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LED显示器动态扫描驱动电路__数字电路课程设计.doc

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电子技术基础课程设计(论文) 题目: 院(系): 课程设计(论文)任务及评语 院(系):电气工程学院 教研室:电子信息工程 学 号 课程设计(论文)题目 LED显示器动态扫描驱动电路的设计 课程设计(论文)任务 设计任务: 显示位数为4位 用分立元件设计 设计要求: 1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。 指导教师评语及成绩 成绩: 指导教师签字: 年 月 日 目 录 第1章 LED显示器动态扫描驱动电路设计方案论证 1 1.1 LED显示器的动态扫描驱动电路的应用意义 1 1.2 LED显示器的动态扫描驱动电路设计的要求及技术指标 1 1.3 设计方案论证 2 1.4 总体设计方案框图及分析 3 第2章 LED显示器动态扫描驱动电路各单元电路设计 4 2.1计数器与译码器的设计 4 2.2一位共阳极LED动态驱动电路设计 5 2.3七段数码管.1 整体电路图及工作原理 8 3.2 电路参数计算 9 3.3 整机电路性能分析 10 第4章 设计总结 10 参考文献 10 器件清单 11 LED显示器动态扫描驱动电路设计方案论证 1.1 LED显示器动态扫描驱动电路的应用意义 随着计算机技术和电子技术的飞速发展和广泛应用,电器设备的输出显示技术也变得复杂多样,诸如CRT显示、LCD显示、多位LED显示及发光二极管显示等应运而生。在这些显示当中,LED及发光二极管显示电路较为简单,成本也较低,在功能单一的仪器仪表与机电设备中应用较广。但当设备显示的点或位较多时,就需要采用一定的驱动电路与相应的驱动方式。 在LED的驱动和显示单元的设计中,采用的方式有许多种:利用计算机芯片的端口作为LED的驱动口,并通过软件编程加外部驱动实现,缺点是占用计算机芯片的时间和相关资源;利用专用接口芯片如Intel8155、8255等作为计算机芯片的端口扩展,并通过软件编程加外部驱动实现,缺点是电路较复杂,功耗较大,也要占用计算机芯片的时间和相关资源;利用显示用专用芯片如Intel8279、MAX7219、PS7219等,可实现较复杂的功能,但其占用计算机芯片端口还是较多,并且芯片价格较高。大多数显示驱动器都没有严格的总线时序,在强干扰环境下容易造成时序混乱,使显示不正常。 1.2 LED显示器动态扫描驱动电路的要求及技术指标 设计要求: 1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。 技术指标: 1.发光强度比 由于数码管各段在同样的驱动电压时,各段正向电流不相同,所以各段发光强度不同。所有段的发光强度值中最大值与最小值之比为发光强度比。比值可以在1.5~2.3间,最大不能超过2.5。 2.脉冲正向电流 若笔画显示器每段典型正向直流工作电流为IF,则在脉冲下,正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小,脉冲正向电流可以越大。 1.3设计方案论证 通过计数器与译码器控制三台门,再通过三态门控制输出中间级使其数据传送到LED七段数码显示管。这里计数器采用555定时计数器,译码器采用138译码器,按要求采用4位分立元件,如下图:通常的4位LED显示器如图所示,其內部由多只发光二极管构成,按连接方式不同可分为共阳极LED与共阴极LED。其电路特性基本一致:发光二极管导通压降为1.2V~1.8V、正向工作电流为2mA~15mA。在显示驱动方式中,采用动态扫描。当扫描到n1~n4公共端时,LED驱动器分别对应输出a~dp的显示段,LED就能正常显示。
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