led控制器的设计.docx

目录目录1LED控制器的设计21 选题背景21．1 指导思想21．2 方案论证21．3 基本设计任务32 电路设计32.1 总体方框图32.2 工作原理33 各主要电路及部件工作原理33.1 555单稳态触发电路43.2 CD4511简要说明43.3 AT28C16说明54 原理总图65 元器件清单66 调试过程及测试数据（或者仿真结果）76.1 通电前检查76.2 通电检查76.3 结果分析77 小结78 设计体会及今后的改进意见88.1 体会88.2 本方案特点及存在的问题88.3 改进意见8LED控制器的设计1 选题背景随着社会的进步，led显示器在我们生活中的应用越来越广泛，特别是在广告宣传业，由于led显示的以下特点使得其快速占领了很大的市场。1、亮度高：户外LED显示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端；户内LED显示屏的亮度大于2000md/m2。2、寿命长：LED寿命长达100,000小时（十年）以上，该参数一般都指设计寿命，亮度暗了也算；3、视角大：室内视角可大于160度，户外视角可大于120度。视角的大小取决于LED发光二极管的形状。4、屏幕面积可大可小，小至不到一平米，大则可达几百、上千平米；5、易与计算机接口，支持软件丰富。1．1 指导思想要用数码管显示，首先需要译码器，在此我用是CD4511，要显示什么数字，只要正确控制CD4511的输入即可。1．2 方案论证方案一：用NE555产生时钟信号，通过74LS161计数，然后再用74LS1151选出所需的高低电平，通过所选出电平的有机组合再经过CD4511译码使得数码管显示所要的数字。方案二：用NE555产生时钟信号，通过74LS161计数，然后再用28C16编程控制输出，再经过CD4511译码使得数码管显示出所要的数字。方案三：以单片机为核心，通过编程实现字符显示。综合考虑，采用哪种方案：第三种方案不符合这次课设的设计要求，第一种方案电路设计复杂，固选第二种。1．3 基本设计任务功能要求：（1）采用一个半导体数码管作为控制器的显示器，能够自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。（2）打开电源时，控制器可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。提示：设计时先用仿真软件protues测试设计电路是否正确，无误后再制作实际电路。参考元器件： 74HC160/74HC161，AT28C16，NE555，CD4511等2 电路设计2.1 总体方框图图2-1 总体方框图2.2 工作原理用NE555产生给74LS161产生约一秒的时钟信号，使74LS161计数，两片74LS161接成28进制，然后再用74LS1151选出所需的高低电平，通过所选出电平的有机组合再经过CD4511译码使得数码管显示所要的数字或字符。3 各主要电路及部件工作原理3.1 555单稳态触发电路图3-1NE555单稳态触发电路3.2 CD4511简要说明CD4511BCD七段显示器译码器/译码器，IC CD4511是一组用来作为BCD对共阴极LED七段显示器译码的包其引BCD七段显示器译码器/译码器中文IC CD4511是一组用来LT：做灯泡测试用，当LT=0，则不论其它输入状态为何，其输出abcdefg=1111111，使七段显示器全亮，即显示8，以便观测七段显示器是否正常。当LT=1，则正常解码。BI：空白输入控制，当BI=0 (LT 为1 时)? 则不论DCBA 之输入为何，其输出abcdefg皆为0，即七段显示器完全不亮，此脚可供使用者控制仅对有效数据译码，避免在无意义的数据输入时显示出来造成字型的系乱。LE：数据栓锁致能控制；在CD4511 中，不但具译码功能，更具有数据栓锁的记忆功能。当LE=0 时(LT=1 且 BI=1)，DCBA 数据会被送入IC 的缓存器中保存，以供译码器码；当LE=1 时，则IC 中的暂存器会关闭，仅保存原来在LE=0 时的DCBA数据供译码器译码。换句话说当LE=1 时，不论DCBA 的输入数据为何，皆不影响其输出，其输出abcdefg 仍保留原来在LE 由0转为1以前的资料。新艺图库???? 图1 IC图3-2-1 CD4511各引脚作为BCD对共阴极LED七段显示器译码的包装图3-2-2 CD4511功能图3.3AT28C16说明AT2816可以看做是一个自定义的译码器，通过编程实现当输入一个数时能够按照使用者的意愿来控制输出。由于连线时为