娆㈣繋鎮ㄧ櫥闄喰掳媾芄吠疾释2019-官网|首页-欢迎您!!     鏀惰棌鏈珯 璁句负棣栭〉 甯姪涓績 
绉鍙戠綉 鍙戝瀷 缇庡彂 绉鍙
棣栭〉 鈹  新版跑狗图彩图2019 鈹  关于我们 鈹  产品展示 鈹  荣誉资质 鈹  新闻动态 鈹  成功案例
褰撳墠浣嶇疆锛主页 > 荣誉资质 > 姝f枃
基于“米”字型字符管的趣味显示器设计

鏃ユ湡;2019-06-15  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  基于“米”字型字符管的趣味显示器设计_电子/电路_工程科技_专业资料。这是我们学校的电子综合设计,是基于“米”字型字符管来实现的,功能很完善,报告写得很清楚。

  电子综合设计 题 学 专 班 目 院 业 级 趣味显示器设计--硬件设计 计算机与信息工程学院 电子信息工程 学生姓名 指导教师 2012 年 10 月 18 日 趣味显示器设计 一、 设计目的 电子综合设计是在学完《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》的课 程之后, 安排的教学与生产实际相结合的重要实践教学环节。在电子综合设计的 过程中,使学生能综合运用自己的所学知识,从而培养学生观察问题、解决问题 的能力。为今后的毕业设计、工程实践打下一定的基础。通过完成一个课题的电 路设计、 理论分析计算和实验调试任务,巩固和加深电子技术课程中所学的理论 知识和实验技能。 本次的课程设计,主要完成数字电路实现对“米”字符显示器的控制,掌握 集成数字芯片的使用方法和“米”字符显示管的使用。通过实现对“米”字符显 示管的控制, 进一步了解基本数字电路的控制原理,并且掌握对简单实用电路的 分析方法和工程设计方法。 二、 设计要求 1、设计题目:趣味显示器设计。 2、基本功能:使用“米”字符显示管设计一个能控制 8 个“米”字符显示管的 显示器,要求能控制形成形成多种字母和数字。 3、扩展功能:通过调节电位器的数值可以调节显示器的显示频率和实现显示器 的字符可调节功能。 4、要求独立查阅相关资料,进行理论设计、元器件选择。 5、要求独立进行印刷线路板的组装、焊接、调试,并实现基本功能。 三、 设计工具 工具名称 数字万用表 电烙铁(含烙铁架) 焊锡丝 连接线 镊子 梅花螺丝刀 扁口螺丝刀 电压源 数量 一只 一只 一圈 若干 一个 一只 一只 一个 四、 整体设计 1、资料查阅 趣味显示器主要分为显示部分和数字控制部分,显示器采用多个“米”字符 显示管来实现显示功能, “米”字符显示管共有 16 段笔画(A-P) ,用它可以显 示很多字符和数字,比如 26 个英文字母、阿拉伯数字等等简单字符,不仅如此, 在活用了“米”字符按显示管后可以扩展显示许多字母字型。 2、设计思路 由于用多段“米”字符显示管来显示时,需要动态扫描每一个“米”字符显 示器。 这时就需要采用计数器芯片来实现,然而又考虑到计数器工作时需要有时 钟信号来控制, 这时就需要设计一个震荡电路来产生时钟信号。 当计数器工作后, 每输出一个高电平片选就将一个“米”字型字符管点亮,而每一个“米”字型字 符管所显示的字符采用拨码开关来做未选或用二极管锁存位信号。 根据设计要求,一个十进制计数器/分频器可以外接十路输出信号,故可以 选用十个“米”字型字符管,通过拨码开关或者更改二极管的连接方式可以形成 多种字母和数字。设计方案中产生震荡信号所用的数字芯片为 CD4069,十路输 出计数器采用十进制计数器/分频器 CD4017,计数信号通过 74HC373 来驱动共 阴“米”字型字符管。 3、系统框图 系统的总体框图如下: 显示部分电路 稳 压 电 路 复位电路 震荡电路 计 数 控 制 电 路 图一:系统总体框图 4、方案选择 方案一:采用共阳极“米”字型字符管,通过使用 MOS 管来驱动,位选时 通过使用二极管来锁存位信号,电路采用一个“米”字型字符管,电路图如下图 所示: 图二:趣味显示器方案一 方案二:采用共阴“米”字型字符管,通过使用 74HC373 来驱动,位选时 通过使用拨码开关来改接位选,这种方案使用八个“米”字型字符管作为显示部 分,其显示电路如下图: 图三:趣味显示器设计方案二 对比这两个方案,我发现如果采用方案一,则需要外接十个 MOS 管来锁存 位信号,并且需要焊接较多的矩阵二极管,而且焊好后不容易改动,焊接工作量 较大、需要的元件较多。方案二采用锁存器芯片 74HC373 来输出控制信号,通 过拨码开关来改变位选, 可以达到轻松显示任意字符的目的, 并且结构简单清晰, 使用的元器件也相对较少。 综上所述,考虑到要求控制多个“米”字型字符管,由于矩阵式结构复杂, 故选择方案二。 