7段数码管译码驱动和计数器构成24小时计时器

菜鸟大师

7段数码管译码驱动和计数器构成24小时计时器
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这里介绍一下7段数码管见下图


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7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！
74ls48引脚图管脚功能表

) H, L8 Y2 V  S74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中，下面我就给大家介绍一下这个元件的一些参数与应用技术等资料。
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http://www.51hei.com/chip/312.html
74LS47引脚图管脚功能表：

共阳数码管管脚图

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* b( E% V8 |0 l) v三位共阳数码管管脚图以及封装尺寸
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四位数码管引脚图以及封装尺寸


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六位数码管引脚图
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74ls48引脚图管脚功能表
; g* o; n1 _! O$ A* y. W9 j9 ^& z作者： 来源：本站  点击数：3965 更新时间：2007年12月20日

74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中，下面我就给大家介绍一下这个元件的一些参数与应用技术等资料。
6 P- }" L# b+ _74ls48引脚功能表—七段译码驱动器功能表
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或功能 输入 BI/RBO 输出 备注
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为什么把74LS90叫2-5-10进制计数器?
: P, S8 L1 P4 i: R3 o$ {* l74LS90有四个输出端,分别为Qa,Qb,Qc,Qd,为了 方便,我们把它分成两部分,Qa为一部分,QbQcQd为一部分.从CP0加入一个时钟脉冲,Qa的输出端为1(原态Qn=0时),再加一个时钟脉冲,它的输出端又变回到0.如果加入奇数个脉冲,它的输出总是1;加入偶数个脉冲,它的输出总是0.也就是说.加入连续脉冲后,它的输出总是在0和1之间变化,我们把这种计数方式叫模二.
再看模五的工作方式:此时QbQcQd(每一位的位权分别是1,2,4,)构成一个五进制计数器,从CP1输入一个时钟脉冲时,Qb为1,表示记录了一个脉冲,(Qb的位权是1),加入2个时钟脉冲,Qb为0,Qc为1(Qc的位权为2),表示记录了两个数,来了3个时钟脉冲时,Qb,Qc是高电平1(Qb+Qc=3),表示记录了3个脉冲,当第4个时钟脉冲来时,Qd=1,表示记录了4个脉冲.来第5个脉冲时,计数器自动清零,准备下一次的计数.从000,001,010,011,100共有五种状态,因此,把它叫模五计数器.
如何构成5421码的输出?
仍然把时钟脉冲从CP1加入,同时将Qd的输出端与CP0接到一起,此时QaQdQcQb每一位的位权分别是5421.来1个脉冲时,Qb=1,其它=0,来2个脉冲时,Qc=1,其它=0,来3个脉冲时,Qb=1,Qc=1,当第(Qb+QC=1+2),表示记录了3个时钟脉冲,来4个脉冲时,Qd=1,其它=0,表示记录了4个脉冲,同时由于Qd与CP0连在一起,此时CP0也是高电平,当第5个脉冲来时,QdQcQb=0,Qd从1到0,产生一个下降沿,正好作为CP0的时钟脉冲,使输出端Qa=1,表示记录了5个时钟脉冲!QaQdQcQb=1000,在继续记录:输出端按5421码的规律:1001=5+1,1010=5+2,1011=5+3,1100=5+4,在来一个时钟脉冲,输出端变为0000.
如何构成十进制计数器?
把模二的输出端Qa与模五的时钟脉冲输入端CP1连接,就构成了十进制计数器,CP0为计数器的时钟脉冲输入端.输出端QdQcQbQa的位权分别是8421。来1个cp,Qa=1;2CP,Qb=1;3CP,QaQb=1;(Qa+Qb=3);4CP,Qc=1;5CP,QaQc=1;(Qa+Qc=5),6CP,QbQc=1;(Qc+Qb=6),7CP,QaQbQc=1
异步计数器74LS90引管脚图及功能表真值表
  u( K1 e+ f' U" f. p74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频和十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成。如果把二者级联后，就构成十进制计数器。其输出端输出端输出8421码。其引脚排列图和功能表如下所示：
& z" b* i8 h7 h异步计数器74LS90引管脚图及功能表真值表
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74ls90是常用的二－五－十进制异步计数器，做八进制的就先把74ls90接成十进制的（CP1与Q0接，以CP0做输入，Q3做输出就是十进制的），然后用异步置数跳过一个状态达到八进制计数．
" a8 X5 a  {+ f74ls90 pdf 资料下载：
以从000计到111为例．先接成加法计数状态，从下图中的74LS90功能表可知,在输出为1000时（既Q4为高电平时）把Q4输出接到R01和R02脚上（即异步置0），这个时候当计数到1000时则立刻置0，重新从0开始计．1000的状态为瞬时状态．
状态转化图中是0000到0111是有效状态，1000是瞬时状态，跳转从这个状态跳回到0000的状态．

