路數(shù)字搶答器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、蘭州理工大學(xué)數(shù)字搶答器課程設(shè)計(jì)說明書學(xué) 號： 11230601蘭州理工大學(xué)電子技術(shù)綜合訓(xùn)練設(shè)計(jì)報(bào)告題 目數(shù)字搶答器學(xué) 院信息工程學(xué)院專 業(yè)電氣自動化班 級電氣六班 姓 名呂言策指導(dǎo)教師郭永吉2014年 1月 4日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 呂言策 專業(yè)班級： 電氣六班 指導(dǎo)教師： 郭永吉 工作單位： 信息工程學(xué)院 題 目： 數(shù)字搶答器 起始條件：要求對數(shù)字電路里555電路的運(yùn)用有所了解，同時(shí)熟悉計(jì)數(shù)電路和譯碼電路的運(yùn)用，還要能夠運(yùn)用Multisim軟件進(jìn)行電路的仿真。要求完成的主要任務(wù): 1 運(yùn)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)一個(gè)能夠滿足特定要求的八路搶答器2 繪制電路原理圖并進(jìn)行仿真，要求在報(bào)告中畫出正確的波形

2、。3 按照所畫的原理圖，在仿真的基礎(chǔ)上焊接實(shí)物并進(jìn)行調(diào)試。時(shí)間安排：編 號 任 務(wù)時(shí) 間1查資料 、原理圖設(shè)計(jì)3天 2仿真電路并修改 3天 3 實(shí)物焊接與調(diào)試 5天 4報(bào)告撰寫 2天 5答辯 1天指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日責(zé)任教師簽名： 年 月 日目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2摘要4Abstract5一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容6三、設(shè)計(jì)及原理73.1 總體方案設(shè)計(jì)73.1.1 設(shè)計(jì)思路73.1.2 總電路框圖73.2 各模塊設(shè)計(jì)方案及原理說明83.2.1 搶答電路83.2.2 倒計(jì)時(shí)電路12四、電路仿真144.1 搶答電路144.2 倒計(jì)時(shí)電路17五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析20六、收獲、體會和建議22附錄

3、251.總電路圖252. 元件引腳圖263.元器件清單28主要參考文獻(xiàn)29摘要搶答器是為智力競賽參賽者答題時(shí)進(jìn)行搶答而設(shè)計(jì)的一種優(yōu)先判決器電路，廣泛應(yīng)用于各種知識競賽、文娛活動等場合。能夠?qū)崿F(xiàn)搶答器功能的方式有多種，可以采用前期的模擬電路、數(shù)字電路或模擬與數(shù)字電路相結(jié)合的方式，但這種方式制作過程復(fù)雜，而且準(zhǔn)確性與可靠性不高，成品面積大，安裝、維護(hù)困難近年來，隨著單片機(jī)檔次的不斷提高，功能的不斷完善，其應(yīng)用日趨成熟、應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴(kuò)大，特別是工業(yè)測控、尖端武器和日用家電等領(lǐng)域更是因?yàn)橛辛藛纹瑱C(jī)而生輝增色。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)已成為一項(xiàng)新的工程應(yīng)用技術(shù)本設(shè)計(jì)以搶答器為基本概念，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),利用電子設(shè)計(jì)

4、自動化( EDA)技術(shù),用數(shù)字、模擬電子器件設(shè)計(jì)具有擴(kuò)充功能的搶答器。該搶答器的設(shè)計(jì)利用Multisim11完成了原理圖設(shè)計(jì)和電路仿真，具有數(shù)字顯示、倒計(jì)時(shí)顯示、編碼譯碼功能，應(yīng)用效果良好。關(guān)鍵詞:電子設(shè)計(jì)自動化；數(shù)字電子技術(shù)；搶答器；仿真AbstractResponder is a tool that has been widely used in various intelligence and knowledge competitions occasions. The design to eight-way quiz Responder basic concepts, from the

5、practical application, the use of electronic design automation (EDA) technology, with digital, analog electronics design extension of the answering device. The design of the Responder use Multisim11 completed the schematic design and circuit simulation, with digital display, countdown shows, coding

