计数显示器电路图

《单片机原理及应用》实验报告姓名:学号：班级：应用物理指导教师：日期：实验1 计数显示器一、实验目的熟悉51单片机的基本输入输出应用，掌握Proteus模块的原理图绘图方法及单片机系统仿真运行方法二、实验原理由共阴极数码管LED1和LED2、P0口、P2口，上拉电阻RP1及Vcc组成的输出电路；由按钮开关BUT、P3.7和接地点组成的输入电路，该电路在编程软件的配合下，可实现计数显示功能：可统计按钮BUT的按压次数，并将按压结果以十进制数形式显示出来；当显示值达到99后可自动从1开始，无限循环。

三、实验内容（1）观察Proteus模块的软件结构，熟悉菜单栏、工具栏、对话框等基本单元功能（2）学会选择元件、画导线、修改属性等基本操作（3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法（4）验证计数显示器的功能四、实验要求提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、电路原理分析、仿真运行截图及实验小结1.实验原理图2.仿真运行截图3.实验小结通过这次实验让我认识了kell和proteus软件的基本功能，学会了用kell编写程序用proteus仿真运行。

在这次实验中同时也遇到了很多问题。

比如因为第一次使用这两个软件对界面还不太熟悉，浪费了很多的时间也产生了很多错误，但之后与同学们的交流过程中，慢慢的对这两个软件有了更深入的了解，在后期仿真的时候才能得心应手的处理问题。

这个计数显示器的实验让我进一步了解了单片机与数码管的魅力，看到了电子元件的神奇之处，只要按动按键就能让数码管的数字逐次加一，这大大激发了我的学习单片机兴趣，这次实验也会成为我以后学习单片机的奠基石，因为它打开了我认识单片机的大门，让我认识到了单片机的魅力，并让我沉浸其中。

实验2 指示灯开关控制器一、实验目的学习51单片机I/O口基本输入输出功能，掌握汇编语言的编程与调试方法。

二、实验原理输入电路由外接在P1口的8只拨动开关组成；输出电路由外接在P2口的8只低电平驱动的发光二极管组成。

CL102数码显示器CL102,103是CMOS-LED数码显示器，把十进制技术—寄存—译码—驱动—LED数码显示等组合成一体。

由苏州半导体器件总厂生产，其外形、引脚和结构原理如下图所示。

管脚排列的顺序是：面对数码管正面，右下角为①脚，左上角为⑨脚，右下角为16脚。

VDD、VSS分别接电源的正、负极。

CL102的电源电压范围较宽，为使显示亮度适宜，不必外加限流电阻，通常选5V直流电源。

笔划工作电流为30~80mA。

时钟频率fM≥200KkHZ（占空比50%）。

从发光颜色上讲，分有红色、橙色、黄色、绿色数个品种。

A、B、C、D为BCD码输出端，CP为计数脉冲输入端，CO是十进位输出端，R是置零端。

CMOS·LED数码显示组件使用注意事项prefix = o ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office"引脚功能如下:BL--数码管熄灭及显示状态控制端;RB1--多位数字中无效零值的熄灭控制输入端;RBO--多位数字中元效零值的熄灭控制输出端;用于控制下位数宇的无效零值熄灭;DP1--小数点显示熄灭控制端，及在多位数宇中作无效零值的熄灭控制输大端;DP--小数点显示控制端;LE--寄存器闩锁控制端，在多位数宇中可用于位扫描显示控制。

A、B、C、D寄存器BCD码信息输出端，可用于整机信息的记录及处理;R--计数显示器置零端;CP--计数显示器脉冲信号输入端(前沿作用);E--计数显示器脉冲信号输入端(后沿作用);CO--计数显示器计数迸位输出端(后沿作用);UDD--显示器工作电源正极;VSS--显示器工作电源负极;V一一LED数码显示组件共公负极，可用于调节数码管显示亮度;a、b、c、d---BCD码信号输入端;LT---全亮置8显示控制端，可用于检查LED各笔画;TE---计数脉冲禁止输入控制端;Bo---计数显示器计数错位输出端(后沿作用);Cp+---可逆计数显示器加法计数输入端(前沿作用);Cp-一可逆计数显示器减法计数输大端(前沿作用);Q1、Q2、Q3、Q4---计数器信号输出端，可用作系统的信息处埋及控制;J1、J2、J3、J4---可逆计数显示器预置数据输入端;PE---可逆计数显示器置数选通端。

一、 方案的论证和选择1.1 整体电路构思图1.1 整体电路构思图1.2 方案一如图1.1信号由555定时器产生频率为1HZ ，占空比1/2的信号，由190构成 15进制计数器，由JK 触发器控制190和发光二极管的工作状态，三态门控制停止电路和声控电路。

图1.2 74ls190构成的数显声响倒计时电路555信号发生器由T 触发器构成的开关 74ls190计数器报警电路 译码器LED 显示器1.3方案二如图1.2 信号由555定时器产生频率为1HZ，占空比为1/2的信号，由192构成15进制的计数器，由JK触发器控制192和发光二极管的工作状态，由三态门控制停止电路和声控电路。

