实验八 数码管显示实验 - 天津电子信息职业技术学院——精品课

实验八数码管显示实验
一、实验目的
1.熟悉共阴、共阳数码管的使用。

2.掌握数码管的驱动方法。

二、实验原理
在数字测量仪表和各种数字系统中 , 都需要将数字量直观的显示出来 , 一方面供人们直接读取测量和运算的结果 : 另一方面用于监视数字系统的工作情况。

因此 , 数字显示电路是许多数字设各不可缺少的部分。

数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成 , 如图 8-1 所示。

图 8-1 数字显示电路组成方块囱
数码的显示方式一般有三种 : 第一种是字型重叠式 : 第二种是分段式 : 第二种是点阵式。

目前以分段式应用最为普遍 , 主要器件是七段发光二极管 (LED)显示器。

它可分为两种 , 一是共阳极显示器 ( 发光二极管的阳极都接在一个公共点上) , 另一是共阴极显示器 ( 发光二极管的阳极都接在一个公共点上 , 使用时公共点接地)。

下图 8-2(a )、 8-2(b)分别是共阴管和共阳管的电路 ,8-3(a) 、 8-3(b) 分别是共阴管和共阳管的引脚功能图。

8-2(b) 8-3(b 〉
8-2(b) 8-3(b)
一个 LED 数码管可用来显示一位 04 十进制数和一个小数点。

小型数码管 (05 寸和
036 寸 ) 每段发光二极管的正向压降 , 随显示光 ( 通常为红、绿、黄、橙色 ) 的颜色不同赂有差别 , 通常约为 2～25V, 每
个发光二极管的点亮电流在 5～l0mA 。

LED 数码管要显示 BCD 码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器 , 该译码器不但要有译码功能 , 还要有相当的驱动能力。

1.74LS48 共阴极译码驱动器 它的引脚排列为 :
图 8-4 74LS48 的引脚排列
它的功能表为 :
表 8-1 74LS48 的功能表 2. 74LS47 共阳极译码驱动器
它的引脚排列与 74LS48 的引脚排列一模一样 , 两者的功能也差不多。

使用时要注意 : 74LS47 是用来驱动共阳极显示器的 ,74LS48 是用来驱动共阴极的 :74LS48 内部有升压电 阻 , 使用时可以直接与显示器相连 , 而 74LS47 为集电极开路输出 , 使用时要外接电阻。

3.74LS248 共阴极译码驱动器
74LS248 的使用方法与 74LS48 的使用方法一模一样 , 两者的功能也几乎一模一样 , 但两者有一点差别，那是在显示6与9这两个数上。

图 8-5 74LS248 与 74LS48 的显示区别 ( 上为 74LS248,下为 74LS48)
4.CD451l 共阴极译码驱动器
它的使用方法、功能和显示效果与 74LS48 基本一样 , 二者的区别在于 CD4511 的输入码超过 1001( 即大于九)时 , 它的输出全为 " 0 ", 数码管熄灭 , 而且 , 使用 CD4511 时 , 输出端与数码管之间要串入限流电阻。

三、实验设备与器材
1 、数字逻辑电路实验板〈带共阴共阳数码管 ) 。

2 、数字逻辑电路实验板扩展板。

3 、数字万用表。

4 、芯片 74LS47 、 78LS48 、 74LS248 、 CD4511 。

四、实验内容及实验步骤
图 8-7 CC4511 驱动一位 LED 数码管
1 、按上图连线 , 验证测试 CC4511 的功能。

测试的方法为 : 首先将扩展板固定在实验板相应的位置 , 插上芯片 CC4511, 按照本实验指导书的附录接其电源、地线 ,BCD 码
输入接拨位开关 ,CC4511 的输出端接共阴数码管的对应段码 , 注意共阴数码管的第 3 脚和第 8 脚接地。

观察 BCD 码输入与数码管的显示情况 ( 从 0000~1110 。

2 、分别换上 74LS47,78LS48,74LS248( 注意要改变连线〉 , 验证它们的功能。

五、实验预习要求
1. 预习计数器、译码器和七段发光数码管的原理。

2. 熟悉实验内容 , 绘出实验电路图。

六、实验报告要求
1. 比较 74LS47,78LS48,74LS248,CD4511 的异同点。

2. 观察、比较各芯片驱动数码管的显示结果。