6、and decoding functions, with good results.Key words: EDA; digital electronic technology; Responder; Simulation數(shù)字搶答器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生回顧所學(xué)數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，掌握組合電路、時(shí)序電路、編程器件和任意集成電路的綜合使用及設(shè)計(jì)方法，熟悉掌握優(yōu)先編碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、單脈沖觸發(fā)器、555電路、譯碼/驅(qū)動電路的應(yīng)用方法，熟悉掌握時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法。達(dá)到數(shù)字實(shí)驗(yàn)課程大綱所要求掌握的基本內(nèi)容。二、設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容在許多比賽活動中，為了準(zhǔn)確、公正、直觀

7、地判斷出第一搶答者，通常設(shè)置一臺搶答器，通過數(shù)顯、燈光或音響等多種手段指示出第一搶答者。（1）設(shè)計(jì)制作一個(gè)可容納8組參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)置一個(gè)搶答按鈕供搶答者使用。（2）電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。在主持人系統(tǒng)發(fā)出搶答指令后，若參賽者按搶答開關(guān)，則該組指示燈亮并用組別顯示電路顯示出搶答者的組別，同時(shí)指示燈(發(fā)光二極管)亮。此時(shí)，電路應(yīng)具備自鎖存功能，使別組的搶答開關(guān)不起作用。（3）若超時(shí)仍無人搶答，則報(bào)警指示燈熄滅。三、設(shè)計(jì)及原理3.1 總體方案設(shè)計(jì)3.1.1 設(shè)計(jì)思路本題的根本任務(wù)是準(zhǔn)確判斷出第一搶答者的信號并將其鎖存。實(shí)現(xiàn)這一功能可選擇使用觸發(fā)器或鎖存器等。在得到第一信號之

8、后應(yīng)立即將電路的輸入封鎖，即使其他組的搶答信號無效。同時(shí)還必須注意，第一搶答信號應(yīng)該在主持人發(fā)出搶答命令之后才有效。當(dāng)電路形成第一搶答信號之后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示出搶答者的組別，也可以用發(fā)光二極管直接指示出組別。在主持人沒有按下開始搶答按鈕前，參賽者的搶答開關(guān)無效；當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕后，開始進(jìn)行30秒倒計(jì)時(shí)，此時(shí)，若有組別搶答，顯示該組別并使搶答指示燈亮表示“已有人搶答”；當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，仍無組別搶答，則計(jì)時(shí)指示燈滅表示“時(shí)間已到”，主持人清零后開始新一輪搶答。、3.2 各模塊設(shè)計(jì)方案及原理說明3.2.1 搶答電路此部分電路主要完成的功能是實(shí)現(xiàn)8路選手搶答并進(jìn)行鎖存，同時(shí)有相應(yīng)

9、發(fā)光二極管點(diǎn)亮和數(shù)碼顯示。使用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297 來完成。該電路主要完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號（顯示電路采用七段數(shù)字?jǐn)?shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。工作過程：開關(guān)S 置于"清除"端時(shí)，RS 觸發(fā)器的 R、S 端均為0，4 個(gè)觸發(fā)器輸出置0，使74LS148 的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端 0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S 置于"開始"時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時(shí)（如按下S5），74LS148 的輸出經(jīng)RS 鎖存后，CTR=1,R

10、BO =1, 七段顯示電路74LS48 處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101,經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，CTR 1，使74LS148 優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，74LS148 的 此時(shí)由于仍為CTR1，使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端1， 5 所以74LS148 仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時(shí)輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。只要有一組選手先按下?lián)尨鹌?，就會將編碼器鎖死，不再對其他組進(jìn)行編碼。通過74LS48譯碼器使搶答組別數(shù)字顯示0-7。如有再次搶答需由主持人將S 開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。原理圖如下：圖 3-2 搶答模塊原理圖RS觸發(fā)器：

11、1. 保持狀態(tài)。當(dāng)輸入端接入=1的電平時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)=1、=0，則觸發(fā)器次態(tài)=1、=0；若基本SR觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)=0、=1，則觸發(fā)器次態(tài)=0、=1。即=1時(shí)，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。2. 置0狀態(tài)。當(dāng)=1，=0時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=1、=0，因=0，會使=1，而=1與=1共同作用使端翻轉(zhuǎn)為0；如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，同理會使=0，=1。只要輸入信號=1，=0，無論基本SR觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài)如何，均會使輸出次態(tài)置為0態(tài)。3. 置1狀態(tài)。當(dāng)=0、=1時(shí)，如果觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，因=0，會使G1的輸出端次態(tài)翻轉(zhuǎn)為1，而=1和=1共同使G2的輸出端=0；同理當(dāng)=1、=0，

