动态扫描数码显示电路
数码管动态显示实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，让学生掌握数码管动态显示的原理，了解数码管动态扫描显示电路的设计方法，提高学生使用Verilog HDL进行层次化设计电路的能力。
通过实训，学生能够理解并应用动态扫描显示数码管、数据选择器及其信号分配方法，同时熟悉使用可编程芯片（如FPGA/CPLD）控制多位动态扫描数码管的显示。
二、实训环境1. 实训设备：FPGA开发板、数码管、信号源、示波器等。
2. 软件工具：Quartus II、ModelSim等。
3. 实训教材：相关电子设计教材、Verilog HDL编程指南。
三、实训原理数码管动态显示技术是利用人眼的视觉暂留效应，通过快速切换显示不同的数码管，使观察者感觉多个数码管同时显示。
具体原理如下：1. 数码管结构：数码管由若干个LED段组成，通过点亮不同的段来显示数字或字符。
2. 共阳/共阴数码管：数码管分为共阳和共阴两种类型。
共阳数码管的阳极连接在一起，共阴数码管的阴极连接在一起。
3. 动态扫描：通过控制每个数码管的点亮和熄灭，实现多位数码管的动态显示。
4. 数据选择器：用于选择要显示的数字或字符对应的段编码。
四、实训过程1. 设计3位数码管动态扫描显示电路：- 使用Verilog HDL设计数码管显示模块，包括段编码生成、位选控制、时钟分频等。
- 设计数据选择器，用于选择要显示的数字或字符对应的段编码。
- 设计主控制器，用于控制动态扫描的时序。
2. 实现显示功能：- 将学号的后3位数字输入到数码管显示电路中。
- 使用可编程芯片（如FPGA/CPLD）实现电路的编译和下载。
3. 提高性实验：- 增加一个功能切换控制开关，实现数码管显示数字的自动循环移位。
- 设计其他显示功能，如显示不同的字符或图案。
4. 实验测试：- 使用示波器观察数码管显示电路的时序信号，确保电路正常工作。
- 使用Quartus II进行仿真测试，验证电路的功能。
五、实验结果与分析1. 3位数码管动态扫描显示电路：- 成功实现了学号后3位数字的动态显示。
简述七段数码管动态扫描显示原理
简述七段数码管动态扫描显示原理
七段数码管动态扫描显示原理是指通过对七段数码管的各段进行逐个刷新，以实现数字、字母和符号等信息的显示。
七段数码管由7个LED灯组成，分别代表数字0~9和字母A~F等，可以通过控制各个LED的亮灭状态来显示不同的字符。
动态扫描显示原理是通过快速地在各个数码管之间切换显示内容，使得人眼无法察觉到切换的过程，从而产生连续的显示效果。
具体实现过程如下：
1. 将需要显示的数字或字符转换为相应的LED点亮状态，通过控制各个数码管的引脚来实现。
2. 通过控制锁存器的输入使得数据在锁存器中存储。
3. 通过控制锁存器的输出使得数据从锁存器输出到数码管的控制引脚上。
4. 通过控制位选锁存器的输出，选择显示的数码管。
5. 通过控制位选锁存器的使能引脚，控制数码管的亮灭状态。
6. 循环执行上述步骤，不断刷新各个数码管的显示内容，使得整个显示效果连续而流畅。
7. 根据需要的显示速度和亮度，可以调整刷新频率和亮灭时间的设置。
通过这种动态扫描的方式，只需要控制一部分引脚，就能够实现多
个七段数码管的显示，从而减少了所需的引脚数量和控制复杂度，提高了显示的效率和可靠性。
单片机控制数码管动态扫描显示原理
P02 P03 P04 P05 P06
11 P01
P00
7 4 2 110
3
a b c d e f g dp
DPY
a
a
a
a
f g bf g bf g bf g b
e
ce
ce
ce
c
d
d
d
d
dp
dp
dp
dp
DPY 4 -LED
P20 P21 6 C0 P22 8 C2 P23 9 C3
12 C4
LED
U1
一、工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的 工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式 如下：
GATE：门控位。GATE＝0时，只要用软件使TCON中的 TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时， 要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚INT0/1也为 高电平时，才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启 动条件，加上了INT0/1引脚为高电平这一条件。
VCC GND RXD TXD ALE/ P PSEN
40 20 10 11 30 29
P 14 P 15 P 16 P 17
8 K9 C K13
9 K10 D K14
A K11 E K15
B F
动态显示
动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在 一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。这样一来， 就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而大大地简 化了硬件电路。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动 态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位 选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感 觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静 态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态 显示电路中的。
