数字电子技术课程设计_脉冲按键电话按键显示器

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1、目录一、设计任务与要求1基本要求：1提高要求：1二、方案设计与论证1方案一2方案二3方案的选择:3三、单元电路设计与参数计算41显示电路设计42、时钟脉冲触发移位电路53.清零电路61）满屏清零62）按钮清零74挂机灭灯8四、总电路工作原理及元器件清单81．总原理图82．电路完整工作过程描述83．元件清单9五、仿真调试与分析91、各部件说明92、仿真93、分析11六、结论与心得11七、参考文献11附录：12脉冲按键电话按键显示器一、设计任务与要求设计任务：设计一个脉冲按键电话按键显示器，并用仿真软件对电路图进行仿真（仿真软件可用EWB、M

2、ultisim10.0或proteus）这里采用proteus进行仿真。要求如下。基本要求：（1）设计一个具有八位显示的电话按键显示器；（2）能准确反映按键数字；提高要求：（3）显示器显示从低位向高位前移，逐位显示，最低位为当前输入位；（4）重按键时，能首先清除显示；（5）摘下话机后才能拨号有效，挂机后熄灭显示。（中→难）二、方案设计与论证根据题目的要求，首要任务是将具有八位的电话按键显示器准确响应按钮的输入，则必须有编码器跟译码器的结合使用。考虑到数字按钮有10个，所以编码器我选择了74LS147，它是一个10线-4线集成优先编码器，刚

3、好可以实现对按键的响应；数码管显示器要求从低位向高位前移逐位显示，则可以想到运用具有寄存功能的元器件来完成移位显示，比如寄存器、移位寄存器、锁存器等，可以选用锁存器74LS175或74LS194；因为其具有经上升沿触发，使得输入端的信号传给输出端，可以通过按钮动作产生一个脉冲，进而达到移位目的；而且它们都具有MR清零端，通过电路设计可以完成清除屏幕数字。熄灭显示可以采用数码管显示译码器74LS248或74LS48来完成该功能。方案一、以编码器74LS147、锁存器74LS175、显示译码器74LS248为组合进行设计方案一设计框架图如下：

4、13设计图174LS147编码器数字按钮输入74LS175锁存器译码器74LS248清零端连接按钮触发显示数码管溢出数码管显示工作原理：按下数字按键进行输入，经过74LS147编码输出四位8421BCD码，取反后输入到第一个74LS175。当数字按键产生的脉冲进入74LS175后，第一个74LS175中的四位BCD码输出到第二个74LS175的输入端和74LS248的输入端。四位BCD码经过74LS248变成7个2进制信号输入到数码管中使之显示相应的数字。再按下第二个数字按键时，又产生一个新的四位BCD码输入到第一个74LS194中。此时

5、第二个74LS194中存有第一次的BCD码，第一个74LS194中有第二次的BCD码。再来一个脉冲，BCD码经过74LS248译码使数码管显示相应的数字。其后的各位输入也一样。方案二、以单片机为基础进行设计1374LS147编码器数字按钮输入74LS194锁存器译码器74LS48清零端连接按钮触发显示数码管溢出数码管显示设计图2工作原理：如设计图2，给电路通电时，单片机开始工作，电路处于初始状态，数码管没有显示，扬声器不发声，单片机等待键盘扫描，当键盘有输入时，进入程序循环，进行移位和数码显示程序，直至有八次输入后，程序进入定时中断，不再

6、接受键盘输入；当按删除键时，进行移位和数码显示程序。当按重按键时数码管显示关闭，程序回到初始状态等待下一次输入。当按下挂机键时，显示器全灭。方案的选择:由于方案1是运用的是小规模元器件，有利于对数电知识的进一步了解。方案2是运用单片机来实现的，虽然容易实现，但无法达到本次课程设计的目的，所以选择方案1。三、单元电路设计与参数计算1显示电路设计13如下图（图3.1），按下数字按钮时，低电平从10-4线的输入端输入，根据74LS147的功能表（表3-1-1）相应的输出为编码为反码，则给第一个显示译码器74LS175接74LS147锁存器的互补

7、输出端，这样第一个数码管就能正确的显示对应的数字；同时下一位的数码管锁存端接本位的数码管输出端，下一位数码管直接接锁存输出端，以此类推。并且所有的锁存器的清零端（CR或MR端口）、时钟信号端（CLK端口）连接在一起，可以实现同时清零与同时移位的功能。图3-1显示电路图表3-1-174147功能表输入信号输出信号0×××××××××011010××××××××0111110×××××××10001110××××××100111110×××××1010111110××××10111111110×××110011111110××11011111

8、11110×111011111111101111表3-1-274175功能表清零时钟输入输出130×××××00001↑11××××保持10××××保持2、时钟脉冲触发移位电路如图3-2所示，