五、 主要元件介绍及工作原理 1、显示元件——“米”字型显示管工作原理 “米”字型字符管由十七段发光二级管单元(包括一个小数点)组成,根据 发光二极管单元的连接方式分为共阳极“米”字型字符管和共阴极“米”字型字 符管。共阳极“米”字型字符管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共 阳极(COM)的“米”字型字符管,共阳极“米”字型字符管在应用时应将公 共极 COM 接到+5V, 当某一段发光二极管的阴极为低电平时, 相应字段就点亮; 当阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴“米”字型字符管是指将所有发光二 级管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的“米”字型字符管,共阴极“米” 字型字符管在应用时应将公共极 COM 与地线 GND 相接。当某一段发光二极管 的阳极为高电平时,相应字段就点亮;当某一段发光二极管的阳极为低电平时, 相应字段就不亮。 “米”字型字符管外部结构图如下图所示: 图四: “米”字型字符管外部机构图 “米”字型字符管共有 16 段笔画(A-P) ,可以组成很多字段,部分显示字 母选择段如下图所示: 图五:字母显示图 2、十进制计数/分频器 CD4017 简介 十进制计数/分频器 CD4017 的内部由计数器及译码器两部分组成,有译码 器输出实现对脉冲信号的分配整个输出时序就是 0、1、2、……9 依次输出与时 钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。CD4017 有 10 个输出端(0~9)和一个进 位输出端 CARRY-OUT。每输出 10 个计数脉冲,进位端就得到一个进位正脉冲, 改进位输出信号可以作为下一级的时钟脉冲。 CD4017 有 3 个输入端 (MR、 CP0、 CP1) ,MR 为清零端,当在 MR 端加上高电平或正脉冲时其输出 0 为高电平,其 余输出端 1~9 均为低电平。CP0 和 CP1 是 2 个时钟输入端,若要用上升沿来计 数,则信号从 CP0 输入;如果要用下降沿来计数,则信号由 CP1 端输入。设置 两个时钟输入端, 级联时比较方便, 可驱动更多二极管发光。 由此可见, CD4017 当 有连续脉冲输入时, 其对应的输出端依次变为高电平状态,故可以直接当作顺序 脉冲发生器。十进制计数/分频器 CD4017 的引脚图如下: 图六:CD4017 引脚图 3、反相器 CD4069 反相器是可以将输入信号的相位反转 180 度,反相器 TTL 特点:工作速度 快、负载能力强、传输特性好。反相器 CD4069 的结构图下图所示。 图七:CD4069 结构图 4、74HC373 的原理及应用 74HC373 为三态输出的八路 D 透明锁存器,有 54S373 和 74HC373 两种线 可直接与总线相连,当三态允许控制端 OE 为低电平时,O0~O7 为正常逻辑状态,可以用来驱动总线和负载。当 OE 为高电 平时,O0~O7 呈高阻态,即不驱动总线,也不驱动负载,但锁存器内部的逻辑 操作不受影响。当锁存器允许端 LE 为高电平时,O 随数据 D 而变,当 LE 为低 电平时 O 被锁存在已建立的数据电平。 LE 端施密特触发器的输入滞后作用使 由 得交流和直流噪声抗扰度被改善为 400mV。 输出端符号:D0~D7 为数据输入端,OE 为三态允许控制端(低电平有效) , LE 为锁存允许端,O0~O7 为数据输出端。74HC373 的管脚图、逻辑图和真值表 如下图所示: 图八:74HC373 管脚图 图九:74HC373 逻辑图和真值表 六、系统电路设计 1、电源稳压部分 由于数字芯片是使用+5V 电压驱动, 所以为了保证系统能正常工作, 故稳压 部分采用 LM7805 来稳压,其电路如下图所示。 图十:稳压电路 2、 振荡部分电路 本次课程设计采用的芯片 CD4069 共有 6 组反相器, 设计中只使用 3 组反相 器作为振荡器使用;为了减小点解电容漏电对定时精度的影响,故需要用电容 C1、C2 串联形成振荡电容,电容串联后的容量为一半。调节电位器 W 的大小可 以改变振荡器的振荡频率,即可以改变显示器的显示速度,W 数值大,振荡器 的频率越低,显示器的显示速度越慢,反之则快。振荡器的振荡频率 F=1/3.0*(W+R2)*5.0uF,图中的电阻 R1 是保护电阻,其对振荡器的频率几乎没 有影响,振荡器的输出脉冲信号传给 CD4017,振荡电路如下图所示: 图十一:振荡电路 3、控制部分电路 CD4017 为十进制计数器/分频器,该电路有 10 个输出端(0~9) ,其主要功 能是为每输入一个脉冲信号对应计数器的输出端有一个高电平输出, 由于其是十 进制计数器,所以每输入 10 个脉冲信号其输出端就按顺序输出一次。