专题七动态扫描电路设计
Q[7..0] RD 读数据控制
ARCHITECTURE a OF MEMO_RD_WR IS
SIGNAL Q0,Q1,Q2,Q3: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
SIGNAL Q4,Q5,Q6,Q7: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
BEGIN
扫描控制器时序图
ARCHITECTURE a OF SCAN_8 IS SIGNAL NUM: INTEGER RANGE 7 DOWNTO 0;
BEGIN PROCESS(CLK2)
BEGIN IF CLK2'EVENT AND CLK2=‘1' THEN
IF NUM<=7 THEN NUM<=NUM+1;
多位LED-显示器动态扫描驱动电路设计完整版
《多位LED 显示器动态扫描驱动电路》报告（一）目的：1、了解多位LED 显示器动态扫描驱动电路的基本工作原理；2、完成多位LED 显示器动态扫描驱动电路设计并分析计算单元电路；3、绘制多位LED 显示器动态扫描驱动电路图,针对工作原理进行参数估算；4、电路功能的检测和调试；5、设计答辩,完成设计报告。
（二）结构图（三）电路总体功能概述该电路的功能是通过控制数据选择器输入端的高低电平来使四个LED显示器可以显示0-9任意一个数字，实现动态扫描功能。
由振荡电路，控制电路，四位四选一数据选择器，一位LED译码驱动电路和四位LED显示电路组成。
首先用555定时器构成频率为1000赫兹多谐振荡器产生脉冲信号，再将信号传输到74构成的二位二进制触发器，使该触发器输出00,01,10，11。
将触发器的两输出端分别接到数据选择器153的S1，S0，将四个输入D0或D1D2D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字，将触发器的两输出端接到138的A1,A0（A2接0），再将138的输出Y0,Y1,Y2,Y3接到四个LED的共阴极，控制LED的显示状态，把74ls153的输出端与cc4511的四个输入端相连，把LED显示器的a,b,c,d,e,f,g与cc4511的输出端相连，这样便可以通过555定时器产生的脉冲控制四个LED的显示顺序，同时调整153的输入端的高低电位，这样便实现了对四个LED的显示控制，可随意现实0至9的数字。
振荡电路由555定时器构成的多谐振荡电路组成，有振荡电路提供脉冲，振荡周期T=Tpl+Tph=R1*C*ln2+（R1+R2）*C*ln2=0.001s，则其振荡频率为1000Hz，多谐振荡器在接通电源后无需外接触发信号就可以产生矩形脉冲或方波。
控制电路是一片74LS74构成的两位二进制触发器，它接收到控制电路的振荡脉冲，产生00，01,10,11的输出信号。
数据选择器由两片74LS153构成，其功能为四选一数据选择器，接收控制电路的输出信号，分别选择四个输入D0或D1或D2或D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字译码驱动电路由一片八选一的数据选择器74LS138组成，它接受控制电路输出的信号同时将自身的输出信号分别连接到4片LED的共阴极控制LED显示器的工作状态.显示电路由一片4511构成，其接收74LS153输出的信号分别使四个LED显示器显示8421BCD码所代表的十进制数。
动态扫描显示电路实验的设计与实现
１ 引 言
在多位 Ｌ Ｄ显示 时 。为 了简化硬件 电路 。通 Ｅ
文章编号 ：１７ ４ ５ ｛０ ８ ０ — ０５— ２ ６２— ５ ０ ２０ ） １ ０ ８ ０
Ｄｅ ｉｎ ａ ｄ Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｆＤｙ ａ ｉ ｃ ｎ ｉ ｇ Ｄｉｐ ａ ｒ ｕ ｔＥｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｓｇ ｎ ａｉａ ｉｎ ｏ ｎ ｍ ｃ Ｓ ａ ｎ ｎ ｓ ｌｙ Ｃｉｃ ｉ ｐ ｒｍ ｎ
（ 下转第 ９ ５页）
维普资讯
第 ６卷
第１ 期
Ｅｐｒ ｅｔ ｃ ｎｅ ｅｈｏ ｇ ｘｅ ｍ ｎ Ｓｉ ｃ ＆Ｔｃｎｌ ｙ ｉ ｅ ｏ
・ ５・ ９
（ 上接第 ８ ５页 ）
ＹＵ Ｊａ ｇ ｉｎ
（ ｈｓ ｓａｄＥｅｔ ｎ ｆｒ ａｉ ｃｅｃ ｅ ａｔｅｔ ｅｈ ｅｃ ｅｓＣ ｌｇ ，Ｌｓａ ６ ４０ ，Ｃ ｉａ Ｐ ｙｉ ｎ ｌｃ ｏｉ Ｉ ｏｍ ｔ ｎＳｉｎｅＤ ｐｒ ｎ，Ｌｓ ａ Ｔ ａｈｒ ｏｌ ｅ ｅｈｎ １０ ４ ｈｎ ） ｃ ｒ ｃｎ ｏ ｍ ｎ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｙ ａ ｃ ｓ ａ ｎ ｎ ｉ ｌｙ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｅ ｎ ｗ ｄ ｌ ｐ ￣ ｄ Ｆ ｒａ ｎ—ｄ ｐ ｈ ｕ ｄ ｒ ｔｎ ｉ ｇ ｏ ｓ ｗ ｒ ｉ ｇ ｐ ｎ ｉ ｌ ｓｒ ｃ ： ｎ ｍｉ ｃ ｎ ｉ ｇ ｄ ｓ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓ ｂ ｅ ｉ ｅｙ ａ ｐ ｅ ． ｏ ｎ ｉ ｐ ｅ ｔ ｎ ｅｓａ ｄ ｎ ｆ ｉ ｏ ｋ ｎ ｒ ｃ ｐｅ， ｔ ｉ ｈ ｕ ｒｄ ｓｇ ｓａ ｓ ｔ ｍｐ ｅａ ｄ ｅ ｅ ｉ ｉ ｉ ａ ｉ ｅ ｅ ｃ ｔ ｆ ｐ ｃｆ ｅ ｉｎ ａ ｔ ｅ ａ ｔ ｏ ｅ ｉｎ ｅ ｆ ｉ ｌ ｎ ｆ ｔ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｄ ｓｒ ｓａ ｄ ｓ ｒｐ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｅ ｉ ｃ ｄ ｓｇ ｄ ｉ ｌ ｍｅ ｔｔ ｎ ｍｏ ａ ｉ ｅ ．