按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作_課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 工作單位： </p><p>　　題 目: 按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作

2、</p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　以0～9十個(gè)數(shù)符標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵</p><p>　　當(dāng)有鍵按下時(shí)，顯示其標(biāo)識(shí)符，并保持顯示符直到新的按鍵作用</p><p>　　如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用，只響應(yīng)最先作用的按鍵</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)

3、工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　方案比較及認(rèn)證</b></p><p><b>　　系統(tǒng)框圖，原理說明</b></p><p>　　硬件原理，完整電路圖，采用器件的功能說明</

4、p><p><b>　　調(diào)試記錄及結(jié)果分析</b></p><p>　　對(duì)成果的評(píng)價(jià)及改進(jìn)方法</p><p><b>　　總結(jié)（收獲及體會(huì)）</b></p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　附錄：器件表，芯片資料</p>

5、;<p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　6月27日~6月30日：明確課題，收集資料，方案確定，仿真</p><p>　　7月1日~7月4日：硬件電路制作與調(diào)試</p><p>　　7月5日~7月8日；報(bào)告撰寫，交設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：

6、 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p><b>　　1 任務(wù)及要求2</b><

7、;/p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求2</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)方案2</b></p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)思想2</p><p>　　2.2 總體邏輯功能圖2</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)方案的選擇3

8、</p><p>　　2.3.1 編碼電路的選擇3</p><p>　　2.3.2 觸發(fā)電路的選擇5</p><p>　　3 單元電路的功能說明6</p><p>　　3.1 單元電路的設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1.1 按鍵控制電路6</p><p>　　3.1.2 編碼電路8

9、</p><p>　　3.1.3 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1.4 邏輯反饋電路的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1.5 譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.2 整體電路的工作原理15</p><p>　　4 利用Protues，Multisim仿真電路16</p>

10、<p><b>　　5 結(jié)束語18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　附錄20</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，

11、電子線路的設(shè)計(jì)工作也日益顯得重要。經(jīng)過人工設(shè)計(jì)，制作實(shí)驗(yàn)板，調(diào)試再修改的多次循環(huán)才定型的傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法必然被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所取代，因?yàn)檫@種費(fèi)時(shí)費(fèi)力又費(fèi)資源的設(shè)計(jì)調(diào)試方法即增加了產(chǎn)品開發(fā)的成本和周期，又受到實(shí)驗(yàn)工作場(chǎng)地及儀器的限制。因此，在EDA飛速發(fā)展的今天，EDA技術(shù)正慢慢領(lǐng)導(dǎo)著電子科技，同時(shí)慢慢進(jìn)入到生活的各個(gè)方面。 &

12、lt;/p><p>　　本次按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作，就是一次理論知識(shí)與EDA技完美結(jié)合。本次設(shè)計(jì)要求以0-9十個(gè)數(shù)符標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，顯示其標(biāo)識(shí)符，并保持顯示符，并保持顯示指導(dǎo)新的按鍵作用，如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用，只響應(yīng)最先作用的按鍵，有點(diǎn)類似于帶數(shù)字的搶答器，不過加了個(gè)數(shù)碼顯示管。</p><p>　　關(guān)鍵詞：EDA技術(shù) 狀態(tài)掃描 數(shù)碼顯示 &l

13、t;/p><p>　　按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　1 任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1）以0-9十個(gè)數(shù)符標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵；</p><p>　　2）當(dāng)有鍵按下時(shí)，用數(shù)碼顯示管顯示其標(biāo)識(shí)數(shù)字

14、，并保持到新的按鍵作用；</p><p>　　3）如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用，只響應(yīng)最先作用的按鍵。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)10按鍵數(shù)字狀態(tài)掃描顯示電路，以0-9標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵，按下某一按鍵，數(shù)碼顯示管顯示相應(yīng)的數(shù)字。</p><p><b>　　

15、2 設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1總體設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，以及十個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系分析，得出設(shè)計(jì)及該電路大體需要按鍵控制電路、編碼電路、觸發(fā)電路、邏輯反饋電路、譯碼電路以及譯碼顯示，其中譯碼電路和譯碼顯示共同構(gòu)成了譯碼顯示電路。其控制關(guān)系如圖2-1所示。</p><p&

