内容发布更新时间 : 2024/12/23 21:41:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第三章 系统硬件电路设计 5
第三章 系统硬件电路设计
3.1 系统原理图
图3-1 系统原理图
3.2 主要器件介绍
3.2.1 CD4553引脚与功能
1. 原理:CD4553是3位十进制计数器,但只有1个输出端,要完成3位输出,采用扫描输出方式,通过它的选通脉冲信号,依次控制3位十进制的输出,从而实现扫描显示方式。 2. 引脚图
6 基于CD4553三位数显计数器的设计
图3-2 CD4553引脚图
3. 引脚功能
CLOCK:计数脉冲输入端,下调沿有效。 CIA、CIB:内部振荡器的外界电容端子。
MR:计数器清零(只清计数器部分),高电平有效。
LE:锁定允许。当该端为低电平时,3组计数器的内容分别进入3组锁存器,当该端为高电平时,锁存器锁定,计数器的值不能进入。
DIS:该端接地时,计数脉冲才能进行计数。
DS1、DS2、DS3:位选通扫描信号的输出,这3端能循环地输出低电平,供显示器作为位通控制。
Q0、Q1、Q2、Q3:BCD码输出端,它能分时轮流输出3组锁存器的BCD码。 CD4553内部虽然有3组BCD码计数器(计数最大值为999),但BCD的输出端却只有一组Q0~Q3通过内部的多路转换开关能分时输出个、十、百位的BCD码。
相应地,也输出3位位选通信号。例如:当Q0~Q3输出个位的BCD码时,DS1端输出低电平;当Q0~Q3输出十位的BCD码时,DS2端输出低电平;当Q0~Q3输出百位的BCD码时,DS3端输出低电平时,周而复始、循环不止。
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图3-3 CD4553真值表
3.2.2 CD4511的引脚与功能
1. 原理:CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器。
特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。
CD4553内部虽然有3组BCD码计数器(计数最大值为999),但BCD的输出端却只有一组Q0~Q3通过内部的多路转换开关能分时输出个、十、百位的BCD码。
相应地,也输出3位位选通信号。例如:当Q0~Q3输出个位的BCD码时,DS1端输出低电平;当Q0~Q3输出十位的BCD码时,DS2端输出低电平;当Q0~Q3输出百位的BCD码时,DS3端输出低电平时,周而复始、循环不止。 2. 引脚图
图3-4 CD4511引脚图
8 基于CD4553三位数显计数器的设计
图3-5 CD4511与LED连接图
3. CD4511引脚功能:
BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0 时,不管其它输入端状态是怎么样的,七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。
LE:锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。
LT:3脚是测试信号的输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入 DCBA 状态如何,七段均发亮全部显示。它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效.
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。
CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,引脚排列如图 2-4 所示。其中a b c d 为 BCD 码输入,a为最低位。LT为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器一直显示数码“8”,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时, B1端应加高
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电平。
另外 CD4511有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数9(1001)时,显示
字形也自行消隐。LE是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。 a~g是 7 段输出,可驱动共阴LED数码管。
另外,CD4511显示数“6”时,a段消隐;显示数“9”时,d段消隐,所以显示6、9这两个数时,字形不太美观 图2-5是 CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路,若要多位计数,只需将计数器级联,每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管即可。
所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的,在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取,电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。 用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如下图:
图3-6 CD4511与LED并行接口图
3.2.3 数码管介绍 1. 液晶显示器
液晶显示器件(LCD)是一中平板薄型显示器件,其驱动电压很低、工作电