Ｔｈ ｈ ｏｓ ｃ ｖ ｃ ｎ ｉ ｏ ｈ ｔ ｉ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｏ ｄ ｌ ｉｓ ｉ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｉｉ ｌｉ ｔｇ ａｅ ｉ ｕ ｔ ， ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ｒ ｕ ｃ ｓｆ ｌａｔ ｍｐ ｅ ｉ ｏ ｇ ｔ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｃｒ ｉ ｎ ｄ ａ ｃ ｓ ｎ ｅ ｉ ｏ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ａ ｓ ｃ ｅ ｓｕ ｔ ｈ ｎ ｈ ｉ ａ ｅ ｔ．
数码管显示-74HC595动态扫描
输出第８位的位码，紧接着输出该位要显示的段码，然后使LATCH由０跳变到１使74HC595锁存并输出数据，此时第８位将显示，其它位全部都不显示。
延时一段时间。
如此循环往复，实现８位数码管显示的效果。
四、操作步骤：（１）按照IAR MSP430 项目建立与JTAG仿真设置所讲方法建立名称为M13x LED 595的项目。
（２）将如下程序拷贝粘贴到main.c文件中。
//*******************************************************************************//// 描述; 在TY-DIS1(8位数码管显示模块)上动态扫描显示 4321// ACLK= n/a, MCLK= SMCLK= default DCO ~ 800k//// 硬件连接：如下图// MSP430F13x// -----------------// /|\| XIN|-// | | |// --|RST XOUT|-// | |// | P5.0|-->LED_DOUT// | P5.2|-->LED_CLK// | P5.4|-->LED_LATCH//// 时间：2007年10月// //// 硬件电路：MSP430F135核心实验板-I型＋ TY-DIS1(8位数码管显示模块)// 硬件连接：//// 调试器：MSP430FET全系列JTAG仿真器// 调试软件： IAR Embedded Workbench Version: 3.41A 编译//******************************************************************************#include <msp430x13x.h>//4位LED数码管显示子程序void LED_595(char SMG1,char SMG2,char SMG3,char SMG4);//74HC595串行输出子程序void Led_out(unsigned char X);//LED数码管段码转换表const unsigned char LED_0_F[];void main(void){WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdogP5DIR =0; //P5口全部设为输入口P5SEL =0; //将P5口所有的管脚设置为一般I/O口//将P5.0 P5.2 P5.4设置为输出方向P5DIR |= BIT0;P5DIR |= BIT2;P5DIR |= BIT4;for (;;){LED_595(4,3,2,1);//调用显示子程序（改变参数表，改变显示内容）}}//------------------------------------------------------// 4位LED数码管显示子程序//// 人口参数：SMG1,SMG2,SMG3,SMG4——待显示的数据//void LED_595(char SMG1,char SMG2,char SMG3,char SMG4){char z;//最高位（最左侧）LED数码管显示---------------------z = LED_0_F[SMG1];Led_out(z); //段码输出z = 0xFE; //位码Led_out(z); //位码输出P5OUT &=~(BIT4); //显示输出P5OUT |=BIT4;//--------------------------------------------------_NOP(); // 断点设置（观察watch）//次高位（左数第2个）LED数码管显示---------------------z = LED_0_F[SMG2];Led_out(z); //段码输出z = 0xFD; //位码Led_out(z); //位码输出P5OUT &=~(BIT4); //显示输出P5OUT |=BIT4;//--------------------------------------------------_NOP(); // 