數碼管顯示電路的設計

【內容】 (1)

半導體數碼管

(2)74ls48

整合顯示解碼器

【重點】 (1)

數碼管顯示原理。

(2)74ls48

解碼器的功能分析

【難點】數字顯示解碼器的設計。

（一）引入

在日常生活中，可以經常看到有關數字顯示解碼器的產品，比如下面的數字時鐘、稱重顯示器、數字萬用表。從這些現實的例子中，我們可以發現乙個問題，他們是怎麼把二進位制的數碼顯示的？這也就是咱們今天將要講授的重點內容：二進位制數碼怎麼轉換（整合顯示解碼器），轉換後的怎麼顯示（半導體數碼管）。

下面開始進入本節課的第乙個內容，半導體數碼管，了解他的結構和顯示原理。

（二）講授內容

1、半導體數碼管

1.1數碼管的結構

圖1是數碼管的實物圖，圖2是數碼管的內部結構示意圖。數碼管內部是由7個發光二極體和乙個公共端組成。

根據公共端的連線方法不同，把數碼管分成共陰極數碼管和共陽極數碼管，內部連線如下圖所示。

共陽極：數碼管的正極與電源正極連線。共陰極：數碼管的負極與地連線。

1.2 數碼管的顯示原理（共陰極）

圖3圖4表示了數碼管點亮的方式。當共陰極數碼管的a段和b段二極體連線高電平的時候，二極體導通，二極體被點亮。

了解了如何點亮某一段數碼，那麼怎麼顯示十進位制數呢?下面先看下各段亮滅的組合與十進位制數的關係。

從圖1中可以容易發現，如果要顯示數字1，需要點亮b、c段，其他段熄滅，便可顯示出數字1，圖5中的b、c段接如高電平，便可以顯示數字1。下面只列舉十進位制數字2和3的顯示電路，其它的十進位制數類似的方法便可以顯示。

2、整合顯示解碼器（74ls48）

2.1、7sls48的結構

整合顯示解碼器的結構如圖9所示，其中a、b、c、d為資料輸入端；a、b、c、d、e、f、g為資料輸出段;lt為燈測試訊號；bi為熄滅輸入訊號；rbo為滅零輸出；rbi為滅零輸入。

2.2、7sls48的真值表

1) 滅零控制

當bi=0時，不管輸入狀態如何，七段輸出均為0。數碼管不顯示數字。

2) 燈測控制

當bi=1、lt=0時，不管輸入狀態如何，七段輸出均為高電平，數碼管顯示數字「8」，用來測試數碼管是否損壞。

3) 顯示字元

當bi=1、lt=1，rbi=1時，輸入與輸出的關係如下表3所示，當輸入在0000--1001時，顯示0--9，當輸入在1010--1111時，顯示特殊字元。

表34) 動態滅零

當lt=1，rbi=0，輸入資料dcba=0000時，輸出全為0，數碼管熄滅，同時rbo輸出0，它與下一位的rbi連線，通知下一位如果是零也可以熄滅。

2.3、設計演示

ø 控制端lt=bi/rbo=rbi=1，保證正常顯示字元

ø 74ls48的輸出與數碼管的七段連線，並接上上拉電阻，增加驅動能力。

ø 數碼管的公共端接底電平，保證數碼管正常使用。

ø 輸入資料dcba=0001時，數碼管顯示數字「1」。