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、实验仪器
(1)数字逻辑电路实验箱(带共阴共阳数码管)
(2)数字万用表
(3)芯片74LS47、74LS48各一片
三、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地显示出来,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备不可缺少的部分。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2-9-1所示。
图2-9-1 数字显示电路组成方块图
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; 第三种是点阵式。目前以分段式应用最为普遍,主要由七段发光二极管组成。它可分为两种: 一是共阳极数码管(发光二极管的阳极都接在一个公共点上); 另一是共阴极数码管(发光二极管的阴极都接在一个公共点上,使用时公共点接地)。图2-9-2(a) (b)分别是共阴数码管和共阳数码管的电路,M( -)表示负极接地,M( +)表示正极接VCC。图2-9-3(a) (b)分别是共阴数码管和共阳数码管的引脚图。
图2-9-2 数码管电路图
(a)共阴数码管的电路图; (b)共阳数码管的电路图
图2-9-3 数码管引脚图
(a)共阴数码管的引脚图; (b)共阳数码管的引脚图
一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段半导体数码管的正向压降,随显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同略有差别,通常约为2~2.5V,每个半导体数码管的点亮电流在5~10m A。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. 74LS47共阳极译码驱动器
74LS47是用来驱动共阳极显示器的,其引脚图如图2-9-4所示。在使用时要注意, 74LS47为集电极开路输出,使用时要外接电阻。用74LS47驱动一个数码管的连线图如图2-9-5所示。
2. 74LS48共阴极译码驱动器
用74LS48驱动一位数码管时,输出端a~g直接接到公阴极数码管的相应引脚上,输入端A~D接BCD码输入,从A~D输入的BCD码在数码管上显示相应的十进制数,在实验箱上,已经把74LS48与数码管连接起来了,只要在输入端A~D加上逻辑电平,数码管就可以显示。
图2-9-4 74LS47引脚图
图2-9-5 74LS47驱动数码管
图2-9-6是用74LS48驱动一位LED数码管时芯片引脚与连接标号图。
四、实验内容
1.74LS48驱动一位LED数码管
(1)把实验箱数码管模块上任意一个数码管的A~D输入端连接到逻辑电平输出单元。
(2)打开实验箱及数码管模块电源,改变逻辑电平输出单元输入的BCD码,观察数码管相应的显示。
图2-9-6 74LS48引脚及标号连接图
2.74LS47驱动一位LED数码管
(1)对照附录中芯片引脚图,把74LS47正确放置到实验箱上的DIP16插座中。
(2)把芯片的第8脚接到实验箱的地“GND”,第16脚接到电源“+5V”。
(3)参照图2-9-5连接电路,74LS47的输入端A0~A3连接到实验箱上逻辑电平输出单元。(注意,图中的电阻已经加入电路之中,不需要外接)
(4)打开电源,改变74LS47输入端的逻辑电平,观察数码管的显示情况。
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