断点设置（观察watch）//次低位（左数第3位）LED数码管显示---------------------z = LED_0_F[SMG3];Led_out(z); //段码输出z = 0xFB; //位码Led_out(z); //位码输出P5OUT &=~(BIT4); //显示输出P5OUT |=BIT4;//--------------------------------------------------_NOP(); // 断点设置（观察watch）//最低位（左数第4位）LED数码管显示---------------------z = LED_0_F[SMG4];Led_out(z); //段码输出z = 0xF7; //位码Led_out(z); //位码输出P5OUT &=~(BIT4); //显示输出P5OUT |=BIT4;//--------------------------------------------------_NOP(); // 断点设置（观察watch）}//------------------------------------------------------// 用于74HC595的LED串行移位子程序//// 人口参数：X——待输出的数据//void Led_out(unsigned char X){unsigned char i;。
PLC实现LED数码管动态扫描数据显示
PLC实现LED数码管动态扫描数据显示PLC的数据显示功能一直是困扰PLC使用的难题。
在PLC的应用中，经常要监测一些重要数据，但PLC的数据显示通常是使用外部显示设备，如显示屏或触摸屏，而这些显示设备的价格一般比较昂贵，对一些小型系统来说更浪费。
因此，如何显示PLC的数据，并尽可能做到高效率、高稳定性、抗干扰能力强、硬件投资少，是许多设计中需要考虑的问题。
笔者使用的西门子S7-200PLC中有专门的指令控制LED数码管显示，SEGIN，OUT指令就是将IN端输入字节的低4位确定的16进制数自动转换为相对应的7段LED数码管各段的代码，并送到输出字节OUT端显示。
若采用静态LED数码显示，PLC显示一位十进制数据需要7个输出点予以控制，如果要显示n位数据，则需要7n个输出点。
所以，使用这种方式对于显示数据的位数较多时，需要大量的输出点，而PLC的价格是以输入输出点数来计算的，这直接导致硬件成本的上升，鉴于此种原因，寻找一种廉价的显示技术就显得尤为必要。
提出借鉴单片机的LED数码管动态扫捕显示原理，结合PLC周期性扫捕的特点，采用PLC直接输出数字量驱动数码管，将PLC开关量输出分为两部分，一部分用作数据输出，另一部分用作控制数码管公共端信号的输出。
利用人眼的余辉效应，循环点亮每个数码管，本方法操作简单、成本低廉。
1设计实现所谓动态扫描就是利用PLC周期性扫描的特点，在编程时要做到每个周期只有一个数码管能够形成通电回路，从而得电点亮，因为一个扫描周期的时间过短，只有几十ms，所以人眼感觉每个数码管都是均匀通电亮着的，同时没有拖尾现象。
1．1硬件设计设计方法的硬件电路实现是一个起动按钮SB1和一个停止按钮SB2，两个数码管的a、b、c、d、e、f、g段分别连在一起，再与PLC的输出端Q0.0～Q0.7通过限流电阻连接，两个数码管的公共端com1和com2分别通过三极管由PLC的输出端Q1.0和Q1.1控制，其接线原理如图1所示。
数码管动态扫描实验报告
数码管动态扫描实验报告数码管动态扫描实验报告引言：数码管是一种常见的显示器件，广泛应用于电子设备中。
动态扫描技术是一种常见的驱动数码管的方法。
本实验旨在通过动态扫描技术实现数码管的显示，并对其原理进行深入研究。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握数码管的动态扫描原理，并通过实践验证其可行性。
具体目标如下：1. 理解数码管的基本工作原理；2. 熟悉动态扫描技术的实现方法；3. 掌握使用单片机驱动数码管的方法；4. 通过实验验证动态扫描技术的可行性。
二、实验器材与原理1. 实验器材：- 单片机开发板；- 4位共阳数码管；- 连接线。
2. 实验原理：数码管是由多个发光二极管组成的，每个发光二极管对应一个数字或符号。
共阳数码管的阳极连接在一起，而阴极分别与单片机的IO口相连。
动态扫描技术是通过快速切换数码管的显示，从而形成连续的显示效果。
具体原理如下：- 单片机通过IO口输出高电平或低电平控制数码管的显示；- 通过快速切换数码管的显示，使得人眼感觉到数码管同时显示多个数字。
三、实验步骤1. 连接电路：将4位共阳数码管的阳极分别连接到单片机的IO口，阴极连接到GND。
确保连接正确，避免短路或接反。
2. 编写程序：使用单片机开发板的编程软件，编写程序控制数码管的显示。
通过循环控制IO 口输出高低电平，实现动态扫描的效果。
3. 上传程序：将编写好的程序上传到单片机开发板中，确保程序能够正确运行。
4. 运行实验：将单片机开发板连接到电源，观察数码管的显示效果。
通过动态扫描技术，数码管会以一定的频率显示不同的数字。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功实现了数码管的动态扫描显示。
数码管以一定的频率切换显示不同的数字，形成了连续的显示效果。
通过改变程序中的循环次数和延时时间，我们可以调整数码管显示的速度和亮度。
动态扫描技术的优点是可以通过少量IO口驱动多个数码管，节省了硬件资源。
同时，由于数码管的刷新速度较快，人眼无法察觉到闪烁的现象，使得显示效果更加平滑和稳定。
实验二动态扫描显示电路设计