16、gt;<b>　　圖2-1總體方案圖</b></p><p>　　2.2總體邏輯功能圖</p><p>　　按照按鍵控制電路的運(yùn)行狀態(tài)與數(shù)碼管的顯示數(shù)字的分析，總結(jié)寫出不同開關(guān)按下時(shí)，數(shù)碼管的顯示，以滿足當(dāng)有開關(guān)按下時(shí)，用數(shù)碼顯示管顯示其標(biāo)識(shí)數(shù)字，并保持到新的按鍵作用，并且多個(gè)按鍵同時(shí)作用，只響應(yīng)最先作用的按鍵的任務(wù)要求。其關(guān)系如下表1。</p><

17、;p>　　表1 開關(guān)和數(shù)碼顯示的關(guān)系</p><p>　　2.3設(shè)計(jì)方案的選擇</p><p>　　在設(shè)計(jì)本電路時(shí)，一共考慮過兩種方案。這兩種方案的不同點(diǎn)在于編碼的方法不同，觸發(fā)電路以及譯碼顯示電路的芯片選擇不同。下面簡(jiǎn)單的介紹一下這兩種方案。</p><p>　　2.3.1.編碼電路的選擇</p><p>　　方案一：用十個(gè)按鍵和門電

18、路組成的8421BCD碼編碼器</p><p>　　此電路邏輯圖如圖2-2所示，增值表如表2所示，十個(gè)按鍵S0-S9分別對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)0-9，編碼輸出為ABCD和GS。</p><p>　　對(duì)真值表和邏輯電路進(jìn)行分析，可得知：1.該編碼器為輸入低電平有效；2.再按下S0-S9中任意一個(gè)鍵時(shí)，即輸入信號(hào)中有一個(gè)為低電平是GS=1，表示信號(hào)輸入，在本次設(shè)計(jì)中還可作為后續(xù)電路的反饋信號(hào)，只有S0-

19、S9均為高電平時(shí)GS=0，</p><p>　　圖2-2 用十個(gè)按鍵和門電路組成的8421BCD碼編碼器</p><p>　　表示有無信號(hào)輸入，此時(shí)的輸出代碼0000為無效代碼。</p><p>　　盡管用十個(gè)按鍵和門電路組成的8421BCD碼編碼器由以上諸多強(qiáng)大的功能，不過其門電路在實(shí)際中很難找到。我也曾經(jīng)想過用其他的門電路來代替圖2-2中的五輸入與非門但還是比較

20、復(fù)雜讓人望而卻步。這就是我不選此電路的一個(gè)重要原因。</p><p>　　表2 十個(gè)按鍵8421BCD碼編碼器真值表</p><p>　　方案二：由74LS147和非門組成的十進(jìn)制編碼電路</p><p>　　此方案中用一個(gè)74LS147代替了方案一中大量的門電路，讓電路變得簡(jiǎn)化。美中不足的是74LS147只有九個(gè)輸入端，再加上74LS芯片后必須得加上四個(gè)非門，讓

21、我感覺很麻煩，這也讓我一度放棄用這種編碼電路。后來，我發(fā)現(xiàn)可以用反饋電路中的一個(gè)開關(guān)代替“0”輸入開關(guān)，彌補(bǔ)了它的不足，這一點(diǎn)將在后續(xù)的反饋電路中加以說明。所以采用此方案。</p><p>　　2.3.2觸發(fā)電路的選擇</p><p>　　方案一：由74LS373和反饋電路連接</p><p>　　74LS373是一個(gè)八D鎖存器。我讓其使能端與反饋電路相連接，使得有

22、信號(hào)輸入后，反饋使能，鎖存信號(hào)，使得其他信號(hào)不能輸入，實(shí)現(xiàn)如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用，只響應(yīng)最先作用的按鍵的作用。理論分析的結(jié)果和仿真效果完全吻合。但是，在實(shí)際制作中，我們的開關(guān)系統(tǒng)所用的開關(guān)是按鍵是的。用這種方法，當(dāng)開關(guān)由閉合到斷開后，數(shù)碼顯示管顯示的數(shù)字會(huì)歸零，不符合“當(dāng)有鍵按下時(shí)，用數(shù)碼顯示管顯示其標(biāo)識(shí)數(shù)字，并保持到新的按鍵作用”的功能。</p><p>　　另外，選用鎖存器就是一個(gè)方向性的錯(cuò)誤。當(dāng)我決定用按鍵開