12、也會使觸發(fā)器的次態(tài)輸出為=1、=0；只要=0、=1，無論觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)如何，均會將觸發(fā)器置1。&&Q QG1G2 R SS R R S QQ R SQ置0置1保持4. 不定狀態(tài)。當(dāng)=0時(shí)，無論觸發(fā)器的原狀態(tài)如何，均會使=1，=1。當(dāng)脈沖去掉后，和同時(shí)恢復(fù)高電平后，觸發(fā)器的新狀態(tài)要看G1 和G2兩個(gè)門翻轉(zhuǎn)速度快慢，所以稱=0是不定狀態(tài)，在實(shí)際電路中要避免此狀態(tài)出現(xiàn)?；綬S觸發(fā)器的邏輯圖、邏輯符號和波形圖如圖1-7所示。（a）邏輯圖 (b) 邏輯符號 (c) 波形圖圖 3-3 基本SR觸發(fā)器輸 入輸 出1XXXXXXXX11111011111111111100XXXXXXX00000

13、10XXXXXX01001010XXXXX011010010XXXX0111011010XXX01111100010XX011111101010X01111111100100111111111101表 3-1 74LS148真值表4LS148的輸入端和輸出端低電平有效。是輸入信號，為三位二進(jìn)制編碼輸出信號，1時(shí)，編碼器禁止編碼，當(dāng)0時(shí)，允許編碼。是技能輸出端，只有在0，而均無編碼輸入信號時(shí)為0。為優(yōu)先編碼輸出端，在0而的其中之一有信號時(shí)，0。各輸入端的優(yōu)先順序?yàn)椋杭墑e最高，級別最低。如果0（有信號），則其它輸入端即使有輸入信號，均不起作用，此時(shí)輸出只按編碼，000。優(yōu)先編碼被廣泛用于計(jì)算機(jī)控制

14、系統(tǒng)中，當(dāng)有多個(gè)外設(shè)申請中斷時(shí)，優(yōu)先編碼器總是給優(yōu)先級別高的設(shè)備先編碼。圖 3-4 譯碼顯示電路二進(jìn)制譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼的各種狀態(tài)按特定含義翻譯成對應(yīng)輸出信號的電路。也稱為變量譯碼器。若輸入端有n位，代碼組合就有2n個(gè)，當(dāng)然可譯出2n個(gè)輸出信號。顯示譯碼器由譯碼輸出和顯示器配合使用，最常用的是BCD七段譯碼器。其輸出是驅(qū)動七段字形的七個(gè)信號，常見產(chǎn)品型號有74LS48、74LS47等。字符顯示器：分段式顯示是將字符由分布在同一平面上的若干段發(fā)光筆劃組成。電子計(jì)算器，數(shù)字萬用表等顯示器都是顯示分段式數(shù)字。而LED數(shù)碼顯示器是最常見的。通常有紅、綠、黃等顏色。LED的死區(qū)電壓較高，工作電壓

15、大約1.53V，驅(qū)動電流為幾十毫安。圖1-3是七段LED數(shù)碼管的引線圖和顯示數(shù)字情況。74LS47譯碼驅(qū)動器輸出是低電平有效，所以配接的數(shù)碼管須采用共陽極接法；而74LS48譯碼驅(qū)動器輸出是高電平有效，所以，配接的數(shù)碼管須采用共陰極接法。數(shù)碼管常用型號有BS201、BS202等。圖1-4（a）是共陰式LED數(shù)碼管的原理圖，使用時(shí)，公陰極接地，7個(gè)陽極ag由相應(yīng)的BCD七段譯碼器來驅(qū)動。 3.2.2 倒計(jì)時(shí)電路原理圖如下：圖 3-5 倒計(jì)時(shí)模塊原理圖該部分主要由555 定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192 減法計(jì)數(shù)電路、74LS48 譯碼電路和 2 個(gè) 7 段數(shù)碼管即相關(guān)電路

