课程的设计10进制计数器以及8位按键显示器.docVIP

数电课程设计 实验课题：10进制计数器以及8位按键显示器 所在学院：信息科学与工程学院 专业班级：通信工程1103班 姓 名：吴勇慷 学 号：110404302 指导教师：孙洪林 课程设计内容以及要求： 功能一：能实现0~9九个数连续循环显示的加法计 数功能。 功能二：能实现8个按键，当按到某个按键时，数 码管上显示该按键所对应的的数字，互相不影响。 设计的任务 1：设计电路图 2：写出电路原理 3：对所做的电路进行调试分析 4：对实验进行总结和体会 实验所需元器件 USB插口一个，开关8个，200K的电阻11个以及47K的电阻一个，一个74LS148,74LS160，CD4511，74LS04，单刀双掷开关，数码管，555定时器，0.1uF的电容，0.01uF的电容 设计方法和步骤： 将电路分为两个部分，一部分为按键显示，另一部分是自动循环显示。 按键显示大体部分由开关控制信号的输入进入编码器然后编码器的输出通过译码器在通过数码管进行显示。 0~9九个数连续循环显示电路用十进制计数器还要有脉冲发生器最后将输出结果显示出来。 最后将这两个电路连接起来通过计数器的预制数端进行功能的转换。 设计原理 为实现10进制计数器功能，需用到74LS160芯片。当 把它的LD端与RD端接到高电平时，它工作在计数 功能，这时它的工作原理就是10进制计数器；为实现 8按键显示器功能，需要用到74HC148优先编码器与 74LS04非门芯片，74HC148为cmos管，所以要加上 拉电阻，之后用74HC148把8位信号编码进去，输出 时需要用非门将输出信号反转，才能得到所需要的信 号。此时将74LS160 LD端接到低电平，RD端接到高 电平，这时它工作在置数功能，将74LS148的编码信 号完全输出。整体电路的显示需要CD4511译码器和 译码管的结合使用。由于整体电路共用一个数码管和 译码器，所以需要将这两种功能合在一起，因此需要 一个单刀双掷开关（自锁开关）来实现。当自锁开关 自锁时，实现8位按键显示功能；当自锁开关不自锁 时，实现10进制计数器功能。脉冲信号需要不自锁开 关控制。为使所加脉冲信号更加稳定，用74LS00做锁 存器。 整体电路图： 参数计算： 上拉电阻 阻值2KΩ 在74HC148上加入上拉电阻是为了保护电路，通常阻 值在1.5~2.5kΩ之间，在74LS00上加入上拉电阻是为 了提高输入电平，产生高驱动。通常也在2kΩ左右。 调试与分析： 电路板焊接完成后，接上电源，数码管什么也不显示，后来发现USB少接一根线，修正后，实现了自动显示数字，但是只显示13579 ，通过多次测量检测，换了一个555，工作就正常了。 收获及体会： 通过设计电路图，让我更加详细的了解各个芯片的功能和他们的工作原理，通过实践操作，深层次的掌握了知识。通过焊接电路，让我们了解每种芯片以及各种开关引脚的接法。通过此次的实验设计，我认为可以很好地将课本上的理论知识接受，既增强了动手能力，又可以将书本上的知识很好地吸收运用，又通过自身实践，巩固了以前学过的知识。通过这次实践，我们可以更好的将理论与实践并行。