二位十进制计数显示电路的设计与制作

数字电路课程设计报告

题 目：二位十进制计数显示电路的设计与制作

院 系 信息学院 专 业 通信工程 学 号 AP0605443 学生姓名 许国波 指导教师 项华珍

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二位十进制计数显示电路的设计与制作 一、 题目的要求和意义 课题目的：

1、掌握数字电路系统综合设计的基本方法及测试方法；

2、掌握使用计数器集成芯片设计N进制计数器及计数器级联的方法； 3、掌握四位BCD码的译码、显示电路实现； 4、掌握使用定时器NE555设计方波信号的方法。 课题意义：

该设计通过对数字电路逻辑功能分析，制作硬件及硬件调试。掌握了中规模集成计数器的使用，功能测试方法及数字电路的设计步骤，为以后制作数字系统项目打下了良好基础。 二、 硬件电路设计

二位十进制计数显示电路的系统原理框图如图一所示：

数字电路课程设计报告 图一

各框图具体电路实现如下：

1、555定时器产生频率1HZ（周期1S）的脉冲电路如图二所示：

图二

图二电路的振荡周期为：T=0.7（R1+2R2）C2=1S

2、两片同步十进制计数器74160接成百进制读数器如图三所示： （1）74LS160的功能：

74LS160为四位十进制计数器，它的主要功能有： 异步清零：当CLR为低电平时，Q0~Q3均为低电平，而与CP无关。 同步置数功能：当LD为低电平时，计数功能被禁止，在CP上升沿作用下D0~D3的数据被置入计数器，并呈现在Q0~Q3输出端。

同步计数：当EP和ET均为高电平时，在CLK上升沿作用下，Q0~Q3同时变化。当计

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数到最大时，C输出一个高电平脉冲。

锁存：当EP和ET中任意一个为低电平，则计数器禁止计数，为锁存状态。 （2）两片同步十进制计数器74160接成百进制计数器。

图三电路是并行进位方式的接法，以第一片的进位输出TC作为第二片的EP和ET输入，每当第一片计成9（1001）时TC变为1，下个CLK信号到达时第二片

为计数工作状态，计入1，而第二片计成0（0000），它的TC端加到低电平。第一片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状态。

图三

3、7448译码器和LED数码管组成的显示电路

（1）8421BCD七段译码器

74LS48为BCD七段译码器，74LS48用来驱动共阴极的发光二极管显示器。内部电路为集电极开路输出，内部有升压电路，因此使用时无需外接电阻，可以直接与共阴式LED显示器相连接。 数字电路课程设计报告

（2）发光二极管显示器（LED数码管）

常用8段发光二极管数码显示器有BS201/202（共阴）和BS211/212（共阳）。这种类型的显示器具有工作电压低（正向电压小于2V）体积小、可靠性高等优点，而且响应时间短、亮度较高，能直接用TTL、CMOS器件驱动。其主要缺点是工作电流较大，其中BS201和BS211每段的最大驱动电流约10mA，BS202和BS212每段的最大电流约15mA。74LS48与共阴显示器的连接电路如图四所示。

图四

4、总电路原理图如图五所示： 5、总PCB图如图六所示： 数字电路课程设计报告 图五

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三、 调试过程遇到的问题与解决的方法

在制作PCB板时，因为是制作单面板，所以有许多飞线，必须要很小心才不会连错。 有一次碰到74160不计数没反应情况，经过后来的苦苦检查，原来是低电平的时候应该接地的，

四、 课程设计体会

两周的数电课程设计，让我学会了很多，不仅是在数电的专业知识方面还是在自己其他素质培养的方面。

课程设计大概是分为三大步：仿真、接线调试、报告总结。一共维持两周。第一周基本上对电路实现仿真，然后领取实验元件及工具。我对课程进行仿真的软件是叫Portues。能够对基本的数字电路的元件进行仿真及其调试，我从图书馆借书，在网上搜索资料。仅

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仅用了四天时间就基本上把电路的基本的芯片和基本的功能实现了，只是在控制部分欠了些火候。最后，结合资料的电路图，经过自己的思考，把控制部分也实现了。平时在日常生活中的电子电器功能，原来是可以这样子实现的，平日只学理论，和面对枯燥无味的课本的我们有点感觉到自己专业的真正的应用的地方了。

接线调试时才是真正的动手设计的时候，去老师那领取了元件器材后，回寝室开始了安装，数码显示管、脉冲源基本的电路都有，一开始的工作就是在面包板上边将电路的关键部分连接起来，并进行调试实现计时的功能。开始我对74160进行了基本的计数功能的测试，每个74160芯片都处于良好状态。正式开始接线调

试后，有一次碰到1不计数没反应，经过后来的苦苦检查，原来是低电平的时候应该接地的，被忽略了。那么小的问题竟然困了我一天。但是到最后还是解决了，很是有教训的一件事。接线调试部分我还有点心得就是万事都应该细心，而且要持之以恒，那样就可以做的更好，当然也要有自己的实力和团队的力量。 课程设计结束。两周，学到的，想到的，远远不止是在课堂上能做到的。 五、 参考文献

[1] 阎石. 数字电子技术基础（第四版）[M].北京: 高等教育出版社，1997. [2] 郑家龙. 集成电子技术基础教程[M].北京: 高等教育出版社，2002.