实验二动态扫描显示电路设计一、设计要求1、设计要求设计一个四位LED数码显示动态扫描控制电路，显示4位十进制数或4字母的单词，要求显示内容可以通过按键切换。
2、硬件环境LP-2900开发装置的LED数码管为共阴显示器，六个显示器的七个段控制a~g及小数点dp分别对应相连，各显示器的共阴极分别由一个3线-8线译码器74138的输出Y0~Y5控制。
译码器的3位输入码分别由FPGA的I/O端口DE3、DE2、DE1控制，如图1所示。
图1 LP-2900开发装置FPGA与LED数码显示器的电路连接3线-8线译码器的3位输入码DE3、DE2、DE1为“000”~“101”时，输出Y0~Y5中有一个为0，FPGA的a~g端口将控制共阴极为0的数码管显示。
比如，当DE3、DE2、DE1为“011”时，Y3=0，数码管C4显示。
二、设计原理分析多位七段显示器的控制分为静态和动态扫描两种方法。
静态驱动方法是将所有显示器的公共端都接有效电平，各位显示器的段控制信号互不相干，分别控制。
这样，n位显示器需要7×n个控制信号（不包括小数点），即需要FPGA的56个I/O口对其进行控制。
动态扫描方法是将所有显示器的各个段控制端（a、b…、g、dp）一一对应连接，而各显示器的公共端COM由位扫描信号分别控制。
这样，n位显示器只需要8+n个控制信号（包括小数点）。
比如，LP-2900开发装置上B区的6个共阴显示器采用了动态扫描驱动方式，6个共阴端C1~C6由通过一个3线-8线译码器分时控制，电路原理如图1所示。
这样FPGA 只需要11个I/O口，其中8个控制段信号、3个输出二进制码（“000”~“101”）控制C1~C6。
1．动态显示扫描控制动态扫描驱动电路中所有的显示器由相同的段信号控制，公共端有效的显示器将显示相同的字符。
所以，要使各显示器显示不同的内容，必须控制它们的公共端分时轮流有效。
每个显示器只在其公共端为有效电平时根据段码信号显示相应的字符，公共端无效时灭显。
8051单片机_数码管动态显示
8051单片机——数码显示器的动态显示方法
为了节省单片机的I/O口线，常采用动态扫描方式来作为LED数码管的接口电路。
在实际的工程应用中，它是使用最为广泛的一种显示方式，其接口电路是把所有显示器的8个笔划段h-a同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM端与各自独立的I/O口连接。
当CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O口控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。
而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，一位一位地轮流控制各个显示器的COM 端，使各个显示器每隔一段时间点亮一次。
在轮流点亮的扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms 左右），由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感
电路原理
显示‘8051’的源程序ORG00H
START:
SETB P0.0
MOV P2,#80H
LCALL DELAY
CLR P0.0
SETB P0.1
MOV P2,#0C0H
LCALL DELAY
CLR P0.1
SETB P0.2
MOV P2,#92H
LCALL DELAY
CLR P0.2
SETB P0.3
MOV P2,#0F9H
LCALL DELAY
CLR P0.3
AJMP START DELAY:
MOV R1,#5
D2:MOV R2,#100
DJNZ R2,$
DJNZ R1,D2
RET
end。
实验七单片机数码管动态扫描显示实验
实验七数码管动态扫描显示实验一、实验目的1．掌握keilC51软件protues软件联合仿真调试的方法；2．掌握单片机对数码管的动态显示控制方式；3．掌握定时器的基本应用及编程方法。
二、实验内容1．用Protues设计一8位数码管动态扫描显示电路。
要求利用P0口作数码管的段选线，P1.0~P1.2与74LS138译码器的3个输入端相连，其译码输出Y0~Y7作为数码管的位选线。
2．编写程序，将数字1~8分别显示在8个数码管上，要求显示内容无闪烁。
3．编写程序，利用Protues中的“激励源/DCLOCK/数字类型/时钟”产生频率为1HZ的方波输出，并利用定时/计数器T1统计脉冲的个数，将统计结果动态实时的显示在数码管上。
该脉冲计数电路在以上电路的基础上自行修改。
三、实验仪器与设备1.微机一台2.keil c51 集成开发环境3.proteus 仿真软件四、实验说明1.动态扫描方法：（1）动态扫描法是对各数码管循环扫描、轮流显示的方法。
由于一次只能让一个数码管显示，因此，要显示8位的数据，必须让数码管一个一个轮流显示才可以，同时每个数码管显示的时间大约在1ms到4ms之间，所以为了保证正确显示，每隔1ms，就得刷新一个数码管。
当扫描显示频率较高时，利用人眼的视觉暂留特性，看不出闪烁现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出（段选），另一接口完成各数码管的轮流点亮（位选）。
（2）在进行数码管显示的时候，要对显示单元开辟8个显示缓冲区，每个显示缓冲区装有显示的不同数据即可。
（3）对于显示的字形码数据采用查表方法来完成。
2.P0口P0口作为地址/数据总线使用时是一个真正的双向端口；而作通用I/O口时，只是一个准双向口，由于其内部漏极开路，应外接10KΩ的上拉电阻，否则无法输出高电平。
