哈工大数电课设可编程字符发生器

-Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称： 数字电子技术 设计题目： 可编程字符发生器 院 系：班 级：设 计 者：学 号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓 名： 院 （系）： 专 业： 班 号： 任务起至日期： 年 月 日至 年 月 日课程设计题目：可编程字符发生器已知技术参数和设计要求： 制作一个可编程字符发生器，用点阵式LED显示出字符。 (1) 用EEPROM存储待显示的字符。 (2) 字符数大于4个，字形自定，如“工大电子” 、“电子设计”等。(3) 具有顺序显示、流水显示和循环显示的工作方式，设计相应的控制电路。 工作量：工作计划安排： 1.原理分析： 11 月 19 日 11 月 20 日（两天）2.电路制作： 11 月 21 日 11 月 23 日（三天） 3.字符编码： 11 月 24 日 （一天）4.电路调试： 11 月 25 日 11 月 27 日（三天） 5.报告编写： 11 月 28 日 （一天） 同组设计者及分工：1.原理分析：2.电路制作：3.字符编码：4.电路调试：5.报告编写： 指导教师签字_ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字_ 年 月 日*注：此任务书由课程设计指导教师填写。. z.-目 录一原理介绍 5二设计方案5三设计实物演示9四设计心得体会12一、原理介绍由发光二极管点阵组成的LED显示屏，当行、列（行为低电平、列为高电平或行为高电平、列为低电平）信号有效时，其交点的发光二极管点亮，多个被点亮的发光二极管即可组成一定的字符。显示屏应采用动态扫描工作方式。逐行点亮显示屏中组成字符的LED，行信号由译码器产生，低电平时有效，列信号由EEPROM输出，若扫描速度较快（如100Hz），则由于人眼视觉暂留作用，字符就固定的显示出来了。通过选择点亮LED的方式即可实现顺序显示、流水显示、循环显示。二、设计方案1.设计方案：可编程字符发生器的整体结构：可编程字符发生器的整体结构如下图所示： 其中时钟信号由555定时器构成的多谐振荡器（信号频率158.73Hz）提供；地址计数单元由两片74LS90、一片74LS93和一片74LS161组成（两片74LS90级联成25分频电路，74LS161和74LS93级联成32进制加法计数器）；地址存储空间EEPROM由一片DQ2816A-250组成（2816存储待显示的字符），其地址线由地址计数单元提供；列选信号由2816的输出端提供，行选信号由74LS138的输出端提供（74LS138的输入端由74LS93的8进制计数部分提供），行选和列选信号产生电路分别为显示屏的行与列提供选通地址线；发光二极管88点阵显示屏用来显示字符发光二极管点阵显示屏用来显示字符，它有8根行选线和8根列选线，其中行选线接发光二极管的正极，列选线接发光二极管的负极，行选线接高电平（逻辑“1”）、列选线接低电平（逻辑“0”）时发光，将LED阵列旋转90度，改为行选线为低电平有效，列选线为高电平有效，方便实现逐行扫描。 由于扫描频率足够高，人眼不能分辨其中变化，发光矩阵上就会显示为完整字符，就能看到设计的流水滚动效果。可编程字符发生器工作流程：接通电源后，时钟脉冲输入，地址计数器开始计数，EEPROM对应的地址单元中的代码输出，以驱动列选线产生电路。地址计数器同时又为行选信号产生电路提供地址线，随着地址计数器计数值的变化，发光二极管显示屏逐行扫描，显示屏上显示出字符。2.设计电路图及工作原理：图1 可编程字符发生器电路设计图555定时器与两个300电阻和一个10uF电容接成为一个时钟频率为158.73Hz的多谐振荡器。该时钟信号直接送入74LS93的CLKB端，为74LS93的八分频提供时钟，74LS93的QB，QC，QD端为八进制计数器，接入2816的低位地址A0，A1，A2。同时74LS93的这三位输出接入74LS138译码器的A，B，C三个输入端，进行译码，产生行选信号（如下图所示）。图2 行选信号同时，555定时器产生的时钟信号经过两片74LS90的25分频后（6.35Hz）接入74LS161的CLK端，为74LS161提供时钟，同时74LS161的进位输出端接入74LS93的未用的CLKA端，这样74LS161的四个输出端加上74LS93的QA端，就构成了一个32进制的计数器，这五个输出端分别接入2816的高位地址A3，A4，A5，A6，A7。2816的数据输出端Q0-Q7作为列选信号接入LED阵列。3.字符设计：在接到EEPROM*端口的两个开关为*一状态时，共8个管脚接到了触发的地址电平中，每个字符占8位，故每种状态共能存储32个字符。而开关共有4个状态，故可存储四种效果。（1） 四个字符（H、O、L、D）010000100*42010000100*42010000100*42011111100*7e010000100*42010000100*42010000100*42000000000*00000000000*00011111100*7e010000100*42010000100*42010000100*42010000100*42011111100*7e000000000*00010000000*40010000000*40010000000*40010000000*40010000000*40010000000*40011111100*7e000000000*00000000000*00011100000*70010010000*48010001000*44010001000*44010001000*44010010000*48011100000*70（2） 三种状态1. 循环依次显示 H O L D 四个字符2. 仅显示 H3. 循环流水滚动显示 H O L D四个字符三、设计实物演示1.实物连接图：2.显示的字符（“H”、“O”、“L”、“D”）：四、设计心得体会在整个设计过程中，我与我组另一名成员积极配合，高效率地进行了方案设计、连接电路以及实物调试等一系列工作,我们感到十分高兴。欣喜之余我更认识到了做任何事都需要的谨慎性。由于面包板的可靠性不是很高，当我们前几次连接好电路以后，并没有顺利的显示出字形，这时候我们并没有慌乱，认认真真的利用万用表来检查各个导线的好坏，和面包板*些端口的好坏，更加了解的电路调试的重要性，进一步掌握的电路调试的基本方法，为以后的学习积累了经验。本次的课程设计，不但给我提供了动手实践的良机，而且提高了我自主学习、运用所学知识于实践的能力，提高了我发现错误、解决错误的能力，同时，通过设计课题方案，我开阔了视野，并对所学知识有了更深入的了解和认识，相信这些能力的提升都会给我未来的学习和工作带来巨大的益处。. z.