1、信号的数字显示,训练目的及要求,1、理解七段LED显示的原理 2、理解8421BCD码和译码器的原理 3、理解数字量和模拟量显示的基本原理,机械式 即指针式,电子式 即数字式,常用的 显示方式,将信号转换为指针偏转的扭矩再跟据指针在刻度盘的位置读数。体积大,误差大。,它是建立在光学、电子学、机械学、化学等科学技术基础上的某种综合技术电子显示技术体积小容易认读,一、常用的显示方式,它是建立在光学、电子学、机械学、化学等科学技术基础上的某种综合技术电子显示技术。体积小,容易认读,列举日常生活种所见到的显示方式,二、发光二极管显示器件,当流过二极管(1/4w)的电流约为7mm,二极管就会发亮。发光二
2、极管的功率越大,需要的驱动电流越大。用发光二极管(LED)组成点阵就可以显示图形和字符。,显示器件:常用的是七段显示器件。,1 2 4 5 6 7 9 10e d c h b a f g,e d c h b a f g 1 2 4 5 6 7 9 10,3,8,3,8,共阴极,共阳极,正常工作需加限流电阻!,LED数码管,显示5,显示E,不加电压,不显示,LED数码管,1、直接控制显示:数字信号只有2个状态( 1或 0 ) 即:开关的通(1)、断(0),正逻辑:高电位对应“1”;低电位对应“0”,一般采用正逻辑,负逻辑:高电位对应“0”;低电位对应“1”,2、通过译码显示:,二-十 进制编码,
3、显示译码器,显示器件,在数字系统中,常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来,这就要用到显示译码器。,在控制器件与数码管之间必须有一道从二进制到十进制的“翻译”,这就是译码。,1)8421BCD码(BCD码):要实现从二进制到十进制的译码首先要有一套用二进制表示十进制的方法。用二进制表示十进制的方法,称为二十进制码,简称BCD码(Binary coded decimal),十个输入,四位,n个二进制代码(n位二进制数)有2n种不同的组合,可以表示2n个信号。,例:一个四位二进制数,四位二进制数及对应的十进制数如下表,对应十进制数Y是:,8421码由此而得名。,译码器,译码是编码的逆过程,即
4、将某二进制翻译成电路的某种状态。,二进制译码器,二进制译码器的作用:将n种输入的组合译成2n种电路状态。也叫n-2n线译码器。,译码器的输入,一组二进制代码,译码器的输出,一组高低电平信号,在信号输出装置和数码管之间用译码器将0000,0001,1001中的10个BCD码译成字符段a,b,ch的组合。使LED显示十进制数。例如:信号“0100”对应十进制“4”,相应的显示段应为b,c,f,g用数字实现字符段集合Y到十进制数集合Z的映射,用译码器实现了8421码集合X到字符段集合Y的映射,X:0000,0001, ,1001,Y:a,b,c,d,e,f,g,Z:0,1,2,3,4,5,6,7,8
5、,9,译码器,人,真值表:一种集合到另一种集合之间的映射是一一对应的,用表格表示这种对应关系。,1 1 0 1 1 0 10 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 01 1 1 1 0 1 1,七段LED数码管真值表,a,b,c,d,f,g,a b c d e f g,1 1 1 1 1 1 0,0 1 1 0 0 0 0,1 1 0 1 1 0 1,e,七段显示器件的工作原理:,训练内容1:直接控制数码管显示,给训练板供电,通过手动控制一个8位DIP开关,完成一个七段LED数码管数字09的显示,并填写表9-2,训练内容1:直接
6、控制数码管显示,直接控制显示,给训练板供电,通过手动控制一个4位DIP开关,完成一个七段LED数码管数字09的显示,训练内容2:通过译码显示 译码器 CD4543,下拉电阻 不加电为低,训练内容2:数码管译码显示,数码管译码显示,训练内容3:简易数字电压表 3 精度A/D显示驱动芯片ICL7107,操作步骤:调节W2,使Vr(JZ)约为1V 用4位半的数字万用表校准该简易数字电压表:用万用表测量Vi(INV)的电压,稍微调节W2,使两者显示一致。 调节W1,看两者是否一致,训练内容3:简易数字电压表,简易数字电压表,W1,W2,思考题,如何扩大数字电压表的量程?如何使数字电压表具有两个以上量程?如何使用数字电压表测量或显示不同的物理量(如:电阻R、电流I、力、温度、转速等)?,思考题,如何扩大数字电压表的量程?如何使数字电压表具有两个以上量程? 更改Vr:较少使用 2 放大或缩小Vi 3 两者配合,作业,设计温度测量系统,将结果用数码管显示,并要有超限报警功能。 要求:1、测量范围 01002、温度达到80时报警3、报警方法:数码管全零闪烁4、画出系统框图,