16、組成。完成的功能是當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕后，進(jìn)行30s倒計(jì)時(shí)，到0s時(shí)倒計(jì)時(shí)指示燈亮。當(dāng)有人搶答時(shí)，計(jì)時(shí)停止。兩塊74LS192 實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過譯碼電路 74LS48 顯示到數(shù)碼管上，其時(shí)鐘信號由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供。74LS192 的預(yù)置數(shù)控制端實(shí)現(xiàn)預(yù)置數(shù)30s，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起后，計(jì)數(shù)器開始減法計(jì)數(shù)工作，并將時(shí)間顯示在共陰極七段數(shù)碼顯示管上，當(dāng)有人搶答時(shí)，停止計(jì)數(shù)并顯示此時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；如果沒有人搶答，且倒計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)， 輸出低電平到時(shí)序控制電路，控制報(bào)警電路報(bào)警，同時(shí)以后選手搶答無效。 圖 3-6 555定時(shí)器連接圖由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成報(bào)警電路。其中55

17、5構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo 1.43（RI2R2）C，其輸出信號經(jīng)三極管推動揚(yáng)聲器。PR為控制信號，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振?？刂戚斎胄盘枮榻?jīng)過編碼的搶答選手的信號，當(dāng)有人在有效時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，定時(shí)時(shí)間到時(shí)無人搶答時(shí)，輸入信號為高電平，報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號；反之，輸入信號為低電平時(shí)，報(bào)警器不工作。將連接好的555定時(shí)器的輸出端接在示波器上，呈現(xiàn)如下符合要求的方波。圖3 -7 555定時(shí)器輸出波形四、電路仿真4.1 搶答電路第2路搶答器搶答后的顯示，同時(shí)發(fā)光二極管指示燈發(fā)光，如下圖：圖 4-1 搶答電路仿真CTR端的示波器波形：如圖，撥動開關(guān)后，CTR上跳，有人搶答時(shí)，

18、CTR下跳圖 4-2 CTR端仿真曲線4.2 倒計(jì)時(shí)電路倒計(jì)時(shí)開始后開始計(jì)數(shù)，同時(shí)倒計(jì)時(shí)指示燈亮直到倒數(shù)到0秒熄滅，如下圖：圖 4-3 倒計(jì)時(shí)電路仿真在BO1和BO2端放置示波器，波形如圖：計(jì)時(shí)器個(gè)位減到0時(shí)，BO1出現(xiàn)一個(gè)下跳；計(jì)時(shí)器十位減到0時(shí)，BO2出現(xiàn)一個(gè)下跳。圖 4-4 BO1端仿真曲線圖 4-5 BO2端仿真曲線五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析接通電源，開關(guān)打到預(yù)置端，倒計(jì)時(shí)數(shù)碼管顯示30。主持人撥動開關(guān)后，倒計(jì)時(shí)電路開始從30秒倒數(shù)，8路觸點(diǎn)開關(guān)處于待命狀態(tài)。若有選手按下所在開關(guān)（搶答），搶答電路顯示選手所在編碼（07），倒計(jì)時(shí)電路停止計(jì)時(shí)。同時(shí)其他選手所在的開關(guān)被鎖定，搶答無效。六、收獲、體

19、會和建議這次課程設(shè)計(jì)的電路是比較復(fù)雜的。雖然以前在模電、Protel課程設(shè)計(jì)中接觸過一些電子電路，但在初期還是感到無從下手。這是我第一次接觸multisim軟件，感覺它比Protel更靈活易用，熟練以后十分順手。在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過程中，花費(fèi)時(shí)間最多的是各個(gè)單元電路的連接及電路的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上，在多種方案的選擇中，我們仔細(xì)比較分析其原理以及可行的原因，最后還是在通多次對電路的改進(jìn)，上機(jī)仿真以及接線調(diào)試，終于使整個(gè)電路可穩(wěn)定工作。設(shè)計(jì)過程中，我深刻的體會到在設(shè)計(jì)過程中，需要反復(fù)實(shí)踐，其過程很可能相當(dāng)煩瑣，有時(shí)花很長時(shí)間設(shè)計(jì)出來的電路還是需要重做，那時(shí)心中未免有點(diǎn)灰心，有時(shí)還特別想放棄，此時(shí)更加需要靜下

