(整理)按键状态显示电路的设计与制作.

目录

摘要 (1)

绪论 (1)

1 设计任务及要求 (2)

2 方案比较及认证 (2)

2.1单元电路方案比较 (2)

2.1.1按键标识方案 (2)

2.1.2按键优先方案 (2)

2.2整体电路方案比较 (3)

2.2.1方案一 (3)

2.2.2方案二 (4)

2.2.3方案比较 (5)

3 电路原理说明 (6)

3.1系统框图 (6)

3.2单元电路原理的说明 (6)

3.3整体电路图与原理说明 (9)

4 器件选择及功能说明 (10)

4.1元器件清单 (10)

4.2 硬件原理及主要芯片功能说明 (10)

4.2.1编码器 (10)

4.2.2触发器 (11)

4.2.3显示译码器 (12)

5硬件电路的仿真及制作 (13)

5.1 仿真软件 (13)

5.2 仿真过程 (14)

5.3 仿真结果分析 (14)

5.4 电路的制作及调试记录 (15)

5.5电路工作结果分析 (15)

6 成果评价及改进方法 (16)

结束语 (17)

参考文献 (18)

附录 (19)

附录1个人设计电路元器件清单 (19)

附录2小组设计电路元器件清单 (19)

附录3个人设计电路仿真图（1） (20)

附录4个人设计电路仿真图（2） (20)

附录5小组设计电路仿真图 (21)

摘要

本次《电子电工技术》课程设计的任务为设计与制作按键状态扫描显示电路。数字电路的相关知识为本次设计中的主要应用内容。在设计中，使用了编码器、锁存器、译码显示及七段数码管、逻辑门等数字电路中的常见元器件，并设计出了两套方案，借助仿真软件multisim，成功验证了设计电路的正确性。通过比较，选择较优的方案搭建实际电路，实际运行结果符合本次课程设计任务要求。最后，本文对此次课程设计中的收获和体会进行了总结。

关键词：按键扫描仿真制作

绪论

按键状态扫描电路，广泛应用于生活中的各个角落，比如说计算器，按键显示灯，就连电脑当中对按键的记录也是由这种技术发展而来的。此课程设计是基于键盘按键功能的模拟，需要运用现有所学的数字电子技术的知识，主要实现以下设计的功能 1.按键显示：按下一个按钮输出显示对应的数字，十个按钮分别用0～9显示 2.按键保持：按键后的显示一直保持到新的按键作用 3.优先按键：如果多个按键同时作用，只响应最先作用的按键。

本文对按键状态扫描显示电路的设计方案作了详细的说明与分析，主要根据各芯片的功能，采用合理的布线实现满足设计的要求，本实验主要运用到了各芯片编码、触发、译码显示等功能。电路的设计用到了TTL系列的74芯片，外加一些基本的电阻、开关、电源与导线，电路比较简单但却实现了所需要的功能，通过对其电路的优化设计使其尽量使用较少的器材就足以实现所需的功能，这也符合时代的潮流与趋势，本文的最后给出了参考文献与元件清单，这也是为了电路的理论到实践起到了关键性的作用。最后，本文对该电路设计作了总体的评价，归纳好经验教训并作出总结。

按键状态扫描显示电路的设计与制作

1 设计任务及要求

本次《电工电子技术》课程设计的任务是“按键状态扫描显示电路”，要求有10个按键输入，分别用0～9十个数符标识。在电路工作过程中，当有键按下时，显示其标识符，并保持显示符直到新的按键作用，并且如果多个按键同时作用，只响应最先作用的按键。

2 方案比较及认证

2.1单元电路方案比较

2.1.1按键标识方案

该电路用无锁的按键开关代替按键,用开关的通断控制信号的输入,开关按下时接通,输入0,开关断开输入1,编码电路有两种方案：

方案一：可以采用8线-3线优先编码器74LS148芯片,10输入可以用两片74LS148级联实现,输入低有效,因此开关闭合时表示输入信号。

方案二：可以采用10线-4线优先编码器74LS147芯片，将9条数据线（1－9）进行4线BCD编码。当1－9均为高电平时，编码输出（ABCD）为十进制零。故不需单设IN0输入端。

比较两个方案，方案二的实现更简单，只需用到一片编码器芯片即可完成所需的功能。

2.1.2按键优先方案

该电路设计的难点在于如何实现当多个按键同时作用，只响应最先作用的按键。我想到可以用触发器来实现，使当多个按键同时作用，仅第一个按键按下时触发器工作，其余按键按下时触发器输出不变。触发器的输出端连接译码显示电路。实现对触发器的控制有两种方案：

方案一：通过74LS148的标志位输出端的输出控制触发器的触发信号，触发器采用74LS175，由74LS148的功能表可知，它有标志位输出端GS，当74LS148无输入时GS 输出1，有输入时输出0。将两片74LS148的GS端通过二

输入与非门接到74LS175的CP输入端。当74LS148无输入时，GS 输出1，与非门输出输出端为0，CP输入端为0，触发器不工作。当有输入时，有输入的芯片GS 端输出1→0，与非门输出0→1，CP输入端0→1，触发器工作。如果有多个输入，不影响GS 端的输出，即CP输入端不变，译码显示不变，从而实现了多个按键同时作用，只响应最先作用的按键的功能。

方案二：通过输入信号控制触发器的触发信号，触发器采用74LS175,上升沿触发，输入信号经过与非门连接至74LS175的CP输入端，当输入信号全为1时，与非门输出0，CP输入端为0；当有一个开关闭合，输入为0时，与非门输出0→1，CP输入端为0→1，触发器工作。如果再闭合多个开关，与非门输出仍为1，CP输入也不变，触发器输出不变，后面连接的译码显示输出也不变，因此满足该电路的设计要求。

比较两个方案，方案一的实现更简单，只需将将两片74LS148的GS端通过二输入与非门接到74LS175的CP输入端即可，用到的芯片更少，电路更简单。

2.2整体电路方案比较

2.2.1方案一

图1 按键状态扫描显示电路原理图（方案一）

图1所示的电路中用到的元器件有：两块74LS148编码器芯片、74LS175