《汽车电工电子技术工程案例41014工程实例4.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车电工电子技术工程案例41014工程实例4.doc（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、工程案例4 一百进制计数译码显示电路设计与制作1引言在日常生活中，经常有计数和显示的应用，如汽车行车里程、自动生产线工 件计数、口岸进出人数、秒表、微波炉倒计时等。此任务主要就是要训练如何运 用计数、译码及显示集成电路实现 09以内的计数显示功能。2、电路工作原理一百进制计数译码显示电路的功能主要是用计数器统计输入脉冲的个数， 并 把计数结果通过译码器译码，翻译成人们习惯的十进制数码的字形 099,从而 直观地显示出来，以便于观察和记录。电路如图1所示：图1 一百进制计数译码显示电路原理图E8B74LS48 gdItD 听眄l1 / 74LS160 L.nJ (十检)今呼牛牛些牛(1) 秒脉冲
2、发生电路也叫时钟振荡电路。该电路对频率的精度要求不高，所以采用555电路构成多谢振荡器，图2中元件参数如下：取C2 =C，由电路知T =(Ri 2R2)Cln2，再取 RRR，贝U T =3RCI n2、2RC=1s。选择C = 1uF，则 R = T 3c |n 2 T 2C = 500k1 ; Ci 一般B斗3627 OUT取 O.OluF。图2秒脉冲电路(2) 一百进制计数器电路计数器电路用的是集成十进制同步加法计数器CT74LS160。74LS160输出8421BCD码直接传输给显示译码器，驱动显示器显出十进制数字。如图 3所示 为74LS160的管脚分布图，74LS160的功能如表1
3、所示。图4所示为两片74LS160表174LS160的功能CPCRLDCTrCTt工作狀态X0XXX置零JI10XX预置数X1101保持X11X0保持r1111计数CR为异步置零端；CP为计数脉冲输人端，D。D3为数据输入端；CTt、CTp为工作状态控制端；LD为同步置数控制端；Q。Q3为计数输出端；CO为 进位输出端。a 4 Qt 20 Q CRLD Dg. D DjYIMxxx1CTtCTp CT74LS160(2) CO1CTtrCTtCTP CT74LS16O(1) CO CTF CT74LS160 CO 件 tn|什位)CR LD DoCR LD Dd D】D2 D3Y f I I
4、I IWill IX X X X玄刃女Xcp图4两片74LS160构成的100进制计数器由图可知低位片在计数到9以前，其进位输出端CO=0,即高位片的CTt=0, 故高位片保持原状态不变。当低位片计数到 9时，其输出CO=1，即高位片的 CTt=1,这时高位片才能接收CP端输入的计数脉冲。所以，输入第10个计数脉 冲时，低位片回到0状态，同时使高位片加1。（3）驱动显示器电路1）显示电路在实际电子电路中，很多地方都要用到数字显示，如计数器、频率计、时钟、 计分牌等。显示器可用LED数码管和LCD液晶显示器。LED显示器亮度高， 如果在环境亮度高的地方还可选用高亮度的 LED显示器，所以，LED
5、数码显示 器是最常用的数字显示器。因为图中计数器输入给驱动显示器的是 8421BCD码, 显示对应的十进制数。因此，图中采用 LED数码显示器。目前国内外生产的LED数码显示种类繁多，型号各异。按图形结构可分为 数码管和符号管两种。如图5所示。其中“+”号管能显示出“+”、“一”号。“ +1” 符号管能显示“ +1”或“一1”。米字管的功能最全，除能显示 AZ的26个英文 字母外，还能显示“ + ”、“”、“X”、“宁”几个运算符。七段显示器一般用来 显示09.有DP的七段显示器可显示小数点。图 6中。a、b、c、d、e、f、g表 示七个笔段，也对应七个外引脚。n 1LIIW!_ mJ1 IA
6、I图5几种LED数码显示器按一块显示器件所含显示数位多少，还可分为一位、二位和多位数码显示器DPobf地ae ci 地 c DPd e ? ?WWW 000立夕如abedoooo切勿处处必坯勿s4-图6共阴和共阳数码显示器原理图和共阴外引脚2）驱动译码器A( O Vcca2UfYfYaBI/RBOYaRBIAjYcAoYdGMDy63图774LS48引脚功能图显示译码并能直接驱动 LED显示器的TTL电路如 74LS47 （共阳），74LS48（共阴）等。如需计数和译码显示 功能的可选取74LS143和74LS144等。74LS47是集电极 开路（OC门）电路，需外接上拉电阻。这里选用典型电路
