数字化测量技术实验指导书(

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1、数字化测量技术实验指导书沙占友睢丙东编河北科技大学信息学院电子信息工程系2006.11修改实验一动态扫描与无效零自动消隐电路设计实验目的目前，动态扫描及无效零口动消隐技术已被广泛用于新型数字仪表、智能仪器和微机系统中。1.动态扫描显示所谓动态扫描显示，就是让齐位数码管按照一定的顺序轮流显示，其显示效果和常规的静态驱动相同。与静态驱动和比，动态扔描显示具有以下优点：第一，能显著降低显示器的功耗，这对于采用电池供电的便携式数字仪表尤为重要;第二，能大大减少显示器的外部引线，给印刷电路板的设计和安装带来方便；第三，能采用BCD码多路输出的方式，不仅使译码、驱动电路大为简化，还可以与微机相连

2、；第四，只要位扫描信号频率足够髙，由于人眼的“视觉暂留”现彖，就观察不到闪烁现彖。正是由于动态扫描显示具有上述优点，许多专用人规模集成屯路（例如ICM7216.MCI4433）都采用了这种工作方式。实现动态扫描的方案很多，大体上可以分成两类：第一类是利用位选通信号直接驱动各位LED显示器（必要时屮间可加达林顿驱动器）；第二类是把位选通信号加至译码驱动器的消隐控制端，间接的控制LED显示器的亮灭。本实验选择第二类方案（第一•类方案将在实验四中介绍）。2.无效零自动消隐所谓无效零，包括下述两种情况：第一种：整数前面的零均属于无效零（亦称前导零）;第二种：小数点后而的无效零。如果显示出无效

3、零，既不符合人们的读数习惯，也给观察和记录带来不便，述增加了显示功耗。近年來，新型数字IC的问世，为设计自动消隐无效零的电路提供了便利条件。本实验目的：（1）通过实验，了解动态扫描显示及无效零白动消隐的特点，设计方案及应用。（2）通过实验，掌握利用译码驱动器14513和节拍发生器4017实现动态扫描显示的电路设计。（3）通过实验，掌握用14513进行级联，实现无效零自动消隐的电路设计。二.预习内容动态扫描与无效零自动消隐实验板的总电路如图1所示。1.电路工作原理由唇、R35、C3组成的两级反相RC振荡器，振荡频率7；^30kHz,经过4060逐级£八PA2-X48>#8■S、：•・•

4、::i二.S-•分频，从中即可选出合适的频率作为扫描频率厶。一般耍求点250N(Hz),N是显示器的位数，若为观察动态扫描的特殊效果，也可选低频扫描频率，此时将会看到闪烁现象。将扫描频率去加至4017的CP端。并将丫4与C「端短接，使4017按照每四扌门一个循环来工作。输出的拍脉冲Yo〜丫3分别接四片14513的祈端，即可控制齐位数码管扌日描显示。加法计数器由两片4518进行级联后构成,输出的BCD码送14513进行译码,计数脉冲尤p也取口4060o本电路具有无效零自动消隐之功能（个位属于保留位），此外还增加了开机自动复位电路。1.主要元器件明细表名称型号数量锁存、译码、驱动器14

5、5134片14级二分频器40601片节拍发生器40171片双BCD同步加法计数器45182片六反相器40691片共阴红LED数码管KD-5101AB4只Ro~RnRJ-0.25W-330Q28只&X〜/?33RJ-0.25W-100kQ6只尺34RJ-0.25W-47kQ1只R35RJ-0.25W-15kQ1只人36RJ-0.25W-10kQ1只C］、Cz0.01uF聚丙稀电容2只c31（）（X）pF聚丙稀电容1只复位键、灯测试键TP801B键2只电源线自制2根短路线门制2根2.电路实验板的设计特点（1）采用双面卬刷板，用+5V电源供电，卬制板上端有电源插座。（2）设有灯测试键，按下

6、该键个位显示全亮笔划“8”。（3）拔掉4017后，四位显示器作静态显示，此时显示功耗将明显增大。（4）扌一~

7、描频率可以选择。（5）计数频率可以选择。（6）为便于观察，显示器安装在实验板的正面。3.做试验前要求熟悉并掌握以下内容（1）14513的引脚功能，接线特点，实现动态扫描及无效零门动消隐的电路设计方法。（2）4518的级联方法。（3）4060的逻辑功能。（4）4017的逻辑功能及如何实现四拍一循环。有关4017的内容参见课本相关章节。（5）扫描频率的止确选择。（6）由门电路纽•成的开机白动复位及手动复位电路。（7）两级反相RC振荡器的工作原理。（8）与实验相关仪器的正确使用方法

8、。（9）拔插集成电路的正确方法。三、实验仪器1.HY1711-2型直流稳压电源1台2.SS7802型双踪示波器1台3.VC890D型数字万用表1块4.小螺丝刀1把四、实验内容1.给直流稳压电源通电，把输出电压调整到+5V。2.接通实验板电源。注意！！电源极性不得接反，否则会烧毁IC。3.用示波器观察并绘出下述波形，同时根据测出的周期，估算出频率值。用示波器测波形时，把测试探头的地线夹到实验板右下脚的GND环上，测试探头钩到相应的测试环上。（1）4060第9