23、關(guān)時(shí)，就應(yīng)該想到應(yīng)該用觸發(fā)器。</p><p>　　綜合以上理由，不選方案一。</p><p>　　方案二：由74LS273與反饋電路連接</p><p>　　74LS373是一個(gè)八D觸發(fā)器，適合于這種用按鍵開關(guān)控制的電路。按鍵開關(guān)每按一下都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的一個(gè)脈沖信號(hào)，進(jìn)行反饋和觸發(fā)。</p><p>　　方案二完全符合本題目的要求，所以選方案

24、二</p><p>　　方案一和方案二的總體電路圖分別如圖2-3，圖2-4所示。</p><p>　　圖2-3方案一的總體設(shè)計(jì)圖（棄選）</p><p>　　圖2-4方案二的總體設(shè)計(jì)圖 （采用） </p>

25、<p>　　3.單元電路的功能說明</p><p>　　3.1單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3．1.1 按鍵控制電路</p><p>　　按鍵控制系統(tǒng)不僅僅是幾個(gè)開關(guān)，圖3-1就是一個(gè)典型錯(cuò)誤。</p><p>　　圖3-1 錯(cuò)誤的開關(guān)連接</p><p>　　圖3-2正確的開關(guān)連接</p>

26、<p>　　圖3-1中沒有加上拉電阻，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，芯片輸入管腳懸空，不利于電路功能的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　正確的按鍵電路應(yīng)該是加上10k的上拉電阻，使得當(dāng)按鍵都沒有按下時(shí)，芯片輸入為高電平。否則，若按照?qǐng)D3-1的接法，沒有一個(gè)按鍵按下時(shí)，芯片的輸入有可能是高電平，也有可能是低電平，造成芯片輸入混亂，對(duì)后面的邏輯電路造成重大的影響。</p><p>　　如圖3-2所

27、示，從上到下的按鍵分別表示1,2,3,4,5,6,7,8,9.。.通過按鍵的閉合即可完成相關(guān)信號(hào)的輸入。</p><p><b>　　3.1.2編碼電路</b></p><p>　　按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)我采用的是74LS147十進(jìn)制優(yōu)先編碼器，它的真值表和管腳圖如下。 </p><p>　　表3 74LS147真值表</p>

28、;<p>　　其中74LS147的第9腳NC為空。74LS147優(yōu)先編碼器有9個(gè)輸入端和4個(gè)輸出端。某個(gè)輸入端為0，代表輸入某一個(gè)十進(jìn)制數(shù)。當(dāng)9個(gè)輸入端全為1時(shí)，代表輸入的是十進(jìn)制數(shù)0。4個(gè)輸出端反映輸入十進(jìn)制數(shù)的BCD碼編碼輸出。</p><p>　　74147 將 9 條數(shù)據(jù)線（1－9）進(jìn)行 4 線 BCD 編碼，即對(duì)最高位數(shù)據(jù)線進(jìn)行譯</p><p>　　碼。當(dāng) 1－9

29、 均為高電平時(shí)，編碼輸出（ABCD）為十進(jìn)制零。故不 需單設(shè)/IN0 輸</p><p>　　入端。74LS147優(yōu)先編碼器的輸入端和輸出端都是低電平有效，即當(dāng)某一個(gè)輸入</p><p>　　端低電平0時(shí)，4個(gè)輸出端就以低電平0的輸出其對(duì)應(yīng)的8421 BCD編碼。當(dāng)9個(gè)輸入</p><p>　　圖3-3 74LS47管腳圖</p><p>　

30、　全為1時(shí)，4個(gè)輸入出也全為1，代表輸入十進(jìn)制數(shù)0的8421 BCD編碼輸出。</p><p>　　選用74LS147有一個(gè)明顯的缺陷，就是它只有九個(gè)輸入端子，不能實(shí)現(xiàn)“0”按鍵的功能。但是，幸運(yùn)的是，“0”按鍵的功能比較簡(jiǎn)單?？梢栽诤罄m(xù)電路中實(shí)現(xiàn)，具體情況我將要在后續(xù)電路中介紹。</p><p>　　3.1.3觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖3-5所示，為