7、 74LS48,其引脚功能如图7所示。电路功能如表2所示：表2LTRBIBI/RBOAMaAjAoy.YbKXiKYrYBXX0X X X X00000001; 010 0 0 000000000X1X X X X11111111X1X X X X显示字形LT端为灯测试端，LT =0时，YaYg全部输出高电平，可驱动共阴数码管七笔都亮。平时应使LT -1RBI为灭零输入端，设置RBI的目的是为了把不希望显示的零灭掉BRB。作输入使用时，称灭零输入控制端。只要加入灭灯控制信号BI =0 , 无论A3、A2、A1、A0的状态是什么，都将被驱动的数码管熄灭。作输出端使用时，称灭零输出端。RBO =0
8、时表示A3、A2、A1、A0全为0, 并且RBI = 0。用RBO的输出信号去控制其他译码器的RBI。3）驱动显示器完整电路驱动显示完整电路如图8所示。图8驱动译码显示电路3、电路的安装（1）对照原理图及实际套件，清点元器件如下表3表3序号名称型号与规格数量1色环电阻器R1、R2500k Q22色环电阻器R300 Q143数码管共阴24电容C11uF15瓷片电容C310316集成电路底座16脚57集成电路底座8脚18555NE5551974LS48CT74LS4821074LS160CT74LS160211万能面包板5mnK 120mnX 160mm1（2）用万用表检测元器件，确认性能完好后，
9、清除元器件的氧化层，按工 艺要求对元器件的引脚进行成型加工，并搪锡；（3）插装元器件，经检查无误后，用导线根据电路的电气连接关系进行布线；（4）按焊接工艺要求对元器件进行焊接，直到所有元器件连接并焊完为止；（5）将所有元件安装好后，焊好电源输入线或输入端子。具体可参考如图9所示的装接布线图。元器件的排列和布局以合理、美观为 标准。其中，电阻采用卧式安装，需贴近电路板；电容采用立式安装；集成电路 应先焊接底座，底座的标记口方向应与实际的集成块标记口方向一致； 调试时再 将芯片插上，集成块插入底座时，应避免插反及引脚未完全插入底座等现象。图9 一百进制计数译码显示电路装接参考图4、电路的调试电路检
10、查正确无误后，接通+5V直流电源，若电路工作正常，则会显示00、01、0298、99、00。如果上述条件满足， 说明一百进制计数译码显示器制作成功。 如果不满足则 需要进一步调试，该电路可能出现的典型故障及排除情况如下：(1)能够计数“ 0099” 一百个数码后又重新从“ 00”开始计数，但是计 数过快，有的数码看的不是特别清楚。 此种故障是时钟振荡电路不准确， 秒脉冲 时间过短，可检查电容C1和C2是否焊错，或者是C1性能不好。此时可更换C1 或者给 C1 再并联一个电容。( 2)个位计数 0 9 十个数码后，又重新显示 0，十位无反应。此种故障说 明振荡电路完全正确， 可以先检查十位的数码
11、管各笔段能否正常点亮， 若不正常 可修改焊错部分；如果正常再检查十位计数器电源和 CP有没有接好，若不正常 可修改焊错部分； 如果正常， 再看个位计数器的进位有没有送信号给十位计数器 芯片，若错则进行修改。(3)接通电源后完全没反应，可先用万用表直流电压挡测量电源供电是否 正常。若不正常，则从直流稳压电源重新输出；若正常就先测量个位集成电路 74LS48 的七个输出端是否有输出电压。如有，则是数码显示器故障，换一个试 试；如无，则逐个拔下74LS48用代替法试验；如果个位的集成块74LS48和数码 管都是好的， 则依次从时钟振荡电路开始检查， 看有无秒信号， 若无则检查更改； 若有就接着看秒信号有没有送给计数器的个位以及个位是否能够计数 (此处可借 助示波器观察)，若不正常，则换个集成块 74LS160试试。个位调试正常后可以 进一步检查以个位计到 9 时能不能进位； 最后用检查、调试个位的方法来调试十 位，直至成功为止。( 4)数码管缺笔少划或显示乱码，数码管缺笔少划时应重点检查数码管的 对应段连线是否存在假焊、漏焊、虚焊；显示乱码时，应检查数码管的各段和 74LS48 输出线的对应关系，看看是否接错，或存在漏焊、虚焊等情况，如有必 要，可更换74LS48试试。