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把74LS90计数器，74LS48译码驱动电路和7段译码显示器（共阴）组合到一起，就很方便的构成计数译码显示电路。如果用74LS390（TTL)双十进制计数器，就可以构成0--99计数器。也可以构成一个完整的秒脉冲计时器。它们分别由秒个位计时器，秒十位计数器构成。把秒个位的Qc（十进制的4）做进位输出信号送到秒十位的时钟输入端（时钟脉冲下降沿有效），如果用CD40106施密特触发器（或555，74LS00等）组成一个秒脉冲震荡器，接到秒脉冲计数器的个位时钟输入端，就构成完整的秒计时电路。按照秒计时电路的连接方式，可以很方便构成分计时器。把分计时器的十位输出端的Qc仍做为分进位信号送到小时计数器的个位时钟信号输入端。
+ @/ p0 @8 O" \' y1 P秒和分的清零：分别把秒十位和分十位上的QbQc接到各自的74LS00（A片）与非门的输入端上。（如：秒十位的输出端Qc，Qb接到与非门1，2脚，3脚输出端接到下一个与非门的4，5脚上，两次取反后，6脚接到秒计时器的清零端上；分十位的输出端QcQb接到与非门的9，10脚上，输出端8脚接下一个与非门的输入端12，13脚上，11脚输出端接到分级时期的清零端上）。当它们在完成本位的清零时，也同时完成了给高位进位任务。
24小时计时器的构成：把小时的个位中的Qc和十位上的Qb作为反馈端取出，分别接到74LS00（B片）的1，2脚上，与非们的3脚输出端接到第二个与非们的4，5脚上，输出端6脚接到小时计数器的两个清零端上即可。当小时计时器个位输出端Qc和十位计时器输出端Qb同时为高电平时，小时计数器清零，计时器开始计时第二个24小时。
5 }3 I+ ?" F+ Z8 o) w5 D以上的计时器要用74LS90来做，大约就需要14-15片集成电路。6片90，6片48（秒，分，小时各两片），一片秒脉冲震荡器，及相关的门电路2片。众所周知，用的原件越多，画的线路条越多，不但成本加大，相对利润减小，而且出故障的概率大大提高,产品的可靠性下降。那麽简化电路就显得十分必要。用CD4026计数译码驱动（三合一）集成电路替代秒和分的个位计数器省下2片电路，用2片390替代90，又节省了2片电路块，这样用大约10电路就能完成同样的任务！
& N+ v' r/ u; x! P. p, W* d' ~. n( E365计数器的设计（待续）
( ~/ Q+ n, H( [# N. t$ C再谈365计数器的设计思路。我们知道这样一个简单事实：一片十进制计数器可表示（0-9）10种状态，两片十进制计数器级联后可表示0到99共100种状态。365这个数字大于100小于1000，所以需要用三片十进制计数器级联后构成！这三片集成电路分别由个位，十位和百位组成。首先找反馈点：把个位输出端的Qc，Qa（Qc+Qa=5）两点接到74LS08与门输入端的1，2脚上，其输出端3脚为A接点待用；十位上的Qc,Qb(Qc+Qb=6)两个输出端分别接到与门电路的输入端4，5脚上，其输出端6脚为B接点待用，百位上的Qa，Qb（Qa+Qb=3)分别接到郁闷电路的输入端9，10脚上，其输出端8脚为接点C待用。
用74LS11三输入端与门电路的输入端3，4，5脚分别接A，B，C三个接点上，74LS11的输出端6脚同时接74LS390的清零端上即可。当计数器计到5天时，A接点首先输出高电平，由于74LS11的输入与输出有如下关系：Y=ABC，即：Y=1*0*0，计数器仍然继续计数，当计数计到65天时，Y=1*1*0，74LS11输出端6脚输出仍然为低电平，计数器继续工作。只有计到365时，Y=1*1*1，74LS11的输出端6脚为高电平，计数电路实现清零功能！
（以上所谈是建立在大家对74LS90或3901的使用方法基本掌握的前提下而言）。
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* P0 {5 n) P. E$ A 需要提请大家注意的是，无论用90还是390，都要把二-五进制计数器级联后才能构成十进制计数器，这一点在实践和教学上大家屡屡失误后费了很多时间和精力才发现的问题！
我们费了好多口水，无非是想由浅如深，由表及里的使大家容易的学习和掌握一些基本的东西。让大家知道和掌握尽量把复杂的电路问题简单化。学生刚开始时由于缺少实际经验，往往把简单的问题复杂化，这是不足奇怪的！随着实践经验的积累和增加，这一局面会得到改善！该电路设计的主要目的是使学生在提高动手能力方面有所提高。不但学习和掌握计数器的运用，还要掌握焊接技术，原件布局和布线是否合理且美观，学习和掌握电路故障的分析和排除方法等等。实践证明，焊接过该电路的学生感触颇深，体会良多。没有焊接前，不知道7段数码显示是如何工作的，不知道LED分共阴共阳，不知道译码驱动与计数器之间的关系...等等。
               
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( {4 u. Q& F9 E3 F3 H9 T" G* @ 本文希望起到一个抛砖引玉的作用。希望百家争鸣，各抒己见，共同商榷，探讨与提高。由于凭记忆写的东西，属一孔之见，且漏洞百出，不胜枚举，诚望大家海涵！谢谢大家！

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原文网址：
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7 P% ~3 s6 Z+ M  F3 {广州大学：

http://eelab.gzhu.edu.cn/syzx/bbs/topic.asp?l_id=16&t_id=624

烟台大学：

6 W# U% m, `- h5 R0 u http://ceee.ytu.edu.cn/ask/viewthread.php?tid=656&fpage=1