1、目錄目錄1LED控制器的設(shè)計(jì)21 選題背景211 指導(dǎo)思想212 方案論證213 基本設(shè)計(jì)任務(wù)32 電路設(shè)計(jì)32.1 總體方框圖32.2 工作原理33 各主要電路及部件工作原理33.1 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路43.2 CD4511簡(jiǎn)要說(shuō)明43.3 AT28C16說(shuō)明54 原理總圖65 元器件清單66 調(diào)試過(guò)程及測(cè)試數(shù)據(jù)（或者仿真結(jié)果）76.1 通電前檢查76.2 通電檢查76.3 結(jié)果分析77 小結(jié)78 設(shè)計(jì)體會(huì)及今后的改進(jìn)意見(jiàn)88.1 體會(huì)88.2 本方案特點(diǎn)及存在的問(wèn)題88.3 改進(jìn)意見(jiàn)8LED控制器的設(shè)計(jì)1 選題背景隨著社會(huì)的進(jìn)步，led顯示器在我們生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是在廣告宣傳

2、業(yè)，由于led顯示的以下特點(diǎn)使得其快速占領(lǐng)了很大的市場(chǎng)。1、亮度高：戶外LED顯示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能夠在戶外全天候使用的大型顯示終端；戶內(nèi)LED顯示屏的亮度大于2000md/m2。 2、壽命長(zhǎng)：LED壽命長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)（十年）以上，該參數(shù)一般都指設(shè)計(jì)壽命，亮度暗了也算； 3、視角大：室內(nèi)視角可大于160度，戶外視角可大于120度。視角的大小取決于LED發(fā)光二極管的形狀。 4、屏幕面積可大可小，小至不到一平米，大則可達(dá)幾百、上千平米； 5、易與計(jì)算機(jī)接口，支持軟件豐富。 11 指導(dǎo)思想要用數(shù)碼管顯示，首先需要譯碼器，在此我用是CD4511，要顯示什么數(shù)字，只要

3、正確控制CD4511的輸入即可。12 方案論證方案一：用NE555產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)74LS161計(jì)數(shù)，然后再用74LS1151選出所需的高低電平，通過(guò)所選出電平的有機(jī)組合再經(jīng)過(guò)CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示所要的數(shù)字。方案二：用NE555產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)74LS161計(jì)數(shù)，然后再用28C16編程控制輸出，再經(jīng)過(guò)CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示出所要的數(shù)字。方案三：以單片機(jī)為核心，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)字符顯示。綜合考慮，采用哪種方案：第三種方案不符合這次課設(shè)的設(shè)計(jì)要求，第一種方案電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，固選第二種。13 基本設(shè)計(jì)任務(wù)功能要求： （1）采用一個(gè)半導(dǎo)體數(shù)碼管作為控制器的顯示器，能夠自動(dòng)地依次顯示出數(shù)

4、字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然數(shù)列），1、3、5、7、9（奇數(shù)列），0、2、4、6、8（偶數(shù)列）和0、1、2、3、4、5、6、7（音樂(lè)符號(hào)數(shù)列），然后又依次顯示出自然數(shù)列、奇數(shù)列、偶數(shù)列和音樂(lè)符號(hào)數(shù)列如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)。 （2）打開電源時(shí)，控制器可自動(dòng)清零，從接通電源時(shí)刻起，數(shù)碼管最先顯示出自然數(shù)列的0，再顯示出1，然后按上述規(guī)律變化。提示：設(shè)計(jì)時(shí)先用仿真軟件protues測(cè)試設(shè)計(jì)電路是否正確，無(wú)誤后再制作實(shí)際電路。參考元器件： 74HC160/74HC161，AT28C16，NE555，CD4511等2 電路設(shè)計(jì)2.1 總體方框圖NE555輸出1HZ脈沖160計(jì)數(shù)器組成2

5、8進(jìn)制計(jì)數(shù)器28C16控制輸出CD4511譯碼輸出LED數(shù)碼管顯示輸出圖2-1 總體方框圖2.2 工作原理用NE555產(chǎn)生給74LS161產(chǎn)生約一秒的時(shí)鐘信號(hào)，使74LS161計(jì)數(shù)，兩片74LS161接成28進(jìn)制，然后再用74LS1151選出所需的高低電平，通過(guò)所選出電平的有機(jī)組合再經(jīng)過(guò)CD4511譯碼使得數(shù)碼管顯示所要的數(shù)字或字符。3 各主要電路及部件工作原理3.1 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路圖3-1NE555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路3.2 CD4511簡(jiǎn)要說(shuō)明CD4511BCD七段顯示器譯碼器/譯碼器，IC CD4511是一組用來(lái)作為BCD對(duì)共陰極LED七段顯示器譯碼的包其引BCD七段顯示器譯碼器/譯碼器