3.74LS138：3线—8线译码器引脚排列：Vcc Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y7 GND1．用Protues设计数码管动态扫描显示电路；2．在KeilC51中编写键盘识别程序，编译通过后，于Protues联合调试；3．启动仿真，观察数码管显示是否正确；4．用Protues设计脉冲计数电路，仿真调试`运行程序并查看效果。
8位十进制数码动态扫描电路设计报告资料
设计报告课程名称电子技术基础I任课教师设计题目8位十进制数动态扫描显示控制电路班级8位十进制数数码动态扫描电路设计简介:所谓动态扫描显示，就是让各位LED按照一定的顺序轮流地发光显示。
只要每秒扫描次数大于24次以上，就观察不到闪烁现象，人眼看起来很稳定。
静态扫描显示与动态显示相比，有显著降低LED功耗，大大减少LED的外部引线等优点。
目前动态扫描显示技术已经被广泛应用于新型数字仪表、智能仪器和智能显示屏中。
本次课程实践中运用QuartusII软件，采用VHDL文本设计和原理图相结合的层次化方式实现数码8位动态扫描显示电路设计。
首先，分别用VHDL语言编写8位数码扫描显示电路程序和分频器程序，作为底层文件；顶层文件用原理图的设计方法，调用底层文件生成的符号，从而实现动态扫描显示。
用VHDL设计一个8位数码扫描显示电路，利用QuartusII9.0进行编辑输入、编译及时序仿真。
其中，由于分频器的分频系数过大时，在仿真波形上很难看出波形的变化，如本设计是从100MHz分频到1KHz，分频系数为一万，所以可以通过改变减小分频系数，如改为10分频，就得到变化的波形，来验证数码动态扫描显示电路设计的正误。
一、工作原理1、8位动态扫描显示的工作原理：输入信号：时钟信号CLK。
输出控制信号：段控制信号SG[6..0];位控制控制信号BT[7..0]。
8位数码管，其中每个数码管的8个段h、g、f、e、d、c、b、a(h是小数点)都分别连接在一起，8个数码管分别由8个选通信号k1～k8来选择。
被选通的数码管显示数据，其余关闭。
如在某一时刻，k3为高电平，其余选通信号为低电平，这时仅为k3对应的数码管显示来自段信号端的数据，而其他7个数码管呈现关闭状态。
根据这种电路状况，如果希望在8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号k1～k8分别被选通，与此同时，在段信号输入口加上希望在该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫变，就能实现扫描显示的目的。
多位led_显示器动态扫描驱动电路设计
《多位LED 显示器动态扫描驱动电路设计》报告（一）目的：1、了解多位LED 显示器动态扫描驱动电路的基本工作原理；2、完成多位LED 显示器动态扫描驱动电路设计并分析计算单元电路，对元器件进行选型；3、绘制多位LED 显示器动态扫描驱动电路图；4、组装、调试电路；5、进行实物检查、设计答辩并完成设计报告。
（二）要求：1、在教师指导下完成多位LED 显示器动态扫描驱动电路设计。
2、组装、调试多位LED 显示器动态扫描驱动电路，使所设计的电路具有多位LED 显示器动态扫描译码驱动功能，要求显示的数码清晰明亮，无闪烁现象发生。
（三）结构图该电路的功能是通过控制数据选择器输入端的高低电平来使四个LED显示器可以显示0-9任意一个数字，实现动态扫描功能。
由振荡电路，控制电路，四位四选一数据选择器，一位LED译码驱动电路和四位LED显示电路组成首先用555定时器构成频率为1000赫兹多谐振荡器产生脉冲信号，再将信号传输到74构成的二位二进制触发器，使该触发器输出00,01,10，11。
将触发器的两输出端分别接到数据选择器153的S1，S0，将四个输入D0或D1D2D3信号传输到LED显示电路，使LED显示不同数字，将触发器的两输出端接到138的A1,A0（A2接0），再将138的输出Y0,Y1,Y2,Y3接到四个LED的共阴极，控制LED的显示状态，把74ls153的输出端与cc4511的四个输入端相连，把LED显示器的a,b,c,d,e,f,g与cc4511的输出端相连，这样便可以通过555定时器产生的脉冲控制四个LED的显示顺序，同时调整153的输入端的高低电位，这样便实现了对四个LED的显示控制，可随意现实0至9的数字。
振荡电路由555定时器构成的多谐振荡电路组成，有振荡电路提供脉冲，振荡周期T=Tpl+Tph=R1*C*ln2+（R1+R2）*C*ln2=0.001s，则其振荡频率为1000Hz，多谐振荡器在接通电源后无需外接触发信号就可以产生矩形脉冲或方波。
数码管动态扫描显示实验综述
实验三定时器和中断实验一、实验目的1、学习51单片机内部定时器的使用方法。
2、掌握中断处理程序的方法。
3、掌握数码管与单片机的连接方法和简单显示编程方法。
4、学习和理解数码管动态扫描的工作原理。
二、实验内容1、使用定时器T0，定时1秒，控制P1口发光管循环点亮。
2、使用定时器T0，定时1秒，控制1个数码管循环显示数字0~9，每秒钟数字加一。
3、使用软件定时1秒，控制2个数码管循环显示秒数0~59，每秒钟数字加一。
4、使用定时器T0，定时1秒，控制2个数码管循环显示秒数0~59，每秒钟数字加一。
三、实验电路图四、实验说明1、数码管的基本概念（1）段码数码管中的每一段相当于一个发光二极管，8段数码管则具有8个发光二极管。
本次实验使用的是共阴数码管，公共端是1、6，公共端置0，则某段选线置1相应的段就亮。
公共端1控制左面的数码管；公共端6控制右面的数码管。
