电子线路论文(纪念日数显电路)

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1、电子线路论文电子线路论文( (纪念日数显电路纪念日数显电路) )本文由虢之小子贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。JIU JIANG UNIVERSITY电子线路课程设计论文题 目 英文题目 纪念日数显电路 Digital device circuit anniversary 电子工程学院 通信工程 * A0811/*号 *院 系 专 业 姓 名 班级学号 指导教师二零壹零年六月电子线路课程设计论文摘要本设计大部分运用数字电子技术基础知识,采用 NE555 组成的多谐振荡器产生矩形脉 冲,十进制计数器 CD4017 接收脉冲信号,锁存

2、,译码,驱动器 CD4511 驱动数码管.开关 三极管通过他激式使开关管工作在饱和,截止(即开,关)状态,控制消隐脉冲的产生以 及电流通断.关键词: 关键词:数显,脉冲,译码,计数器1电子线路课程设计论文目录第 1 章 设计的意义与目的 3 第 2 章 原理知识 3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 第 3 章 原理图 3 NE555 组成的多谐振荡器 4 十进制数译码器 CD4017 5 1N4148 玻封硅二极管 5 显示译码器 CD4511 引脚图及功能 5 LED 数码管 6 四 2 输入与非门 CD4011 7 EDA 技术的运用 73.1 Protel 画图基

3、础 7 3.2 仿真软件 proteus7.5 7 第 4 章 组装焊接 7 4.1 元件清单 8 4.2 焊接 7 第 5 章 测试调试及测试结果 8 第 6 章 总结 9 参考文献 92电子线路课程设计论文设计的意义与目的 第 1 章 设计的意义与目的纪念日数显装置电路是一个倒计时数显电路,显示纪念日的年月日以及距今倒计时间. 设今天为距 2008 年 8 月 8 日还剩 69 天的日子,设计一个电路反复显示以上信息. 显示方法:采用三个数码管,其中一个数码管反复显示 2008 8.8;该数码管的下方并排 放置另二个数码管,这二个数码管反复显示 69,彼此工作节拍用表格表示如下: 每一小方

4、格为一个节拍(约为一秒) ,方格内按指定内容显示,凡空白格表示该节拍无 任何显示. 2 0 0 8 8 . 8 2 0 0 8 8 . 8 6969696969要求:1,稳压电源输出用绿色发光二级管指示;振荡器输出用红色发光二极管指示.2, 每次“69“显示时间不得小于 4 个节拍,也不得多于 6 个节拍且每次开始显示的“69“必 须紧接在上一个数码管“8.8“后面出现,不得错位.第 2 章 原理知识2.1 电路工作原理NE555 及其周围元件组成振荡器产生矩形脉冲, 输入到十进制计数分配器 CD4017. CD4017 的 QoQ9 依次输出计数脉冲,其中 Q0,Q3,Q5,Q7 输出经二极

5、管 D5,D6,D7,D8 输送到 BCD-七段锁存/译码/驱动器 CD4511,驱动数码管.Q1,Q2 不外接,Q4,Q6,Q8,Q9 输出经 二极管 D4,D3,D2,D1 至三极管 VT,再经 VT 集电极输至 CD4511 的 4 脚,形成相应的消隐 脉冲.Q7 输出的另一路经 R11 让相应脉冲点亮数码管的小数点 DP,于是有“2008 8.8“ . Q9 输出的另一路输至 4011 经反相延时器再反相至三极管基极,作为导通控制信号.当为高 电平输出时,三极管导通,下方的两个数码管显示“6 9“并延时数秒.3电子线路课程设计论文原理图R3100kR1470RU1 R22k2Q1NPN

6、7 1 2 6 3 4 5A B C D LT BI LE/STB 74HC4511D1LEDQA QB QC QD QE QF QG13 12 11 10 9 15 14D7 U38 1N4148 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 CO 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11 12U2Q DC 3 714 13CLK ER456kD31N4148D41N4148D51N4148VCC4D6 D8 1N41481N4148Q2NPNRRV15 CVR6470RGND15 TH 62 100K510R 1 NE5554017 1N414811TRR5MRD9D101

7、N4148 12 13U5:D4011C110uC210nD2LED 8 10 9 4011 6 1N4148 4011 4011U5:C5U5:B4D11U5:A1 3 2C34u7R7470RR8470RR9470R2.2 NE555 组成的多谐振荡器555 组成的多谐振荡器可以用作各种 时钟脉冲发生器,如图所示;图中为脉 冲频率可调的矩形脉冲发生器,改变电 容 C4 可获得时间较长的低频脉冲,调节 电位器 RV2 可得到任意频率的脉冲信号, 如秒脉冲,1kHz,10kHz 等.由于电容 C4 的充放电回路时间常数不相等,所以 图中所示电路的输出波形为矩形脉冲.100 K 8 4 R C

8、C V +5 VR1 56 0 RVk 2U 4 Q 3D C 7V o5C V T R2D N 6 G T H 1 NE5 55R1 510 1 RC 10 4 uC 10 5 nD1 LE 2 D4电子线路课程设计论文2.3 十进制数译码器 CD4017CD4017 是一片 CMOS 十进制计数译码器亦计数脉冲分配器, 逻辑功能图如图中所示.共有三个输入端,复位清零端 MR,当 在 MR 端输入高电平或正脉冲时,计数器清零,所有输出中只 有对应“0“状态时 Q0 端输出高电平,其余输出均为低电平; CLK,E 端为时钟输入端,其中 CLK 用于上升沿计数,E 端用于 下降沿计数,彼此间有互