6、中文IC CD4511是一組用來(lái)LT：做燈泡測(cè)試用，當(dāng)LT=0，則不論其它輸入狀態(tài)為何，其輸出abcdefg=1111111，使七段顯示器全亮，即顯示8，以便觀測(cè)七段顯示器是否正常。當(dāng)LT=1，則正常解碼。BI：空白輸入控制，當(dāng)BI=0 (LT 為1 時(shí))  則不論DCBA 之輸入為何，其輸出abcdefg皆為0，即七段顯示器完全不亮，此腳可供使用者控制僅對(duì)有效數(shù)據(jù)譯碼，避免在無(wú)意義的數(shù)據(jù)輸入時(shí)顯示出來(lái)造成字型的系亂。LE：數(shù)據(jù)栓鎖致能控制；在CD4511 中，不但具譯碼功能，更具有數(shù)據(jù)栓鎖的記憶功能。當(dāng)LE=0 時(shí)(LT=1 且 BI=1)，DCBA 數(shù)據(jù)會(huì)被送入IC 的緩存器中保

7、存，以供譯碼器碼；當(dāng)LE=1 時(shí)，則IC 中的暫存器會(huì)關(guān)閉，僅保存原來(lái)在LE=0 時(shí)的DCBA數(shù)據(jù)供譯碼器譯碼。換句話說(shuō)當(dāng)LE=1 時(shí)，不論DCBA 的輸入數(shù)據(jù)為何，皆不影響其輸出，其輸出abcdefg 仍保留原來(lái)在LE 由0轉(zhuǎn)為1以前的資料。 新藝圖庫(kù)     圖1 IC圖3-2-1 CD4511各引腳作為BCD對(duì)共陰極LED七段顯示器譯碼的包裝圖3-2-2 CD4511功能圖3.3 AT28C16說(shuō)明AT2816可以看做是一個(gè)自定義的譯碼器，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)當(dāng)輸入一個(gè)數(shù)時(shí)能夠按照使用者的意愿來(lái)控制輸出。由于連線時(shí)為了方便走線，故本次接入輸入的接口并不是按

8、照電路圖上的那樣，故本次編寫的程序如下：圖3-3-1 AT28C16程序4 原理總圖圖2-2 LED控制器的設(shè)計(jì)工作原理圖5 元器件清單表格5-16 調(diào)試過(guò)程及測(cè)試數(shù)據(jù)（或者仿真結(jié)果）仿真結(jié)果正常。6.1 通電前檢查電路安裝完畢后，經(jīng)檢查電路各部分接線正確，電源、元器件之間無(wú)短路，器件無(wú)接錯(cuò)現(xiàn)象。6.2 通電檢查6.2.1 NE555的檢查將NE555的3引腳與示波器連接，觀察示波器是否顯示方波，結(jié)果上電后能看到示波器顯示1HZ方波。6.2.2 74HC161模塊的調(diào)試在調(diào)試是我也是通過(guò)用示波器觀察其輸出的高低電平是否正常來(lái)判斷我的線路連接是否正確。6.3 結(jié)果分析上電之后顯示正常。能正確顯示

9、0,1，2 并正常循環(huán)顯示。7 小結(jié)經(jīng)過(guò)此次課程設(shè)計(jì)的鍛煉，我的確學(xué)習(xí)了不少東西！之前只是咋愛(ài)學(xué)習(xí)課本的理論知識(shí)，時(shí)間畢竟接觸的很少，總感覺(jué)不到我們所學(xué)的東西到底有什么使用價(jià)值，而在課設(shè)期間，我才發(fā)現(xiàn)了我們學(xué)習(xí)的理論知識(shí)的價(jià)值和作用，而且通過(guò)這次機(jī)會(huì)很好的鞏固了一下理論，使理論和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合為一體。這不管是在我今后的學(xué)習(xí)中還是生活中都將產(chǎn)生莫大的影響!8 設(shè)計(jì)體會(huì)及今后的改進(jìn)意見(jiàn)8.1 體會(huì)生活是一個(gè)大學(xué)堂，總有學(xué)不完的技巧和經(jīng)驗(yàn)，所以我們?cè)谏钪幸鲆粋€(gè)有心人，不僅要細(xì)心觀察，而且要善于分析，更要虛心向他人請(qǐng)教和學(xué)習(xí)，只有這樣我們才能快速的進(jìn)步！8.2 本方案特點(diǎn)及存在的問(wèn)題本方案的特點(diǎn)是原理比較簡(jiǎn)單，但問(wèn)題是使用的器材較多，所要