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星期历数字显示电路

摘要:
星期历电路实际上是一种7进制计数电路,它可以用普通的数字集成电路来组成,而组成的方法也有多种。

以下为采用555定时器产生脉冲信号,然后通过加、减计数器CD40192制成的7进制计数器与CD4511 BCD锁存、7段译码、驱动器相配合组成的星期历电路。

关键词:星期历数 555定时器 CD40192 CD4073 CD4511 Abstract:
Calendar week of the circuit is actually a binary counting circuit 7, which can be used to form an ordinary digital integrated circuits, which consists of a variety of methods. Following is a pulse signal generated by timer 555, and then add, subtract 7 into binary counter CD40192 CD4511 BCD counter with latch, 7-segment decoder, matching the composition of the drive circuit calendar week.
Key words:week listing the 555 timer ,CD40192,CD4073,CD451 一、555定时器
555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施
密特触发器。

因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变
换、测量与控制等方。

555定时器构成的多谐振荡器的电路图如下图所示。

接通电源后,电容C被充电,Vc上升,当Vc上升到2Vcc/3时,触发器被复位,同时放电BJT T导通,此时Vo为低电平,电容C通
过R2和T放电,使Vc下降。

当Vc下降到Vcc/3时,触发器又被
置位,Vo翻转为高电平。

电容器C放电所需的时间为:tPL=R2*C*ln2 ≈0.7*R2*C;当C放电结束时,T截止,Vcc将通过R1、R2向电容
器C充电,Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为:tPH=(R1+R2)*C *ln2≈0.7*(R1+R2)*C;当Vc上升到2Vcc/3时,触发器又发生翻转,如此周而复始,在输出端就得到了一个周期性的方波,其频率为:
f=1/(tPL+tPH)≈1.43/[(R1+2*R2)*C];
由于555内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。

假设电路中最后侧的电阻、电容从上到下依次为R1、R2、C。

当要产生1s的脉冲时,只要组合R1、R2和C的值,使tPH为1S就行了。

二、CD40192二---十进制同步加/减计数器
电路组成CMOS集成电路40192为十进制同步加/减计数器(有预置端,双时钟)可预置BCD可逆计数器,其内部主要由四位D型触发器组成,与一般计数器不同之处在于加计数器和减计数器分别由两个时钟输入端。

40192 具有复位端CR、置数控制端/LD、并行数据输入端D0~D3、并行数据输出端Q0~Q3、加计数时钟CPu、减计数时钟CP D输入端。

当CR 为高电平时,计数器置零。

当/LD 为低电平时,进行预置数操作,D0~D3 上的数据置入计数器中,计数操作由两个时钟输入控制。

当CP D=“1”时,在CPu 上跳变时计数器加1 计数;当CPu=“1”时,在CP D上跳变计数器减1 计数。

除四个Q 输出外,40192 还有一个进位输出/CO 和一个借位输出/BO,/CO 和/BO 一般为高电平,只有在加计数模式,当计数器达到最大状态时,/CO 输出一个宽度为半个时钟周期的负脉冲,在减计数模式,当计数器全为零时,/BO 输出一个宽度为半个时钟周期的负脉冲。

CD40192引脚图如下:
本次采用555定时器产生脉冲信号加到CPu端,构成加法计数器。

再采用反馈归零发,从Q0、Q1、Q2引出输出信号,通过三输入端与门CD4073反馈到CR端,从而构成七进制计数器。

三、CD4511 BCD锁存、7段译码、驱动器
CC4511是BCD-7 段锁存译码驱动器,在同一单片结构上由COS/MOS 逻辑器件和n-p-n 双极型晶体管构成。

这些器件的组合,使CC4511 具有低静态耗散和高抗干扰及源电流高达25mA 的性能。

由此可直接驱动LED 及其它器件。

LT 、BI 、LE 输入端分别检测显示、亮度调节、存储或选通一BCD 码等功能。

当使用外部多路转换电路时,可多路转换和显示几种不同的信号。

IC CD4511是一组用来作为BCD对共阴极LED七段显示器译码的包装。

其引脚图图1所示,其各引脚功能如下:
LT:做灯泡测试用,当LT=0,则不论其它输入状态为何,其输出abcdefg=1111111,使七段显示器全亮,即显示8,以便观测七段显示器是否正常。

当LT=1,则正常解码。

ab126计算公式大全BI:空白输入控制,当BI=0 (LT 为1 时) 则不论DCBA 之输入为何,其输出abcdefg皆为0,即七段显示器完全不亮,此脚可供使用者控制仅对有效数据译码,避免在无意义的数据输入时显示出来造成字型的系乱。

LE:数据栓锁致能控制;在CD4511 中,不但具译码功能,更具有数据栓锁的记忆功能。

当LE=0 时(LT=1 且BI=1),DCBA 数据会被送入IC 的缓存器中保存,以供译码器码;当LE=1 时,则IC 中的暂存器会关闭,仅保存原来在LE=0 时的DCBA数据供译码器译码。

换句话说当LE=1 时,不论DCBA 的输入数据为何,皆不影响其输出,其输出abcdefg 仍保留原来在LE 由0转为1以前的资料。

图1 IC CD45111 引脚功能图
本次LT、BI、LE端口无效,LT、BI接高电平,LE接低电平。

来锁存、译码CD40192的输出,并且驱动7段显示器。

四、7段数码显示器
发光二极管,即LED是由半导体材料制成的PN结,在正向偏置时会发光,具有工作电压低、体积小、寿命长、响应快等优点。

常用的颜色有红、绿、黄。

发光二极管的正向压降为2.2V~2.6V,工作电流为5~10mA,其发光亮度基本与工作电流成正比。

因此在使用发光二极管时,必须串限流电阻。

发光二极管可工作于脉冲状态,在平均电流相同的情况下,脉冲工作状态比直流工作状态的亮度增加约20%。

发光二极管可以单个的形式使用,也可将几个发光二极管封装在一起,根据封装的形状有七段数码显示器、米字型显示器和点阵式显示器等不同的形式。

当发光二极管导通时,点亮相应的笔划或点。

控制这些发光二极管的亮与暗,即可显示不同的字符或符号。

多个发光二极管封装在一起的七段数码显示器按其连接形式可分为共阳显示器和共阴显示器。

图7-1所示为共阳和共阴的七段显示器,在显示器中除了显示数字必须的七段笔画外,还提供了小数点。

共阳显示器的阳极连接在一起,此时对阳极提供一正电压,通过限流电阻控制其阴极为高电平或是低电平来决定其暗或是亮。

共阴显示器的阴极连在一起,此时可将阴极接地,通过限流电阻控制其阳极为高电平或是低电平来决定其亮或是暗。

(a) 共阳七段显示器的结构
(b) 共阴七段显示器的结构
(c) 七段显示器的显示形状
图7-1七段数码显示器五、星期历数字显示电路。

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