雷媛媛

摘要：本文設(shè)計(jì)了一個(gè)紀(jì)念日數(shù)顯電路，該電路主要采用CD4069產(chǎn)生振蕩信號，利用CD4017進(jìn)行編碼，通過三個(gè)數(shù)碼管分別呈現(xiàn)2015 9.3和70這樣的數(shù)字，當(dāng)一位數(shù)碼管依次顯示完2015 9.3數(shù)字后，緊接著兩位數(shù)碼管連續(xù)顯示4次70數(shù)字，從而實(shí)現(xiàn)了紀(jì)念日的記錄。通過對該電路進(jìn)行制作和調(diào)試，能夠達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，且性能穩(wěn)定，現(xiàn)象明顯，具有通用性，只要調(diào)節(jié)編碼電路就可以改變紀(jì)念日相應(yīng)的數(shù)字，操作簡單方便。

關(guān)鍵詞：CD4017；數(shù)顯電路；設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)

中圖分類號：TN91 ？ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A？？文章編號：1672-3791（2015）09（b）-0000-00

2015年9月3日是中國抗日戰(zhàn)爭勝利70周年紀(jì)念日，為了將這歷史性的時(shí)刻記錄下來，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)紀(jì)念日數(shù)顯電路，該電路主要采用CD4069產(chǎn)生振蕩信號，利用CD4017進(jìn)行編碼，CD4017編碼的輸出一方面通過二極管、反相器和CD4511控制一位數(shù)碼管，按順序顯示2015 9.3字樣；另一方面通過4個(gè)二極管控制兩位數(shù)碼管，使其顯示70這樣的數(shù)字，電路的主要現(xiàn)象是：當(dāng)一位數(shù)碼管依次顯示完2015 9.3數(shù)字后，緊接著兩位數(shù)碼管連續(xù)顯示4次70數(shù)字，從而實(shí)現(xiàn)了紀(jì)念日的記錄。

1 功能要求

抗日戰(zhàn)爭70周年紀(jì)念日非常有意義，要把這個(gè)日子記錄下來，采用三個(gè)數(shù)碼管，其中一個(gè)數(shù)碼管反復(fù)顯示2015 9.3，該數(shù)碼管下方并排放置另兩個(gè)數(shù)碼管，這兩個(gè)數(shù)碼管反復(fù)顯示70，每次70顯示時(shí)間不得少于4個(gè)節(jié)拍，且每次開始顯示的70必須緊跟在2015 9.3數(shù)字后面出現(xiàn)，不可以錯(cuò)位。

2 抗日戰(zhàn)爭70周年紀(jì)念日數(shù)顯電路總體設(shè)計(jì)

電路總體設(shè)計(jì)如圖1所示，該電路由秒脈沖發(fā)生器、編碼譯碼電路、數(shù)顯電路、反相器共同構(gòu)成。

下面對各部分電路進(jìn)行詳細(xì)介紹：

2.1秒脈沖信號發(fā)生器

秒脈沖信號發(fā)生器是由集成塊CD4069、電阻R1、R2和電容C1共同構(gòu)成。CD4069包含6個(gè)非門，是一片14引腳的集成塊，其中14腳為電源輸入端，7腳為接地端，1、3、5、9、11、13為非門的輸入端，2、4、6、8、10、12為非門的輸出端。該秒脈沖發(fā)生器具體電路連接為：CD4069的1腳接電阻R1，2腳與R2、3腳相連，4腳與C1的正極相連，C1的負(fù)極與R1、R2的另一端相連，該電路能夠產(chǎn)生矩形波振蕩信號，它的頻率由第二個(gè)非門的輸入、輸出端所接的R2、C1共同決定，振蕩周期的計(jì)算公式為T=2.2R2C1，振蕩信號由第二個(gè)非門的輸出端4腳輸出。但該振蕩信號并不是非常標(biāo)準(zhǔn)的矩形波，所以信號從4腳輸出后又送入第三個(gè)非門進(jìn)行整形，整形后從6腳輸出，脈沖信號用紅色發(fā)光二極管來顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)，當(dāng)它正常工作時(shí)紅色發(fā)光二極管會閃爍，閃爍的快慢由信號的頻率決定。

2.2編碼譯碼電路

要輸出2015 9.3這樣的數(shù)字，就必須通過編碼電路進(jìn)行編碼，編碼電路由CD4017和二極管共同構(gòu)成，CD4017是一塊脈沖分配集成塊，共有10個(gè)輸出端，當(dāng)CD4017的時(shí)鐘輸入端14腳得到時(shí)鐘信號時(shí)，10個(gè)輸出端Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9依次輸出高電平信號，CD4017的脈沖分配表如表1所示：

Q4、Q6、Q8、Q9的高電平經(jīng)二極管和限流電阻送到CD4069的13腳反向后從12腳輸出低電平信號，該信號用于控制CD4511的消隱端，使數(shù)碼管對應(yīng)的數(shù)字不顯示，與此同時(shí)Q6另一路經(jīng)過限流電阻接數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)DP端，使小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)亮。Q8、Q9、Q0、Q1通過二極管與顯示70的兩個(gè)數(shù)碼管相連，反復(fù)顯示4個(gè)節(jié)拍的70數(shù)字。

2.3數(shù)顯電路

數(shù)顯電路是由限流電阻和對應(yīng)的7段數(shù)碼管共同構(gòu)成的，只要將CD4511的ABCDEFG各輸出端通過限流電阻與7段數(shù)碼管的ABCDEFG各端相連就可以正常的顯示譯碼器輸出的各種數(shù)字了。

2.4反相器

反相器由CD4069中的第四個(gè)非門構(gòu)成，當(dāng)非門的輸入端13腳輸入高電平信號時(shí)，非門的輸出端12腳便輸出低電平信號；當(dāng)非門的輸入端13腳輸入低電平信號時(shí)，非門的輸出端12腳便輸出高電平信號，這樣就能實(shí)現(xiàn)信號的反向。

3 抗日戰(zhàn)爭70周年紀(jì)念日數(shù)顯電路的實(shí)現(xiàn)原理

當(dāng)電路接通電源后，綠色的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，信號發(fā)生器的紅色發(fā)光二極管也在閃爍，CD4017接受到矩形脈沖后，輸出端Q0、Q1、Q2、Q3….Q9依次輸出計(jì)數(shù)脈沖，其中Q0、Q2、Q3、Q5、Q7輸出經(jīng)過二極管送到CD4511對應(yīng)的A、B、C、D端，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字，Q4、Q6、Q8、Q9經(jīng)二極管送到非門反向后控制CD4511的消隱端4腳，使數(shù)碼管不顯示，Q6經(jīng)限流電阻送到數(shù)碼管的DP端，使數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn)。另外Q8、Q9、Q0、Q1通過二極管與顯示70的兩個(gè)數(shù)碼管相連，反復(fù)顯示4個(gè)節(jié)拍的70數(shù)字。因此實(shí)現(xiàn)上面的數(shù)碼管依次反復(fù)顯示2015 9.3的數(shù)字，而當(dāng)2015 9.3結(jié)束后，下面的兩個(gè)數(shù)碼管立即顯示4個(gè)70數(shù)字的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

通過對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行制作和調(diào)試，能夠達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，而且性能穩(wěn)定，現(xiàn)象明顯，具有通用性，只要調(diào)節(jié)編碼電路就可以改變紀(jì)念日相應(yīng)的數(shù)字，操作簡單方便。

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