9、锁关系,若利用 CLK 计数时,E 端应 接地(低电平) ,而要利用 E 端计数时,CLK 端应接高电平, 反之则形成互锁.CO 为进位端,CD4017 每输入 10 个脉冲,就 可得到一个进位脉冲,故 CO 亦可作为下一级计数器的时钟信 号.12 11 9 6 5 1 10 7 4 2 3CO Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 CD4017MR15E CLK13 142.4 1N4148 玻封硅二极管1N4148 为高速开关的典型产品,因其具有良好 的开关特性,其反向恢复时间 trr 仅几纳秒,体积 小,价格便宜,现已被广泛用于电子计算机,仪器 仪表中的开关电路,还

10、被用到控制电路,高频电路 及过压保护电路中.1N4148 的各项技术指标如表:最高反 反向击 最大正 最 大 正 平 均 整 向工作 穿电压 向压降 向电流 流电流 UBM(V) UFM(V) IFM(mA) Id(mA) 电压 URM(V) 75 100 =1 450 150反 向 恢 复 时间 trr ns) ( 4最 高 零偏压 最大功 结温 结电容 耗 TIM CO(pF) PM(mW) O ( C) 150 4 5002.5 显示译码器 CD4511 引脚图及功能CD4511 是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码七段码译码器,特点 如下:具有 BCD 转换,消

11、隐和锁存控制,七段译码及驱动功能的 CMOS 电路能提供较大的拉5电子线路课程设计论文电流.可直接驱动 LED 显示器. 用 CD4511 实现 LED 与接口方法如右 图: 功能介绍如下: BI:4 脚是消隐输入控制端,当 BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数 码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示 数字. LT: 脚是测试输入端, BI=1, 3 当 LT=0 时,译码输出全为 1,不管输入 DCBA 状态如何,七段均发亮,显示“8“ .它主要用来检测 数码管是否损坏. LE:锁定控制端,当 LE=0 时,允许译码输出. LE=1 时译码器是锁定保持状态,译码器 输出被保持在 LE=0

12、 时的数值. A,B,C,D 为 8421BCD 码输入端. a,b,c,d,e,f,g:为译码输出端,输出为高电平 1 有效. CD4511 的内部有上拉电阻,在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作.2.6 LED 数码管将多只 LED 的阴极连在一起即为共阴式,而将 多只 LED 的阳极连在一起即为共阳式.以共阴式为 例,如把阴极接地,在相应段的阳极接上正电源, 该段即会发光.当然,LED 的电流通常较小,一般 均需在回路中接上限流电阻.假如我们将“b“和“c“ 段接上正电源,其它端接地或悬空,那么“b“和“c“ 段发光,此时,数码管显示将显示数字“1“ .而将 “a“,“b“,“d“

13、,“e“和“g“段都接上正电源,其它 引脚悬空,此时数码管将显示“2“ .6电子线路课程设计论文2.7 四 2 输入与非门 CD4011引脚图:CD4011 内部逻辑结构图:技术的运用 第 3 章 EDA 技术的运用3.1 Protel 画图基础将所设计的原理图利用常用电路画图软件 protel 绘制,芯片的实际引脚图也可以通过 该软件自行绘制,在实际焊接电路之前,一定要绘制出单线不交叉图,以利于实际电路布 线,减少跳线或避免跳线,使实验板焊接的更美观.3.2 仿真软件 proteus7.5在设计中另一实用软件就是仿真软件,它的运用能够让让自己的设计减少失误,进 而避免盲目焊接.电路仿真是以电

14、路理论数值计算方法和计算机技术为基础,采用仿真模 型和仿真算法,通过计算机分析计算,然后通过波形和图表等形式显示电路的仿真结果.第 4 章 组装焊接4.1 4.1 焊接按照原理图,画出单线不交叉图,在实验板上合理布局,即可避免跳线或尽少跳线.7电子线路课程设计论文4.2 4.2 元件清单Part Type 二极管 1N4148 R 2.2k R 100k R 56k R 470 R 510 可变电阻 100k 电容 4.7u 电容 10u 电容 103 三极管 9014 8 段共阴极数码管 4011 4017 NE555 CD4066 LED Quantity 9 1 1 1 4 1 2 1

15、1 1 2 3 4 1 1 1 2测试调试及测试结果 第 5 章 测试调试及测试结果按照实际引脚图链接好电路后,接通 5V 电源,LED1 一直保持亮,LED2 频闪,周期 约为 1 秒.表明 NE555 组成的多谐振荡器成功输出周期约为一秒的矩形脉冲. 按照预期,原理图上方的数码管,反复显示 20008 8.8;该数码管在显示完一遍后, 下方两个数码管显示 69,之后也反复显示.8电子线路课程设计论文第 6 章 总结在设计纪念日数显电路的过程中,我综合运用电工技术,电子技术课程(数电,模电) 中的所学到的理论知识来完成纪念日数显电路的设计和分析电路,学会了在虚拟的环境下 创建电路,计算与调整参数,用虚拟电子设备来测电路的仿真的结果,我能灵活的应用 EWB 软件中的各个单元电路,最终完成电子产品的制作,并实现功能.参考文献【1】 【2】 罗杰 谢自美主编. 电子线路设计实验测试(第 4 版). 电子工业出版社,2008 王港元主编. 电工电子实践指导. 江西出版集团,江西科学技术出版社,200991