31、帶有清零端的八D觸發(fā)器74LS273。只有在清除端保持高電平時(shí)，數(shù)據(jù)才能通過觸發(fā)器傳遞到后續(xù)電路。觸發(fā)控制端為11腳CLK，采用上升沿觸發(fā)。通過D觸發(fā)器，我們可以將輸入的相關(guān)信號(hào)“鎖存”（因?yàn)楸仨氁猩仙氐拿}沖觸發(fā)才能使信號(hào)通過，有點(diǎn)類似于鎖存）起來。防止信號(hào)的任意跳變。</p><p>　　74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器</p><p>　　1腳是

32、復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時(shí),輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位;當(dāng)1腳為高電平時(shí),11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng)11腳有一個(gè)上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)

33、、19(Q7)上；</p><p>　　第一腳WR：主清除端，低電平觸發(fā)，即當(dāng)為低電平時(shí)，芯片被清除，輸出全為0（低電平）；</p><p>　　CP（CLK）：觸發(fā)端，上升沿觸發(fā)，即當(dāng)CP從低到高電平時(shí)，D0~D7的數(shù)據(jù)通過芯片，為0時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存，D0~D7的數(shù)據(jù)不變</p><p>　　1D～8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q～8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用

34、作8位地址鎖存器。　　</p><p>　　圖3-4 74LS273的電氣符號(hào) 引腳圖和邏輯功能表</p><p>　　通過真值表以及芯片的相關(guān)功能，我們已經(jīng)了解74LS273的相關(guān)功能。在本次相關(guān)電路的設(shè)計(jì)中，通過反相器作用的信號(hào)輸入到芯片74LS273，由于芯片為八D觸發(fā)器。由D觸發(fā)器的基本功能，輸出Q端與輸入D相同，如果同時(shí)有多個(gè)按鍵作用的時(shí)候，此時(shí)74LS273芯片起到鎖存器的作用

35、，只顯示出最初輸入的信號(hào)。</p><p>　　同時(shí)，當(dāng)按鍵恢復(fù)到?jīng)]有按下去的時(shí)候，信號(hào)通過相關(guān)邏輯作用后，反饋給CLK。在CLK的作用下，實(shí)現(xiàn)清零的功能。清零以后，D觸發(fā)器就不再鎖存以前加入的信號(hào)。當(dāng)有按鍵按下去的時(shí)候，此時(shí)芯片輸入的就是作用按鍵的信號(hào)，再通過D觸發(fā)器的作用，就可以完成新輸入信號(hào)的鎖存。</p><p>　　3.1.4邏輯反饋電路的設(shè)計(jì)</p><p&

36、gt;　　邏輯反饋電路如圖3-5所示，有四個(gè)個(gè)或門（實(shí)際操作時(shí)，用或非門加上一個(gè)非門代替或門，具體原理為：=）和一個(gè)開關(guān)組成。其中出現(xiàn)的開關(guān)是“0”開關(guān)。</p><p>　　當(dāng)圖3-6中的四個(gè)非門有一個(gè)輸出為高電平，就會(huì)輸入一個(gè)上升沿信號(hào)到CLK端，并且輸出一個(gè)高電平到清零端，使得輸出的信號(hào)通過。而且如果最先按下的按鍵沒有按下，高電平會(huì)持續(xù)輸入到CLK端，阻止其他信號(hào)的輸入。從而實(shí)現(xiàn)“如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用，只響

37、應(yīng)最先作用的按鍵”的功能。</p><p>　　圖3-5邏輯反饋電路</p><p>　　CLK端的具體邏輯輸入為： </p><p><b>　　CLK=</b></p><p>　　對(duì)于MR輸入表達(dá)式，根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，寫出MR的邏輯表達(dá)式：</p><p><b>　　MR=CLK

38、+D0</b></p><p>　　圖3-5中的開關(guān)起到清零的作用，由于設(shè)計(jì)的電路中有一些芯片需要控制使能端，才能使芯片工作在所需要的狀態(tài)。此外對(duì)于不同的芯片，可能有效的信號(hào)高低電平不同，需要加入反相器進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)換。因?yàn)樵O(shè)計(jì)選擇的芯片是九輸入的74LS147，所以我們還需要補(bǔ)充一個(gè)按鍵作為“0”按鍵。而上圖中的開關(guān)就是</p><p>　　“0”開關(guān)。當(dāng)該按鍵按下時(shí)，輸出低電

