《電子設計基礎》課程設計數(shù)字顯示電路

1、<p><b>　　《電子設計基礎》</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　　設計題目：數(shù)字顯示電路</p><p><b>　　學生班級： </b></p><p><b>　　學生學號： </b></p

2、><p><b>　　學生姓名： </b></p><p><b>　　指導老師： </b></p><p>　　時間： 2011.6</p><p><b>　　設計題目</b></p><p>　　用數(shù)字電路設計一個數(shù)字顯示電路。</p>

3、<p><b>　　設計要求與內容</b></p><p>　　用編碼器、譯碼器、按鍵、七段顯示器設計一個數(shù)字顯示電路，按下0—9中的一個數(shù)字鍵，要求該顯示電路能夠在數(shù)碼管上顯示出對應的數(shù)字，按下第二個按鍵，個位數(shù)左移至十位，個位顯示顯示第二次按鍵值。</p><p>　　PCB繪制要求：線寬0.5mm，焊盤內徑0.4mm，外徑0.7mm。</p&

4、gt;<p><b>　　設計目的</b></p><p>　　掌握數(shù)字電路的設計方法，運用集成芯片完成電路的設計。</p><p>　　掌握multisim軟件的使用，能運用multisim進行電路仿真。</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．設計原理</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上一個狀態(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IN9的優(yōu)先級最高，IN8次之，其余類推。</p><p>　　（2）4511譯碼器</p><p>　　4511是一個用于驅動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點：具有BCD轉換、消隱和鎖存控制、

8、七段譯碼及驅動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅動LED顯示器。功能表如下：</p><p>　　（3）74LS194移位寄存器</p><p>　　74LS194是4位雙向移位寄存器, 74LS194的最高時鐘脈沖為36MHZ，其邏輯符號及引腳排列如下圖：</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；――為直接無條件清零端；</p><p>　　CP――為時鐘脈沖輸入端。</p><p>　　SN74LS194D功能表</p><p>　　

10、（4）74LS175寄存器</p><p><b>　　邏輯符號如圖：</b></p><p>　　其中，RD是異步清零端，即當RD=0時，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。在寄存器中存儲數(shù)據(jù)之前，必須先將寄存器清零，否則有可能出錯。D0、D1、D2、D3為并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0、Q1、Q2、Q3為并行輸出端，當然相應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：單刀單置開關10個，1KΩ電阻10個，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，導線若干。</p><p>　　運用multisim化的仿真電路如圖</p&g

12、t;<p><b>　　六．仿真結果</b></p><p>　　1.在沒有輸入時，兩個顯示器什么也不顯示，按下第一個按鍵“5”后，個位顯示數(shù)字“5”，十位顯示“0”；</p><p>　　第二次按下數(shù)字“9”，個位顯示“9”，十位顯示“5”；</p><p>　　3.以此類推，個位顯示當前數(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>　?。?）根據(jù)仿真電路圖繪制原理圖。</p><p>　?。?）用相應適當?shù)男吞柗庋b各元件（特別注意在單刀雙擲開關的封裝時要運用SIP3），電源用一個雙口網(wǎng)絡封裝。</p>

14、<p><b>　　（3）生成網(wǎng)絡表。</b></p><p>　　用protel繪制的原理圖如下：</p><p><b>　　PCB板圖繪制</b></p><p>　　確定坐標原點，規(guī)劃好PCB板的邊界以及對換單位為mm,將生成的網(wǎng)絡表導入規(guī)劃好的PCB板框中。</p><p>&l

15、t;b>　　處理網(wǎng)絡宏錯誤。</b></p><p><b>　　手動布局，布線。</b></p><p>　　利用設計規(guī)則檢查電路板。</p><p>　　打印預覽，導出各層布線。 </p><p>　?。?）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</b></p><p>　　1. 本次試驗用到的74147是九輸入的，而試驗要求輸入0-9這十個數(shù)字，所以選擇用“0”來控制4511的顯示功能，即當沒有數(shù)字輸入時

17、顯示器什么也不顯示，方法是：用十個輸入端通過與非門后來控制4511的BI端。</p><p>　　2. 七段顯示器的使用時，要注意所用的是共陰極還是共陽極的。</p><p>　　3. 74LS175的CP端用十輸入與非后再進行一次非門來控制。</p><p>　　4. 74147四輸出端要經(jīng)過非門后連接4511的輸入端，否則低電平變高電平，與結果相差甚遠。<

18、/p><p>　　此次課程設計主要運用了數(shù)電的知識，運用multisim仿真軟件以及protel完成實踐設計，這次設計讓我體會了理論設計到實際生產(chǎn)的具體流程都是在理論的支撐下，培養(yǎng)了我獨立思考解決問題的能力，理解到了理論與實際的緊密聯(lián)系，理論指導實踐，實踐可以驗證理論，俗話說實踐是檢驗真理的唯一標準，只有更好的掌握理論知識才能更好的完成實踐設計，同時在本次課程設計中我也發(fā)現(xiàn)了自身很多不足之處，理論知識只是一個支撐，在

19、實際解決問題中還可能出現(xiàn)很多問題，但是經(jīng)過自己翻查資料與請教他人，問題都得到了解決，提高了我們獨立思考問題與解決問題的能力，與同學交流經(jīng)驗，也拉近了我們之間的距離。作為一個當代大學生在學好理論知識的同時更加要培養(yǎng)自己的實際操作動手能力，畢竟社會上需要的不僅僅是只知道理論，不知道實際動手操作的人，是理論與實踐相結合的社會知識分子，課程設計正好鍛煉培養(yǎng)了我們這方面的能力，課程設計是對理論知識的鞏固與加強，課本上的知識繁雜，冗多，平時的課堂學