正面看数码管的引脚、段选线和数据线的对应关系为：图1 数码管封装图图2 数据线与数码管管脚连接关系段码是指在数码管显示某一数字或字符时，在数码管各段所对应的引脚上所加的高低电平按顺序排列所组成的一个数字，它与数码管的类型（共阴、共阳）（2）位码位码也叫位选，用于选中某一位数码管。
在实验图中要使第一个数码管显示数据，应在公共端1上加低电平，即使P2.7口为0，而公共端6上加高电平，即使P2.6口为1。
位码与段码一样和硬件连接有关。
（3）拉电流与灌电流单片机的I/O 口与其他电路连接时，I/O 电流的流向有两种情况：一种是当该I/O 口为高电平时，电流从单片机往外流，称作拉电流；另一种是该I/O 口为低电平时，电流往单片机内流，称为灌电流。
一般I/O 的灌电流负载能力远大于拉电流负载能力，对于一般的51 单片机而言，拉电流最大4mA，灌电流为20mA。
一般在数码管显示电路中采用灌电流方式（用共阳数码管），可以得到更高的亮度。
本实验电路中采用拉电流方式（用共阴数码管）。
四位LED显示器动态扫描电路
通信工程专业《数字电路》课程设计四位LED动态扫描设计目录1前言（引言）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。
通过我们所学的数字电路，模拟电路，设计一个电路，实现一些功能。
此次设计锻炼我们的动手能力，解决问题的能力！2设计任务及方案论证用四位编码开关编码，将编出来的数字（0~9）以动态扫描的形式显示在LED数码管上，并且能够调节扫描频率。
1.通过编码开关，编出0000~9999的数字。
2.通过两个四选一的选择开关（74LS153），选择输出位数。
3.将选择输出的四位进行排序，接入数码管译码器（C4511）。
4.将对应的编码通过译码器显示在数码管上。
5.由于要求动态扫描：5.1接入一个时钟脉冲。
产生时钟脉冲需要接入555多些振荡器。
5.2产生的CP脉冲，通过计数器产生00~11的二进制数。
5.3两位二进制数与四选一选择开关和2—4的计数器同步，产生1110,1101,1011,0111的四位二进制数作为数码管的驱动电压。
将设计的电路，经过理论计算，做出电路板，进行调试，从而来验证试验设计的真确性。
3电路设计原理与实验电路3.1设计任务及要求利用数字集成电路（如：74LS353、48、139、393，NE555等）和分立元件设计一个四位LED显示器动态扫描驱动电路。
（1）基本要求①显示范围：0000～9999；②显示方式：LED显示；③扫描频率：1Hz~1000Hz连续可调；④可预置数：0000～9999。
（2）发挥部分①扫描频率：1Hz~1000Hz连续可调；②自制符合要求电源。
3.2 设计方案通过编码开关对0到9的数字进行编码，送入四选一的选择器（74LS153），通过由低位到高位的排序，将选择的数字传入到译码器（74HC4511）中，并通过输出中间级使其数据传送到LED七段数码显示管。
动态扫描显示电路实验的设计与实现
从无到有：动态扫描显示电路实验的设计与实现动态扫描显示电路是一种常见的电子数字显示技术，其原理是通过快速切换LED单元，从而在观察者眼中呈现出一组数字、字母或符号。
对于初学者而言，常常难以理解其设计和实现过程。
下面将介绍如何从无到有，完成一款具有生动效果的动态扫描显示电路。
一、材料准备1. 数字电路芯片：CD4017B、CD4060B或CD4059B2. LED单元，数量视设计而定。
建议使用3mm或5mm大小的LED。
3. 电源电容：10uF、100uF或470uF电容器。
建议使用50V及以上的规格。
4. 电阻器：220R、1k或10k电阻器，数量视设计而定。
5. 面包板或印制电路板。
6. 其他辅助器件：按钮、开关、电源头等组件。
二、电路设计1. 先了解CD4017B芯片的工作原理。
该芯片是一种低功耗CMOS数码集成电路，具有10位二进制计数器和十个输出端口。
2. 将LED单元连接到芯片对应的输出端口上。
根据需要，可在输出端口前串联电阻器进行电流调节，提高LED的寿命。
3. 通过连接按钮或开关控制器，将CD4017B芯片与CD4060B或CD4059B锁相环组合起来。
锁相环负责调节输出频率，使得LED单元在显示时呈现出连续、动态的效果。
4. 完成电路板的设计和布局。
对于初学者而言，建议使用面包板进行调试，待电路稳定后再将其焊接至印刷电路板上。
三、实验过程1. 将准备好的材料按照电路设计图进行连接。
2. 将电路接入电源头。
确定连接正确、正常工作。
3. 通过按下按钮或开关，观察电路中各个LED单元的状态变化。
调整输出频率使LED单元显示更加流畅。
4. 对电路进行优化，并记录其中的问题、瓶颈及解决方案。
5. 可以在此基础上继续扩展，如添加蜂鸣器、数字显示屏等元件，并将其整合到一起，构建出完整的数字电路系统。
本实验旨在帮助初学者掌握基本的数字电路原理，并能够熟练地设计、调试出具有生动、实用的动态扫描显示电路。
数码管动态显示和静态显示的原理
数码管动态显示和静态显示的原理
数码管动态显示和静态显示都使用LED数码管作为显示器件。
不同之处在于，动态显示是通过周期性地刷新数码管来实现显示效果，而静态显示则是通过直接将数码管接通电源来实现显示效果。
具体原理如下：
动态显示：在动态显示中，每个数码管都有一个独立的控制信号，也就是所谓的扫描信号。
控制信号的频率通常在几十赫兹到几千赫兹之间，可以忽略不计的频率，因为人眼无法分辨过于频繁的变化。
每次扫描信号到来时，只有一个数码管会被点亮，显示当前需要呈现的数字。
为了实现连续的数字显示，控制信号在所有数码管之间轮流切换，切换速度快到人眼无法察觉。
这就像是在快速地切换电影幻灯片，使得不同的图片连续呈现在眼前的感觉。
这种方法的好处是可以极大地减少需要的控制信号线的数量，实现简单而经济的数字显示。
