数电课程设计--数字秒表

3.6译码电路

图六 译码电路

译码器电路时将数码转换为一定的控制信号，在此由74LS48集成元件构成，它能将一个二进制数码转换为输出端的电平信号以控制显示器。

十进制或功能

输入 输出

RT RBI DCBA BO/RBO

a b c d e f 0 H 0000 H 1 1 1 1 1 1 1 H H 0001 H 0 1 1 0 0 0 2 H X 0010 H 1 1 0 1 1 0 3 H X 0011 H 1 1 1 1 0 0 4 H X 0100 H 1 1 1 1 0 1 5 H X 0101 H 0 0 1 1 1 1 6 H X 0110 H 1 1 1 0 0 0 7 H X 0111 H 1 1 1 1 1 1 8 H X 1000 H 1 1 1 0 0 1 9 H X 1001 H 0 0 0 1 1 0 10 H X 1010 H 1 1 1 1 1 1 11 H X 1011 H 0 0 1 1 0 0 12 H X 1100 H 0 1 0 0 0 1 13 H X 1101 H 1 0 0 1 0 1 14 H X 1110 H 0 0 0 1 1 1 15 H X 1111 H 0 0 0 0 0 0 BI X X XXXX L 0 0 0 0 0 0 RBI H L 0000 L 0 0 0 0 0 0 LT

L X XXXX H 1 1 1 1 1

1

表中H表示高电平，L表示低电平，X代表不确定。

9

g 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1

3.7 七段译码电路

7段数码管又分为共阴共阳两种显示方式。

共阴就是把abcdefg这七个发光二极管的负极接在一起并接地，他们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS的相对应的驱动端上，此时显示数字1，那么译码驱动输出段位高电平，其他段扫描输出端为低电平。

共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极接到+5V的电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的输出端上。

两种电路都需要加限流电阻，以防通电后把译码管烧坏。限流电阻的选取是5V电源电压减去发光二极管的工作电压除去10mA到15mA得到的数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V到2.2V，为计算方便，选取2V。发光二极管的工作电流选取在10mA到20mA，电流选小了，7段译码器不太亮，选大了工作时间长了发光二极管易烧坏。

图七 七段数码管电路

10

4 总体电路设计

4.1 各单元电路工作原理

消抖电路：它是由两个74LS00集成与非门元件构成，接在机械开关K的后面，防止开关K在打开和闭合时一些假信号流入逻辑电路。

上电复位电路：它由2.2u电容和47k电阻构成，利用电容充放电可以产生脉冲，作为清零复位用。

微分电路：它由0.01u电容和1.5k电阻构成，从电容端加入的信号经过电容电阻，在电阻端输出的信号波形相当于进行了一次微分。

整形电路：它由与门74LS08集成与门元件构成，在信号由一端输入，起到整形的作用，0.1秒脉冲发生器电路，它由555定时器元件和外围的电阻和电容等元件构成，调节电阻或电容的数值，可以改变脉冲发生器的输出频率。

计数器电路：从进位来分，有二进制、十进制计数器，在此采用8421编码方式，由74LS390构成一位输出电路。

译码器电路：是将数码转换为一定的控制信号，在此由74LS48集成元件构成，它能将10个二进制数码转换为输出端上的电平信号以控制显示器。

显示电路：由辉光数码管，荧光数码管等多种显示电路，在此采用的是共阴七段LED显示器。

4.2 电路工作原理

1. 上电时，上电复位电路1产生复位信号，经整形后，使两个计数器清零；上电复位电路2使三状态控制电路复位，电子秒表处于复位状态。

2. 当第一次按动微动开关K，经消抖电路后产生第一个单脉冲作为D触发器的时钟，使三状态控制电路的输出端Q1产生高电平，经与门后使0.1秒脉冲进入计数器计数，并译码显示出来。

3. 当第二次按动微动开关，产生第二个单脉冲使三状态控制电路输出端Q1输出低电平，Q2输出高电平，关闭与门，使计数停止。

4. 第三次按动微动开关，产生第三个单脉冲，使三状态控制电路复位，同时输

11

出端Q2输出一个高电平，经微分电路及整形，产生一个窄脉冲，使计数器归零，至此，电子秒表又进入复位状体。

5. 当按动微动开关是，电子秒表又进入计数状态。、

12