控制部分 电路如图所示。 图十二:控制部分电路 4、复位部分电路 下图为计数器的上电自动清零装置, 当接上直流电压时由于电容器的点位不 能突变,所以在计数器的 RESET 脚 R 端上产生清零电压,以保证计数器从第一 个状态开始计数。 图十三:CD4017 复位电路 5、显示部分电路 显示部分电路采用拨码开关位选,显示器采用共阴极“米”字型字符管,显 示部分如图三所示,由于采用十进制计数器的计数状态,每次显示一个字符,一 共可以显示 10 个字符,比如要显示 GOOD,共四个状态,第一个状态为 G,从 图四可以看出,要显示“G”需将 A、B、D、E、F、G、H、M 八段和驱动器通 过拨码开关相接,其余不需要点亮的笔画则不需要接通;第二状态显示“O” , 则需要将显示器的 A、B、C、D、E、F、G、H 共八段通过拨码开关接通,其余 的不用接通;以此类推,需要点亮的笔画就接通二极管和驱动器,不需要点亮的 笔画就不接通,这样就能显示很多的字符。 6、元器件清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 名称 “米”字型字符管 反相器 计数器 锁存器 电解电容 电解电容 稳压二极管 拨动开关 按键开关 稳压芯片 电容 电容 电阻 电阻 可变电阻器 电阻 8 单元集成排阻 编码开关 型号 LTP58 CD4069 CD4017 74HC373 100uF 10uF IN4148 SW SW LM7805CK 100pF 22uF 100K 1K 100K 200 200 SEDIP-8 数量 8 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 16 16 七、系统调试及结果 这次的课程设计, 我们做的是硬件设计,所以这次的调试过程主要为硬件调 试。首先,我们先提出设计方案,然后交给老师批阅,在指导老师的帮助下,我 们确定方案后就开始按照电路图焊接电路。焊接电路的过程中,我们按照指导老 师的指导,每焊接好一部分电路,我们都先测试一下电路是否有断路,有的话就 立即检测、排除,没有才继续焊接其他单元电路;当我们焊接好所有的电路后, 通电调试时发现字符管没有被点亮,然后我们断电后开始检测,原来是字符管的 COM 端接错了,进过改进后顺利的显示了我们想要实现的功能。 八、设计心得体会 通过这次电子综合设计,我们不但设计了电路原来图,还有硬件实现任务。 首先我们从查阅资料开始, 逐一了解各个元器件的管脚图和工作原理,从没有头 绪到有了清晰的设计思路, 在老师的悉心指导下,我们顺利的设计出了可行的方 案,从而完成了电路图的设计。在连接和调试电路上我们也遇到了很多的困难, 首先是不知道“米”字型字符管的管脚分配方式,所以我通过数字万用表逐一尝 试找到了共阴极“米”字型字符管的管脚分配。其次是布线的问题,从电路图上 可以看出布线不复杂,可是实际布线却没有那么容易,所以我通过老师的指导, 先对整个实际电路有一个整体的了解,基本分析出了布线的方式,然后仔细的分 析各个模块之间的联系, 最后顺利的布好了。这让我们学到了科学严谨的态度应 该时刻牢记在心中。通过这次设计,让我更熟悉了原理图绘制软件 Protel 99 SE 的使用,使我加深了对 74HC373 锁存器、十进制计数器/分频器 CD4017、米字 符显示管的原理、功能的理解。总之,这次的课程设计让我获益匪浅,也给以后 的实际工作打下了基础。 九、参考文献 【1】 王毓银 【2】 谢自美 数字电路逻辑设计 电子线路设计与测试 高等教育出版社 华中科技大学 2005 2000 十、附录 整体电路如下图所示:


 
上一篇:商洛:念好“四”字法 聚力标准化 推动机关党建上水平   下一篇:胃镜捡查显字食管门静脉显露想咨询一下去年查过乙肝一切  
[鎵撳嵃鏂囩珷] [鍏抽棴绐楀彛]
 Google Adsense
 
 鐩稿叧鏂囩珷
·胃镜捡查显字食管门静
·基于“米”字型字符管
·商洛:念好“四”字法
·超级高铁:从历史到现
·鲜为人知的气垫悬浮列
·雪饼气垫、尿不湿面膜
·科技改变生活 木糖醇
 鐑偣鏂囩珷
·科技改变生活 木糖醇
·商洛:念好“四”字法
·基于“米”字型字符管
·超级高铁:从历史到现
·胃镜捡查显字食管门静
·雪饼气垫、尿不湿面膜
·鲜为人知的气垫悬浮列
棣栭〉 | 鍏充簬鎴戜滑 | 鑱旂郴鎴戜滑 | 骞垮憡鏈嶅姟 | 濯掍綋鎶ラ亾 | 娉曞緥澹版槑 | 鍙嬫儏閾炬帴銆 - 銆绔欑偣鍦板浘
Copyright © 2002-2019 DEDECMS. 织梦科技 版权所有 Power by DedeCms