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    十通道開關及顯示電路設計論文

    作者:佚名   來源:本站原創   點擊數:  更新時間:2008年07月28日   【字體:

     

    一、工作原理分析
    1、工作原理框圖
    本十通道開關及顯示電路要實現的功能是按鍵開關SA每通斷一次,數碼管顯示十通道開關通道導通的位數,同時對應的十通道開關通道導通。下面從四個方面進行分析:
    2、手動脈沖產生電路分析
    本電路由LM555定時器,三極管2SC1815,電阻R1、R2,電容C1、C2構成施密特觸發器當接通電源后,555定時器的6腳THR與2腳TRI并接在一起,加到VT管的集電極,受集電極電壓控制。當開關SA合上時,使得VT管集電極電壓小于三分之一電源電壓,VT管導通,LM555定時器的3腳將輸出高電平。當開關SA打開時,使得VT管集電極電壓大于三分之二電源電壓,VT管導通,LM555定時器的3腳將輸出低電平。實現開關SA每通斷一次,555定時器的3腳就輸出一個脈沖波加到計數譯碼功能電路。
    3、計數譯碼功能電路分析
    本電路由十位計數譯碼器74ls90組成,利用7490的QA(12腳)與INB(1腳)相連接,時鐘脈沖從INA(14腳)輸入,則構成8421BCD碼十進制計數器,當INA(14腳)每來一個上升沿時,將從7490的QA、QB、QC、QD輸出8421BCD碼(0—9)分別加到數碼管顯示電路和十通道驅動輸出電路。
    4、數碼管顯示電路功能分析
    本電路由BCD鎖存七段譯碼/驅動器(消隱)4511,七段共陰數碼管,電阻R3—R9等組成,將從7490的QA、QB、QC、QD輸出8421BCD碼(0—9)加到4511的輸入端A、B、C、D,由4511譯碼并送到數碼管顯示相應的數字(0—9)。
    5、十通道驅動輸出電路分析
    本電路由四位四線十線譯碼器7442和六反相器7404組成,從7490的QA、QB、QC、QD輸出8421BCD碼(0—9)加到7442的輸入端A、B、C、D,由7442譯碼并從Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9的相應引腳輸出低電平,再分別由反相器驅動繼電器電路工作。
    二、設計依據
    本電路主要用到了以下集成芯片,并對其引腳功能及真值表進行分析。
    1、555定時器的引腳功能如下
    1腳:地,2腳:觸發輸入端,3腳:輸出端,4腳:復位端,5腳:電壓控制端,6腳:閥值輸入端,7腳:放電端,8腳:電源。
    555的真值表如下:

    閥值輸入端THR
    觸發輸入端TRI
    復位端MR
    VT管
    OUT
    X
    X
    0
    導通
    0
    >2/3VCC
    >1/3VCC
    1
    導通
    0
    <2/3VCC
    >1/3VCC
    1
    原狀態
    原狀態
    <2/3VCC
    <1/3VCC
    1
    截止
    1

    本電路圖構成了施密特觸發器,當開關SA打開時,輸出為0,當開關SA合上時,輸出為1,組成了手動脈沖產生電路。
    2、十位計數譯碼器74ls90的真值表如下:
    R01,R02:置0端,當R01=1,R02=1時,輸出0,當R01=0,R02=0時,計數狀態。
    R91,R92:置9端,當R91=1,R92=1時,輸出9,當R91=0,R92=0時,計數狀態。
    INA,INB:時鐘輸入端,上升沿有效。
    74ls90的QA(12腳)與INB(1腳)相接,時鐘脈沖從INA(14腳)輸入,則構成8421 BCD碼十進制計數器。
    本電路當R01=0,R02=0,R91=0,R92=0時,QA(12腳)與INB(1腳)相接,時鐘脈沖從INA(14腳)輸入,則構成8421 BCD碼十進制計數器,當INA(14腳)輸入端每來一個上升沿時,輸出端計數加1。
    3、BCD鎖存七段譯碼/驅動器(消隱)CD4511的真值表如下:
    EL:鎖存允許端,當EL=1時,輸出處于鎖存狀態,當EL=0時,輸出隨輸入的改變而改變。
    BI:滅燈端,當BI=0時,輸出0,當BI=1時,輸出隨輸入的改變而改變。
    譯碼狀態。
    LT:測試端,當LT=0時,輸出0,當LT=1時,輸出隨輸入的改變而改變,
    譯碼狀態。
    A、 B、 C、 D:十進制BCD碼輸入端。
    a b c d e f g :七段共陰數碼管顯示控制端,他的詳細資料及其使用方法請上http://www.hangtai168.com.cn/chip/ 進行芯片查詢.
    本電路BI、LT接的為高電平,EL接的為高電平,電路處于譯碼狀態,輸出隨輸入的改變而改變。
    4、四位四線十線譯碼器7442的真值表如下:
    A、B、C、D為BCD碼輸入端(0000—1001),Q0—Q9為譯碼輸入端。當輸入為0000時,Q0有效,當輸入為0001時,Q1有效。
    5、六反相器7404的真值表如下:
    邏輯表達式:Y=/A
    邏輯功能:有0出1,有1出0。
    三、電路圖
    四、驗證波形
    555的輸出端A點的波形如下:請下載本論文proteus仿真電路
    7490的輸出端QA 、QB 、QC 、QD的波形如圖
    五、總結報告
    本十通道開關及顯示電路設計論文的設計部分就完畢了,下面我簡單的回顧一下這個設計,電路主要由LM555定時器,三極管2SC1815,電阻R1、R2,電容C1、C2構成施密特觸發器,由十位計數譯碼器7490組成計數譯碼電路。由BCD鎖存七段譯碼/驅動器(消隱)4511,七段共陰數碼管,電阻R3—R9等組成數碼管顯示電路,由四位四線-十線譯碼器7442和六反相器7404組成十通道驅動輸出電路。通過對4511,7442,7404,7490,555等引腳功能,真值表分析,并設計原理圖。使得研究電子技術變得更加直觀,簡單,學習效果更進一步提高,帶動了學習積極性。
     
        通過學習使自己對課本上的知識可應用于實際,使得理論與實際相結合,加深了對課本知識的理解,并利用圖書館查閱資料,增加了許多課本以外的知識。并利用電子電路計算機仿真軟件MULISIM9進行仿真。達到了學以致用的目的。
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