图1.3 74ls192构成的数显声响倒计时电路1.4方案的选择我们组设计的是数显声响倒计时电路，有两种方案均能达到要求，但经查阅相关资料，结合我们组四个人的意愿，并联系我们学习过的数字电子技术基础的知识，我们觉得用74ls190做更具挑战性，因为用74ls190做成的电路连线较为复杂，这样不仅可以增强我们的动手能力，同时还有助于提高我们检查复杂连线电路的能力，更具有实践意义，对比之下我们选择了方案一。

二．单元电路设计2.1 电源电路设计降压电路：直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和有效值相差较大，因而需要电源变压器进行降压，在对交流电压进行处理降压电路采用变压器直接变压，输出9V交流电。

整流电路：整流电路一般分为半波整流和全波整流。

半波整流和全波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高等优点，其中桥式整流最为常用，单相桥式整流电路将变压器副边电压从交流变为直流电压。

鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。

滤波电路：电容滤波电路时最常见也是最简单的滤波电路，在整流滤波电路的输出端（即负载电阻两端），并联一个电容即得到电容滤波电路。

滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。

目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 毕业设计背景 (2)1.2 设计任务及要求 (2)1.2.1 设计任务 (2)1.2.2 基本要求及目标 (2)第2章电路框图及工作原理 (3)2.1 设计方案 (3)2.2 电路框图 (3)第3章单元电路的设计 (5)3.1 24进制计数器的设计 (5)3.2 数码显示电路的设计 (6)3.3 秒脉冲的设计 (8)3.4 控制开关电路的设计 (10)3.5 报警电路的设计 (10)3.6 整机工作原理 (11)第4章电路仿真 (12)结论 (16)参考文献 (17)附录1 篮球竞赛24秒计时器总电路原理图 (18)附录2 元器件清单 (19)摘要随着电子技术的飞速发展，社会步入了信息时代，人们的生活水平在逐步提高，因而对电子产品提出了更高的要求。

篮球竞赛24秒计时器可用于篮球比赛中对球员持球时间24秒限制。

不仅能进行时间追踪，还具有直接清零、启动、暂停、连续以及光电报警功能，同时采用七段数码管来显示时间，可以方便的实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出报警信号。

在社会生活中也具有广泛的应用价值。

计时器主要是由计时电路、控制电路、以及译码显示电路3个部分组成。

电路结构简单，功能方便、快捷。

关键字计时器；光电报警；七段数码管；电路第1章绪论1.1 设计意义随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥这越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

例如，在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。

此次设计的“篮球竞赛24秒计时器”就可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。

1.2 设计任务及要求1.2.1 设计任务1.显示24秒计时功能。

2.设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

电子技术基础实验课程设计用74LS161设计六十进制计数器学院：班级：姓名：学号：电气工程学院电自1418用74LS161设计六十进制计数器摘要计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。

目前，无论是TTL还是CMOS 集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。

使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列，就能正确运用这些器件。

计数器在现代社会中用途中十分广泛，在工业生产、各种和记数有关电子产品。

如定时器，报警器、时钟电路中都有广泛用途。

在配合各种显示器件的情况下实现实时监控，扩展更多功能。

利用两片74LS161分别作为六十进制计数器的高位和低位，分别与数码管连接。

把其中的一个通过一个与门器件构成一个十进制计数器，另一个芯片构成六进制计数器。

十进制计数器（个位）和六进制计数器（十位）均采用反馈清零法利用两个74LS161构成。

当个位计数器从1001计数到0000时，十位计数器要计数一次，可通过两芯片之间级联实现。

使用200HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。

根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。

关键字：60进制，计数器，74LS161，级联目录第1章概述 (1)1.1 计数器设计目的 (1)1.2 计数器设计组成 (1)第2章六十进制计数器设计描述 (2)2.1 74LS161的功能 (2)2.2 方案框架 (3)第3章六十进制计数器的设计与仿真 (4)3.1 基本电路分析设计 (4)3.2 计数器电路的仿真 (6)第4章总结 (8)第1章概述计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。

