7-сегментный дисплей

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Защелка / декодер / драйвер 4511 BCD-to-7seg (каталог Radio Shack № 900-4437)
• 7-сегментный светодиодный дисплей с общим катодом (каталог Radio Shack № 276-075)
• Восьмипозиционный DIP-переключатель (каталог Radio Shack № 275-1301)
• Четыре резистора 10 кОм.
• Семь резисторов по 470 Ом.
• Одна батарея на 6 В

Осторожно! ИС 4511 - это КМОП-матрица, поэтому она чувствительна к статическому электричеству!

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , Том 4, глава 9:«Комбинационные логические функции»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Как использовать 7-сегментный драйвер декодера / дисплея 4511
• Ознакомьтесь с кодом BCD
• Как использовать 7-сегментные светодиодные сборки для отображения десятичных цифр.
• Как идентифицировать и использовать логические входы «активный низкий» и «активный высокий».

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Этот эксперимент является скорее введением в ИС драйвера декодера / дисплея 4511, чем уроком того, как «построить» цифровую функцию из компонентов нижнего уровня. Поскольку 7-сегментные дисплеи очень общие компоненты цифровых устройств, хорошо знать "управляющие" схемы, стоящие за ними, и 4511 является хорошим примером типичной ИС драйвера.

Его принцип работы заключается в вводе четырехбитного значения BCD (двоично-десятичное число) и подаче напряжения на соответствующие выходные линии для формирования соответствующей десятичной цифры на 7-сегментном светодиодном дисплее. Входы BCD обозначены A, B, C и D в порядке от наименее значимого к наиболее значимому.

Выходы обозначены a, b, c, d, e, f и g, каждая буква соответствует стандартизированному обозначению сегмента для 7-сегментных дисплеев. Конечно, поскольку каждый сегмент светодиода требует своего собственного понижающего резистора, мы должны использовать семь резисторов 470 Ом, установленных последовательно между выходными клеммами 4511 и соответствующими клеммами блока дисплея.

Большинство 7-сегментных дисплеев также имеют десятичную точку (иногда две!), Отдельный светодиод и терминал, предназначенный для ее работы. Все светодиоды внутри блока отображения сделаны общими друг для друга с одной стороны, катодной или анодной. Для ИС драйвера дисплея 4511 требуется 7-сегментный дисплей с общим катодом, и именно он здесь используется.

После построения схемы и подачи питания включите четыре переключателя в двоичной последовательности счета (от 0000 до 1111), обращая внимание на 7-сегментный дисплей. Ввод 0000 должен приводить к отображению десятичного «0», ввод 0001 должен приводить к отображению десятичного числа «1» и так далее до 1001 (десятичный «9»). Что происходит с двоичными числами от 1010 (10) до 1111 (15)? Прочтите техническое описание микросхемы 4511 IC и узнайте, что производитель указывает для работы выше входного значения 9.

В коде BCD нет реального значения для 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 или 1111. Это двоичные значения, выходящие за пределы диапазона одной десятичной цифры, и поэтому не имеют никакого отношения к системе BCD. Микросхема 4511 распознает это и соответственно выводит (или не выводит!)

Три входа на микросхеме 4511 были постоянно подключены к V _dd или заземление:«Проверка лампы», «Вход гашения» и «Включение фиксации». Чтобы узнать, что делают эти входы, снимите короткие перемычки, соединяющие их с любой шиной питания (по одной!), И замените короткую перемычку на более длинную, которая может подключаться к другим шина электропитания.

Например, удалите короткую перемычку, соединяющую вход «Latch Enable» (контакт № 5) с землей, и замените ее длинной перемычкой, которая может доходить до V _dd шина питания. Поэкспериментируйте, сделав этот вход «высоким» и «низким», наблюдая за результатами на 7-сегментном дисплее, когда вы изменяете код BCD с помощью четырех переключателей входа.

После того, как вы узнали, какова функция входа, подключите его к шине источника питания, чтобы обеспечить нормальную работу, и приступите к экспериментам со следующим входом («Проверка лампы» или «Вход гашения»).

Еще раз, техническое описание производителя будет информативным относительно назначения каждого из этих трех входов. Обратите внимание, что метки входа «Проверка лампы» (LT) и «Ввод гашения» (BI) написаны с помощью логических полос дополнения над сокращениями.

Столбчатые символы обозначают эти входы как активный-низкий , что означает, что вы должны сделать каждый из них «низким», чтобы вызвать его конкретную функцию. Если сделать вход с активным низким уровнем «высоким», этот конкретный вход будет переведен в «пассивное» состояние, в котором его функция не будет вызвана. И наоборот, вход «Latch Enable» (LE) не имеет дополнительной полосы, написанной над его сокращением, и, соответственно, он показан подключенным к земле («низкий») на схеме, чтобы не вызывать эту функцию.

Вход «Latch Enable» - это активный-высокий input, что означает, что он должен быть «высоким» (подключен к V _dd ), чтобы вызвать его функцию.