多位led_显示器动态扫描驱动电路设计

《多位LED显示器动态扫描驱动电路设计》报告（一）目的：1、了解多位LED显示器动态扫描驱动电路的基本工作原理；2、完成多位LED显示器动态扫描驱动电路设计并分析计算单元电路，对元器件进行选型；3、绘制多位LED显示器动态扫描驱动电路图；4、组装、调试电路；5、进行实物检查、设计答辩并完成设计报告。（二）要求：1、在教师指导下完成多位LED显示器动态扫描驱动电路设计。2、组装、调试多位LED显示器动态扫描驱动电路，使所设计的电路具有多位LED显示器动态扫描译码驱动功能，要求显示的数码清晰明亮，无闪烁现象发生。（三）结构图该电路的功能是通过控制数据选择器输入端的高低电平来使四个LED显示器可以显示0-9任意一个数字，实现动态扫描功能。由振荡电路，控制电路，四位四选一数据选择器，一位LED译码驱动电路和四位LED显示电路组成首先用555定时器构成频率为1000赫兹多谐振荡器产生脉冲信号，再将信号传输到74构成的二位二进制触发器，使该触发器输出00,01,10，11。将触发器的两输出端分别接到数据选择器153的S1，S0，将四个输入D0或D1D2D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字，将触发器的两输出端接到138的A1,A0（A2接0），再将138的输出Y0,Y1,Y2,Y3接到四个LED的共阴极，控制LED的显示状态，把74ls153的输出端与cc4511的四个输入端相连，把LED显示器的a,b,c,d,e,f,g与cc4511的输出端相连，这样便可以通过555定时器产生的脉冲控制四个LED的显示顺序，同时调整153的输入端的高低电位，这样便实现了对四个LED的显示控制，可随意现实0至9的数字。振荡电路由555定时器构成的多谐振荡电路组成，有振荡电路提供脉冲，振荡周期T=Tpl+Tph=R1*C*ln2+（R1+R2）*C*ln2=0.001s，则其振荡频率为1000Hz，多谐振荡器在接通电源后无需外接触发信号就可以产生矩形脉冲或方波。控制电路是一片74ls74构成的两位二进制触发器，它接收到控制电路的振荡脉冲，产生00，01,10,11的输出信号。数据选择器由两片74ls153构成，其功能为四选一数据选择器，接收控制电路的输出信号，分别选择四个输入D0或D1或D2或D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字译码驱动电路由一片八选一的数据选择器74ls138组成，它接受控制电路输出的信号同时将自身的输出信号分别连接到4片LED的共阴极控制LED显示器的工作状态.显示电路由一片4511构成，其接收74ls153输出的信号分别使四个LED显示器显示8421BCD码所代表的十进制数。（四）元器件表74LS45111片，NE5551片，74LS1381片，七段共阴极数码管4只，74LS1532片，74LS741片，0.1μF电容2个，5.1KΩ电阻1个，4.7KΩ电阻1个，面包板1块，5V稳压电源1台。芯片一74ls138引脚图3线-8线译码器74LS138的功能表注释：74ls138为3线-8线译码器，它有三位二进制输入A2，A1，A0，共有八种装套组合组合，既可译出8个输出信号ˉY0-ˉY7，输出为低电平有效，当使能输入端E3=1，且ˉE2=ˉE3=0时，该译码器处于工作状态.芯片二所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图5－3，逻辑功能如表5－2。图5－374LS153引脚功能S1、S2为两个独立的使能端，低电平有效；A1、A0为公用的地址输入端；1D0～1D3和2D0～2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；1Y、2Y为两个输出端。（1）当使能端S1（S2）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Y＝0。（2）当使能端S1（S2）＝0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0～D3送到输出端Y。表5－274LS153的逻辑功能输入输出1SA1A01Y1××00001D00011D10101D20111D3芯片三芯片四（五）思考题1使用动态扫描译码驱动电路与普通的直接译码驱动电路相比有什么优势和不足？答：优势：使用普通的直接译码驱动电路一片芯片只能控制一个LED显示器，本实验中有四个显示器，就需要四片芯片，而使用动态扫描译码驱动电路只需要一片芯片就可以控制四个显示器，节省了芯片，体现了实验的节约原则。不足：使用动态扫描译码驱动电路需要的芯片多，电路复杂，容易出错。2如果希望将四位LED的动态扫描译码驱动电路改成八位LED的，应该怎样修改设计？答：将控制电路改成用两片74ls74相联实现三个D触发器的级联，接收到振荡脉冲后，产生000-111的信号，然后将译码驱动电路接受控制电路输出的信号，同时将自身的八个输出信号分别连接到8片LED的共阴极控制LED显示器的工作状态.数据选择器改为由四片74ls151构成，其功能为八选一数据选择器，调节4片151的D0到D7的高低电平，将会使LED分别显示0到9不同数字。其余部分保持不变。