39、平到清零端清零。</p><p>　　3.1.5譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)利用的是CD4511芯片以及共陰極七段數(shù)碼顯示管顯示管構(gòu)成譯碼顯示電路。</p><p>　　這里，先簡(jiǎn)要介紹一下CD4511。</p><p>　　CD4511的功能：</p><p>　　CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極

40、 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼　及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。用CD4511實(shí)現(xiàn)LED與接口方法如下圖： </p><p>　　圖3-6 CD4511連接方法</p><p>　　其功能介紹如下： BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)

41、碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。 LT：3腳是測(cè)試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。 LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。 A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。   a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出

42、為高電平1有效。</p><p>　　CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作。</p><p>　　1. CD4511的引腳 CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級(jí)，通常用以驅(qū)動(dòng)LED。其引腳圖如3-2所示。 各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示A、B、C、D；5、4、3分別表示LE、BI、LT；13、12、11、10、

43、9、15、14分別表示   a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入，右邊表示輸出，還有兩個(gè)引腳8、16分別表示的是VDD、VSS 2. CD4511的工作原理：</p><p>　?。ǎ保〤D4511的工作真值表如表3所示 </p><p>　?。?2 ）鎖存功能 </p><p>　　譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成,傳輸門的導(dǎo)通

44、或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。 當(dāng)LE為“0”電平導(dǎo)通，TG2截止；當(dāng)LE為“1”電平時(shí)，TG1截止，TG2導(dǎo)通，此時(shí)有鎖存作用。如圖3-3（3）譯碼 　　CD4511譯碼用兩級(jí)或非門擔(dān)任，為了簡(jiǎn)化線路，先用二輸入端與非門對(duì)輸入數(shù)據(jù)B、C進(jìn)行組合，得出A、B、C、D四項(xiàng)，然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或非門譯碼。 （4）消隱 　　BI為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使B端輸出為低電平，字形消隱。消隱控制電路如圖3-6所

45、示。 消隱輸出J的電平為： 　　　　　　　　　　J=（C+B）D+BI如不考慮消隱BI項(xiàng)，便得J=（B+C）D據(jù)上式，當(dāng)輸入BCD代碼從1010---1111時(shí)，J端都為“1”電平，從而使顯示器中的字形消隱。</p><p>　　表3 CD4511的真值表</p><p>　　這里我要著重強(qiáng)調(diào)一下七段譯碼顯示管，它看似簡(jiǎn)單，卻讓我們組吃盡了苦頭。簡(jiǎn)單的數(shù)碼管還分為兩種：共陰極和

46、共陽極（如圖3-7，圖3-8）。.</p><p>　　圖3-7 共陰極數(shù)碼管</p><p><b>　　圖3-8 共陽極</b></p><p>　　圖3-9數(shù)碼顯示管管腳圖</p><p>　　另外，我們所選用的CD4511只能搭配共陰極數(shù)碼顯示管。</p><p>　　3.2整體電路的工作

47、原理</p><p>　　整個(gè)電路的電路圖如下：</p><p>　　圖3-10 總體電路圖</p><p>　　電路中有十個(gè)按鍵，右側(cè)的那個(gè)按鍵為“0”，左側(cè)的按鍵從高到低依次是1-9。當(dāng)任意按鍵按下后，通過譯碼電路，數(shù)碼顯示管顯示其對(duì)應(yīng)的數(shù)字，并通過觸發(fā)電路的作用，保持到有新的按鍵作用。當(dāng)多個(gè)按鍵同時(shí)作用時(shí)，由于反饋電路的作用，只響應(yīng)最先作用的按鍵。</p

48、><p>　　4利用protues，Multisim仿真電路</p><p>　　NI Multisim軟件是一個(gè)專門用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。作為 Windows 下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具，NI Multisim 是一個(gè)完整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。NI Multisim計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知

49、識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NI Multisim軟件絕對(duì)是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。 </p><p>　　整個(gè)操作界面就像一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測(cè)試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，測(cè)量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的。</p><p&