静态显示：与动态显示相比，静态显示不需要扫描信号，也就不需要周期性地刷新数码管。
数字显示的实现过程更加简单直接，只需要将数字和相应的管脚连接即可。
尽管静态显示需要更多的针脚，但是它的显示效果更加稳定和清晰。
同时，它可以承载更多的信息，并且在视觉效果上更加炫酷。
总之，无论是使用动态显示还是静态显示，都在数码管的控制信号和显示电路之间建立了一条有用的桥梁，使得我们可以方便地将数字信息呈现给用户。
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1.课程设计目的
1.1 巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力。
1.2 熟悉常用芯片的引脚功能。
1.3 了解动态扫描数码显示电路的组成及工作原理。
2.课程设计要求
2.1 任务要求：动态扫描数码现实电路设计，通过单路显示译码器驱动多路显示输出，同时动态扫描现实时达到无闪烁效果。
2.2 性能指标要求：
（1）设计制作一个进行四位十进制数码显示电路。
（2）分时显示各位十进制数码。
（3）设计用于动态显示控制的脉冲发生电路。
（4）设计分时动态扫描显示控制的逻辑电路。
（5）输入的显示数据为8421BCD码，且并行输入。
3.电路图组成框图
图1
4.元器件清单
元器件：4位拨码开关4只，74LS161十六进制计数器—1片，74LS138译码器—1片，74LS240带三态输出反相器—4片，显示译码器7448， LED显示管 5 个 ,小灯4个，555定时器，28.86kΩ电阻一个，57.72kΩ电阻一个，10nF电容两个，电源，非门，与非门，导线若干。
仿真环境：软件Multisim。
5.各功能块电路图
5.1 脉冲发生电路
图2
该脉冲发生电路为由555定时器接成的多谐振荡器。
其中R
为28.86kΩ，
1
为57.72kΩ,C为10nF，则其产生脉冲的
R
2
频率为：
占空比为:
5.2 计数器
图3
该计数器主要由一个74LS161构成，CLK端接收来自脉冲发生电路中555定
时器的输出脉冲信号，74LS161对其脉冲进行计数，在其输出端Q
D Q
C
Q
B
Q
A
产生从
0000到1111的十六进制循环的高低电平信号，其Q
B Q
A
产生的高低电平信号为00、
01、10、11四进制的循环计数,若需要对六个数码管进行动态扫描显示，则需要将其改接成六进制计数器。
5.3 译码器
图4
该译码器使用的是74LS138，输入端AB接收来自计数器Q
A Q
B
的高低电平信
号，并对其进行译码，因为计数器产生的信号是四进制的，所以只需要用到AB
两位，C端接低电平，输出端Y
0-Y
4
根据输入信号的状态，对应位为低电平。
5.4 显示控制及显示译码
图5
该部分由显示译码、显示控制以及拨码开关组成，是本电路的关键部分。
显
示译码器选用的是7448，用于驱动共阴极数码管，其输入端接四个三态输出反相器的输出端，输出端接四个共阴极数码管的A-G端，其余控制端均接高电平。
显示控制部分由四个带三态输出反相器74LS240组成，其输出控制端分别接74LS138译码器的四个输出端，由四个四位拨码器提供输入。
5.5 数码管
图6
显示部分由四个共阴极数码管以及四组电阻组成，电阻的作用是限流，防止烧坏二极管。
数码管的共阴极分别接74LS138译码器的四个输出端，并与之前的反相器74LS240相对应。
图5中的数码管是用来显示当前时刻，显示控制部分选择显示的数码，即显示译码器的输入所对应的数码。
图5中的LED小灯用于指示当前时刻，显示控制部分进行正常反相输出的反相器，因为反相器低电平时输出有效，所以灯灭所对应的反相器的当前显示的数码。
图5中的拨码开关，向下拨对应BCD码的1，向上对应0。
图6中的LED小灯用于指示当前时刻，处于显示状态的数码管，因为数码管为共阴极，所以其CK端为低电平时可以显示，即小灯灭所对应的数码管显示。
6.仿真电路总图
图7
7.结果分析
7.1 启动仿真后，用示波器观察脉冲发生电路产生波形，如图8
图8
其产生信号频率为1KHz左右，与理论计算值基本一致。
7.2 用逻辑分析仪观察计数器产生的输出信号，如图9
图9
由图9可知，计数器的低两位输出按照00、01、10、11四进制循环计数。
7.3 用逻辑分析仪观察译码器74LS138产生的输出信号，如图10
图10
由图10可知，译码器74LS138产生的输出信号为由Y
0到Y
3
依次为低电平的
信号，分别接在反相器74LS240的输出控制端和数码管共阴极上，实现数码管的分时显示。
7.4 用逻辑分析仪观察四个反相器并联的输出信号，如图11
图11
由图11可知，四个反相器的并联输出根据输出控制端的状态选择对应的拨
码开关进行输出，当前状态下四个拨码开关的状态（从右向左）分别为0110、0011、0101和0100，反相器的并联输出电平为0110、0011、0101和0100循环，其周期与译码器74LS138输出的低电平循环周期相同，即与数码管共阴极的低电平循环周期相同，因此可以使与反相器对应的数码管显示相应的拨码开关所对应的数码。
7.5 观察数码管的分时输出，如图12(a)(b)(c)(d)
(a) (b)
（c） (d)
图12
8.总结
通过这次设计，我进一步了解该如何设计一个数字电路，通过亲自动手选择器件，连接电路，让我对该如何设计一个数字电路的基本方法和基本步骤有进一步的了解和掌握，在设计过程中遇到了一些问题，经过自己反复思考和向别人请教，有效解决了设计中出现的问题。
此次电子设计的成功让我对书本知识更熟悉了，还锻炼了我独立思考的能力。
参考书目：
[1] 阎石，《数字电子技术基础》，高等教育，， 2004.。