

误认为很快速地连续按了几次，从而数字会往上增加。

解决这个问题的方法，如图７－

７

所示，只要在按键的两个引脚上并联

１

个

０

０１

~

０

１

μＦ

的电容。电容有减慢电路中电流变化的效果，可以使按键的抖动被减小。

如果并联电容的效果不理想，就更换更大的电容值，直到稳定为止。图７－７

按键并联电容示意图项目七

两位按键计数器的制作１２

7序号名称标号规格数量单位图例参考价格/

元１集成芯片ＩＣＩＣＤ４０２６２只３２集成电路座ＤＩＰ－１６芯片座１

只０

.８３一位共阴极数码管ＢＳ３１１２０１Ａ２只２４电阻Ｒ１０

ｋΩ２只０

.１５项目七

两位按键计数器的制作四、

电路板的设计１

备齐元器件及设备元器件及设备清单如表７－２

所示。１２９表７－２ 元器件及设备清单项目七

两位按键计数器的制作１２

9序号名称标号规格数量单位图例参考价格/

元５电容Ｃ０

１

μＦ(１０４)２只０

２６２

脚按键开关Ｋ６

ｍｍ×６ｍｍ×５

ｍｍ２只０

１５７电池９

Ｖ１只略１０８导线芯径

０

５

ｍｍ单股