50、gt;　　提供了世界主流元件提供商的超過17000多種元件，同時(shí)能方便的對(duì)元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)建模型等功能，創(chuàng)建自己的元器件。</p><p>　　以SPICE3F5和Xspice的內(nèi)核作為仿真的引擎，通過Electronic workbench 帶有的增強(qiáng)設(shè)計(jì)功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)行優(yōu)化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向?qū)У裙δ堋?lt

51、;/p><p>　　提供了轉(zhuǎn)換原理圖和仿真數(shù)據(jù)到其他程序的方法，可以輸出原理圖到PCB布線（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；輸出仿真結(jié)果到MathCAD、Excel或LabVIEW；輸出網(wǎng)絡(luò)表文件；向前和返回注；提供Internet Design Sharing（互聯(lián)網(wǎng)共享文件）。</p><p>　　Proteus是一種功能強(qiáng)大的

52、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，提供智能原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、SPICE模擬電路、數(shù)字電路及MCU器件混合仿真系統(tǒng)和PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能。其不僅可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的電路分析實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)等，而且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，其最大的特色在于可以提供嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM應(yīng)用系統(tǒng)）的仿真實(shí)驗(yàn)，這也是其它任何仿真軟件無力所及的。例如，其支持單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真51系列、8086、AVR、PIC、Motorola的68系列等常用的M

53、CU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件庫，有RAM、ROM、鍵盤、馬達(dá)、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等。在編譯方面，它也支持Keil和MPLAB等多種編譯器。 </p><p>　　至于具體的仿真，前面都有敘述，此處不再贅述。</p><p><b>　　5.結(jié)束語</b></p&g

54、t;<p>　　本次設(shè)計(jì)是通過查閱各種資料和我們的討論的思考做出做出來的，在設(shè)計(jì)的過程中我們每個(gè)人都提出了自己的想法，用各種不同的芯片以實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能。通過討論我們從每個(gè)人的不同方案中選擇出比較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的方案，自己獨(dú)立思考，并且都自己動(dòng)手組裝電路。再組裝前，我們就自己的方案用protues進(jìn)行了仿真，在仿真的過程中我們找到自己電路可能出現(xiàn)的問題，并且從中改正自己的錯(cuò)誤。在這個(gè)過程中，我學(xué)會(huì)了自己找自己的錯(cuò)誤，不

55、是自己的就是對(duì)的，同時(shí)也告訴我，要更有耐心，更仔細(xì)的去完成設(shè)計(jì)，不能大概對(duì)了就馬馬虎虎的去動(dòng)手。在改正自己的錯(cuò)誤的過程中，我發(fā)現(xiàn)自己做動(dòng)手分析問題的能力增強(qiáng)了，自己對(duì)設(shè)計(jì)的原理理解也更清楚了。</p><p>　　同時(shí)再動(dòng)手搭電路的過程中發(fā)現(xiàn)動(dòng)手做與仿真時(shí)還是不一樣的，在動(dòng)手的過程中會(huì)遇到仿真時(shí)沒遇到的問題，接線時(shí)有時(shí)會(huì)沒接好，導(dǎo)致斷路，而沒有發(fā)現(xiàn)，需要用萬用表檢查，而仿真時(shí)接線好不好一眼就可以看出來了，因此親手

56、做時(shí)還是不一樣的。</p><p>　　此次的課程設(shè)計(jì)鍛煉了我的思維和動(dòng)手能力，在與同學(xué)的相互交流中看到了同學(xué)們不一樣的想法，我們互相學(xué)習(xí)，相互提高，同時(shí)也拓寬了我們的視野，讓自己的學(xué)習(xí)能力在設(shè)計(jì)的過程中得到提高。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]周潤(rùn)景,張麗娜,劉映群.PRPTEUS入門實(shí)用教程.北京:

57、機(jī)械工業(yè)出版</p><p><b>　　社,2007</b></p><p>　　[2]邱關(guān)源.電路.第五版.西安:高等教育出版社,2006</p><p>　　[3] 吳友宇.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).第一版.武漢:北京大學(xué)出版社,2008</p><p>　　[4] 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社，1999&l

58、t;/p><p>　　[5] 江思敏，陳明 Protel電路設(shè)計(jì)教程 清華大學(xué)出版社 第二版 2006</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　表4 器件圖 </p><p>　　圖8-1 74LS02的管腳圖和真