计数器种类很多。

按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。

点阵式LED“0~9”数字显示摘要：简要介绍51单片机的主要性能、内部结构及其各引脚功能，概述其应用原理。

MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品。

简述点阵式LED工作原理、内部结构及其应用，并通过89C51单片机和点阵式LED进行显示“0~9”的设计。

关键字：51单片机点阵式LED “0~9”数字显示Abstract:Briefly the main properties of 51 single chip, the internal structure and function of each pin, an overview of the application principle. MCS-51 microcontroller is a U.S. INTEL company launched products in 1980, compared with the MCS-48 microcontroller, and its structure is more advanced and more powerful, based on the increase in the original circuit units and more instructions, instructions up to 111, MCS-51 microcontroller products can be quite successful, until now, MCS-51 series or compatible microcomputer application is still the mainstream product. Dot Matrix LED briefly the working principle of the internal structure and its applications, and by 89C51 And Dot Matrix LED to display "0 9" design.Keyword:51 Microcontroller Dot Matrix LED "0 ~ 9" digital display目录1. 51单片机------------------------------------------------------------------------------------------41.1 51单片机简介-----------------------------------------------------------------------------41.2 89C51单片机的封装及引脚功能----------------------------------------------51.3 89C51单片机的内部结构----------------------------------------------------------72. LED点阵-------------------------------------------------------------------------------------------92.1 8X8 LED点阵结构图-----------------------------------------------------------------92.2 相关知识------------------------------------------------------------------------------------102.3 8X8 LED工作原理--------------------------------------------------------------------113. 电路设计------------------------------------------------------------------------------------------113.1 电路原理图---------------------------------------------------------------------------------113.2 点阵与单片机的连接----------------------------------------------------------------124. 程序设计-----------------------------------------------------------------------------------------124.1 数字“0~9”点阵显示代码的形成----------------------------------------------124.2 程序代码------------------------------------------------------------------------------------165. 电路PCB图及其3D图--------------------------------------------------------------186. 总结--------------------------------------------------------------------------------------------------207. 参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------20一、51单片机1.1 51单片机简介MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其主要功能如下：·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM)·128bytes的数据存储器(RAM)·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB·外部程序存储器寻址空间为64kB·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电MCS-51以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。

0-9向上计数器电路图0-9向上计数器主要是由555无稳态振荡电路、7490计数电路、7447译码电路及七节显示器所组成的。

555IC振荡电路可区分下列为三种:1.无稳态振荡电路:无稳态就是没有稳定状态，表示此电路一加电源，马上往复振荡，不需要加触发信号即可自行产生某一频率下的信号，因此无稳态多谐振荡器又称自激式多谐振荡器。

2.单稳态振荡电路:单稳态多谐振荡器顾名思义祇有一种稳定状态，所以平时无信号脉冲，祇有在每次输入端接收到一个触发脉冲时，才产生一个单独的输出脉冲。

所以单稳态多谐振荡器又称为单击(one shot)多谐振荡器。

3.双稳态振荡电路:这种电路的两种状态都是稳态，如果没有特定讯号触发的话，它会一直处在其中一种状态。

若是有特定讯号触发，此电路可以由一种状态转变到另一种状态。

[555无稳态振荡电路][555无稳态振荡电路]1.当电路接上电源时，电容0.47μ会开始充电，充电路径为V CC→1K →SVR→0.47μ→地GND。

充电时间常数为(1K+SVR)×0.47μ秒。

2.当电容器电压上升至(1/3)V CC<v c<(2/3)V CC时，即第3脚输出维持高电位，而电容器持续充电。

3.当电容器电压上升至v c>(2/3)V CC时，电容C会开始放电，充电路径为0.47μ→SVR→地GND。

放电时间常数为SVR×0.47μ秒。

4.当电容器电压下降至(1/3)V CC<v c<(2/3)V CC时，即第3脚输出维持低电位，而电容器持续放电。

5.当电容器电压下降至v C<(1/3)V CC时，电容0.47μ会开始充电，充电路径为V CC→1K→SVR→0.47μ→地GND。

充电时间常数为(1K+SVR)×0.47μ秒。

6.电路的动作便不断地重复上述的过程，于是从555 IC定时器的接脚3可输出一连续脉波或方波。

[7490计数电路]7490内含一个除2(CLOCK1)及一个除5(CLOCK2)的计数器，串接就是除10的 BCD 计数器。

滁州学院课程设计报告课程名称：数字逻辑课程设计设计题目：数字频率计的设计系别：网络与通信工程系专业：网络工程组别：第四组起止日期:2012年5月28日~ 2012年6月22日指导教师:计算机与信息工程学院二○一二年制课程设计任务书目录1 引言 (2)2 设计要求 (2)2.1题目 (2)2.2系统结构要求 (2)2.3制作要求 (2)2.4扩展指标 (2)2.5运行环境 (2)2.6设计条件 (2)2.7元件介绍 (3)①计数显示器 (3)②74160N (4)③7473N (5)④XFG1 (6)3 整体设计方案 (7)4 详细分析 (8)4．1单元电路设计 (8)4．2控制电路 (8)4．3关于JK触发器 (9)4．4测试 (10)5 调试与操作说明 (10)5.1第一次仿真 (11)5.2第二次仿真 (11)5.3第三次仿真 (12)5.4第四次仿真 (12)6 课程设计总结 (13)7 致谢 (14)8 参考文献 (14)1 引言数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。

数字频率计是在基准时间内把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字的形式显示出来。

数字频率计应用于测量信号（方波、正玄波或其他周期信号）的频率，并用十进制数显示。

它具有精度高、测量速度快、读数直观、使用方便等优点。

2 设计要求2.1题目频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。

其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。

①频率测量范围：1HZ~10HZ。

②数字显示位数：四位静态十进制数显示被测信号的频率。

2.2系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图所示。

图中被测信号为外部信号，送入测量电路进行处理、测量，档位转换用于选择测试的项目—频率、周期或脉宽，若测量频率则进一步选择档位2.3制作要求①被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。

②测量频率范围：1Hz~10kHz。