数码管显示电路的设计

作者：ll

【内容】 (1)半导体数码管

(2)74LS48集成显示译码器

【重点】 (1)数码管显示原理。

(2)74LS48译码器的功能分析

【难点】数字显示译码器的设计。
（一）   引入
在日常生活中，可以经常看到有关数字显示译码器的产品，比如下面的数字时钟、称重显示器、数字万用表。从这些现实的例子中，我们可以发现一个问题，他们是怎么把二进制的数码显示的？这也就是咱们今天将要讲授的重点内容：二进制数码怎么转换（集成显示译码器），转换后的怎么显示（半导体数码管）。



下面开始进入本节课的第一个内容，半导体数码管，了解他的结构和显示原理。

（二）    讲授内容

1、半导体数码管

1.1数码管的结构

图1是数码管的实物图，图2是数码管的内部结构示意图。数码管内部是由7个发光二极管和一个公共端组成。



根据公共端的连接方法不同，把数码管分成共阴极数码管和共阳极数码管，内部连接如下图所示。





共阳极：数码管的正极与电源正极连接。共阴极：数码管的负极与地连接。

1.2 数码管的显示原理（共阴极）

图3图4表示了数码管点亮的方式。当共阴极数码管的a段和b段二极管连接高电平的时候，二极管导通，二极管被点亮 。



了解了如何点亮某一段数码，那么怎么显示十进制数呢?下面先看下各段亮灭的组合与十进制数的关系。



从图1中可以容易发现，如果要显示数字1，需要点亮b、c段，其他段熄灭，便可显示出数字1，图5中的b、c段接如高电平，便可以显示数字1。下面只列举十进制数字2和3的显示电路，其它的十进制数类似的方法便可以显示。



2、集成显示译码器（74LS48）

2.1、7SLS48的结构
集成显示译码器的结构如图9所示，其中A、B、C、D为数据输入端；a、b、c、d、e、f、g为数据输出段;LT为灯测试信号；BI为熄灭输入信号；RBO为灭零输出；RBI为灭零输入。



2.2、7SLS48的真值表



1)     灭零控制

当BI=0时，不管输入状态如何，七段输出均为0。数码管不显示数字。

2)     灯测控制

当BI=1、LT=0时，不管输入状态如何，七段输出均为高电平，数码管显示数字“8”，用来测试数码管是否损坏。

3)     显示字符

当BI=1、LT=1，RBI=1时，输入与输出的关系如下表3所示，当输入在0000--1001时，显示0--9，当输入在1010--1111时，显示特殊字符。



表3
4)     动态灭零

当LT=1，RBI=0，输入数据DCBA=0000时，输出全为0，数码管熄灭，同时RBO输出0，它与下一位的RBI连接，通知下一位如果是零也可以熄灭。

2.3、设计演示





Ø  控制端LT=BI/RBO=RBI=1，保证正常显示字符

Ø  74LS48的输出与数码管的七段连接，并接上上拉电阻，增加驱动能力。

Ø  数码管的公共端接底电平，保证数码管正常使用。

Ø  输入数据DCBA=0001时，数码管显示数字“1”。