背景:老师上课要用大号数码管做展示,于是给我安排了一个小任务,让我做一个控制电路,本着“能用就行的原则”,打算直接用51的单片机控制。数码管照片如下:
?拿到这数码管的第一步,当然是要原理图,问老师要了淘宝链接,找客服要了原理图,和实验室同学一起捣鼓了一会儿,开始试着用恒流源点亮一段,过程有点小曲折(一群菜鸡瞎搞),好在最后发现可以直接用12v的电池供电(里面已经串联的电阻,但是数据手册里面没写),代价是小数点挂了,小数点串联的二极管比其他七段的要少,耐压值小很多。附赠原理图如下:
(没错,共阳极的)
正式开始设计,51不能直接驱动数码管,需要外接的电池来驱动,需要用到八个具有开关作用的电路,考虑如下
方案一:用模拟开关芯片做开关,比较简洁方便,直接用杜邦线连接,然后通过单片机控制模拟开关以达到控制数码管的目的。
方案二:自己设计开关电路,控制电池与数码管每段的通断来控制亮灭。
一开始是采用方案一,在淘宝上也购买了芯片,不过因为了解得不太充分,买的CD4052BE,一看手册发现,型号买错了,买的二选四的,CD4051才是三选八。没办法,已经买了,先凑合着用,但是和小组同学一起捣鼓了好久,还是没捣鼓出来,看到手册上说需要反向电压来控制,无奈放弃。采用方案二,光耦,继电器,mos管,三极管都可以做开关?电路,考虑到12V的工作电压和10mA的工作电流以及现成的材料和制作成品的简洁(要做8个同样的开关电路,不想做好以后有一大堆线)等等,决定画电路图打板,然后用贴片式的mos管,正好用来练练手。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
网上找到的开关电路原理图如下:
实际尝试的时候发现R1和D1可以去掉,直接连接一个R2用来放掉mos管里面储存的电,不然信号线信号线给了高电平,Q1导通,当信号线置低时,由于mos管中储存有电荷,Q1仍然会导通。和小组同学尝试了蛮久才试出来,菜鸟第一次做开关电路,啥也不会,全靠网上找资料和自己瞎摸索。
采用的是SOT-23封装的n沟道mos管,三级如下:
最后设计出来的开关电路:
然后最后设计电路图,是用的实验室学长设计的现成的,PCB画板还没学过,用的自动布线,结果搞出来惨不忍睹,让实验室的另一个专业同学帮忙重新布了一下。打板后的焊接是自己焊的,代码太久没写了,刚好又在准备电赛,让小组专门负责写代码的同学写的(我是专门划水的),最后的成品不太理想,板子的下载电路有问题,然后学长的开关电路设计的也有问题,后面焊好试代码的时候冒烟了好几次,好在,老师要的功能还是实习了,有待后续改进。
最后的成品如下:
总结:
第一次自己设计电路(之前做的东西都是用的网上现成的方案),虽然很简单,但也是有所收获,把所学的一些专业知识运用了一遍,PCB有待改进,有时间再重新画一下,完毕
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