20、心，查找原因。設(shè)計(jì)思路是最重要的，只要你的設(shè)計(jì)思路是成功的，那你的設(shè)計(jì)已經(jīng)成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)前做好充分的準(zhǔn)備，像查找詳細(xì)的資料，為我們設(shè)計(jì)的成功打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)單元電路階段，這個(gè)階段可以說是考察數(shù)電書本知識的階段。所有的設(shè)計(jì)方法還有步驟在數(shù)電書上都有，而且還有例題。這個(gè)階段遇到的主要問題就是以前的知識忘記不少，所以做設(shè)計(jì)的時(shí)候要常隨手翻閱課本，等于是做了幾道數(shù)電作業(yè)題。這個(gè)階段的難度也不是很大，一般翻課本就可以找到答案并解決問題。 實(shí)驗(yàn)階段可以說是這次設(shè)計(jì)中最重要的部分，因?yàn)橐郧暗闹皇抢碚摱皇钦嬲膶?shí)體。所以說它是最重要的。實(shí)驗(yàn)階段我們遇到的問題有：對軟件不熟悉；對實(shí)驗(yàn)過程

21、中信號的測量知識學(xué)習(xí)很少；因?yàn)楦鱾€(gè)模塊是分開做而后又組裝到一起的，所以兼容性不是很好（也就是不能融合為一個(gè)整體，部分工作能行但是接到一起就會出現(xiàn)問題）;針對以上幾個(gè)問題我們作出了以下的“對策”:軟件不熟悉，就借來參考書，一步一步的對著學(xué)，而且老師給的資料上也有軟件的使用說明，所以隨著接觸的增加軟件也就越來越熟悉，這方面的問題不是太難因?yàn)橐贿吚碚撘贿厡W(xué)習(xí)正好是學(xué)習(xí)的好方法，而且也學(xué)的特別快。制作過程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，電路的焊接要一步一步來，焊點(diǎn)多，走線復(fù)雜。這又要我們要靈活處理，一邊操作一邊構(gòu)思，在不影響試驗(yàn)的前提下加快進(jìn)度。另外就是要熟練地掌握課本上的知識，這樣才能對試

22、驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決。這是應(yīng)用課本知識的大好時(shí)機(jī)?？傊ㄟ^這次練習(xí)我有了很多收獲。在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增強(qiáng)了動手能力。在改進(jìn)電路的過程中，同學(xué)們共同探討，最后的電路已經(jīng)比初期設(shè)計(jì)有了很大提高。在讓我體會到了設(shè)計(jì)電路的艱辛的同時(shí)，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。電路的改進(jìn)方案在計(jì)時(shí)電路中加入運(yùn)放和蜂鳴器運(yùn)放外接12V電源并單獨(dú)接地，搶答時(shí)間結(jié)束時(shí)可以發(fā)出“滴”的聲音表示報(bào)警。 附錄1.總電路圖圖 附1-1 電路原理圖2. 元件引腳圖圖 附2-3 74LS148引腳圖圖 附2-4 74LS192引腳圖圖 附2-2 74LS00引腳圖圖

23、附2-1 74LS00引腳圖與功能表圖 附2-6 共陰數(shù)碼管引腳圖圖 附2-7 555定時(shí)器引腳圖圖 附2-5 74LS48引腳圖圖 附2-8 74LS279引腳圖LED數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來表示。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的 2個(gè)8數(shù)碼管字樣了。如：顯示一個(gè)“2”字，那么應(yīng)當(dāng)是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。LED數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個(gè)發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個(gè)或多個(gè)

24、發(fā)光二極管組成，一般情況下，單個(gè)發(fā)光二極管的管壓降為1.8V左右，電流不超過30mA。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。常用LED數(shù)碼管顯示的數(shù)字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。   led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5

25、，6，8，10位等等.，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下面將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片    10引腳的LED數(shù)碼管圖1 這是一個(gè)7段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10引腳的LED數(shù)碼管    LED數(shù)碼管引腳定義圖2 引腳定

26、義 每一筆劃都是對應(yīng)一個(gè)字母表示 DP是小數(shù)點(diǎn). LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 A、靜態(tài)顯示驅(qū)動： 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位*器*進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O埠來驅(qū)動，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加*驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬體電路的復(fù)雜性

27、。 B、動態(tài)顯示驅(qū)動： 數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。 透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O埠，而且功耗更低。7段LED數(shù)碼管是利用7個(gè)LED（發(fā)光二極管）外加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的LED組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示09等10個(gè)數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)，使用非常廣泛。         這類數(shù)碼管可以分為共陽極與共陰極兩種，共陽極就是把所有LED的陽極連接到共同接點(diǎn)com，而每個(gè)LE