WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ WYŚWIETLANIE MULTIPLKSOWE
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Wskaźniki półprzewodnikowe Obserwuje się obecnie ogromne zainteresowanie półprzewodnikowymi wskaźnikami cyfrowymi ze strony konstruktorów sprzętu profesjonalnego i powszechnego użytku. Zainteresowanie to wynika z licznych zalet tych przyrządów, do których należą: niskie napięcie zasilania, dobra czytelność, możliwość uzyskiwania różnych barw, duży kąt widzenia, duży czas życia, duża szybkość działania, możliwość scalenia z układem dekodująco-sterującym, duża powierzchnia cyfry w stosunku do objętości wskaźnika. Wadami półprzewodnikowych wskaźników cyfrowych są: stosunkowo duży pobór prądu, małe rozmiary cyfr.
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Wskaźniki monolityczne i hybrydowe Wskaźniki z diod świecących są zasilane napięciem stałym lub zmiennym, którego wartość zależy od żądanej luminancji oraz od rodzaju materiału półprzewodnikowego, z którego są zbudowane diody. Przeciętna wartość napięcia wymaganego do uzyskania luminancji około 300 nitów wynosi około 1,8 V dla diod wykonanych z GaAsP, a około 2,2 V dla diod z Gap. Ponieważ diody segmentu są połączone szeregowo, dlatego wartości napięć segmentowych są wielokrotnością napięć podstawowych. Pobór mocy przez wskaźnik z diod świecących waha się w zależności od wymiarów znaku od 60÷200 mW.
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Wskaźniki mozaikowe i segmentowe Obecnie produkuje się segmentowe i mozaikowe wskaźniki cyfrowe. Wskaźniki mozaikowe są budowane w postaci pola wypełnionego punktami świetlnymi. Są to najczęściej mozaiki 35-punktowe z punktem dziesiętnym. We wskaźnikach segmentowych najczęściej stosuje się 7-segmentowy układ cyfr w kształcie ósemki. Wskaźnik 7-segmentowy umożliwia odtworzenie wszystkich cyfr (od 0 do 9) oraz niektórych liter (A,C,E,F,H,I,L,O,P,S,U). Rys. 1 Schemat układ wskaźnika segmentowego 8051
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Wskaźniki mozaikowe i segmentowe Rys. 2 Wskaźniki segmentowe Rys. 3 Wskaźniki mozaikowe
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ na kod 7-segmentowego wskaźnika Transkodery kodu BCD na kod 7-segmentowego wskaźnika Najbardziej popularnym kodem dziesiętnym jest kod o wagach 8421. Układ 47 dokonuje zamiany kodu 8421 BCD na kod wskaźnika 7-segmentowego. Wyjście układu umożliwia przełączanie prądu o maksymalnej wartości do 20 mA. Układ 47 zawiera dodatkowo układy, umożliwiające: kontrolę poprawności działania wskaźników i układu, modulację natężenia światła z możliwością wygaszania zera. a)oznaczenie segmentów wskaźnika, b)schemat ideowy, c)rozpływ prądów i rozkład napięć w obwodzie wyjściowym dekodera Rys. 4 Układ sterowania wskaźnikiem segmentowym o wspólnej anodzie Rys. 5 Układ sterowania wskaźnikiem segmentowym o wspólnej katodzie
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ na kod 7-segmentowego wskaźnika Transkodery kodu BCD na kod 7-segmentowego wskaźnika W statycznych układach sterujących półprzewodnikowymi wskaźnikami cyfrowymi liczba wymaganych transkoderów i wzmacniaczy jest identyczna jak liczba wskaźników. Tego typu układy sterowania stosuje się przy niewielkiej liczbie wskaźników. Rys. 6 Schemat logiczny Układu statycznego sterującego wskaźnikami 7-segmentowymi
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ na kod 7-segmentowego wskaźnika Transkodery kodu BCD na kod 7-segmentowego wskaźnika W tym przypadku wartość R, powinna być tak dobrana, żeby nie przekroczyć dopuszczalnej wartości prądu segmentu. Zaletą takiego rozwiązania jest: lepsze wykorzystanie transformatora zasilacza, zmniejszenie poboru mocy z zasilacza stabilizowanego, zmniejszenie pojemności kondensatorów w zasilaczu stabilizownym (ze względu na mniejszy pobór prądu). Rys. 7 Schemat logiczny Układu statycznego sterującego wskaźnikami 7-segmentowymi, zasilanego prądem przemiennym
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Schemat ideowy układu sekwencyjnego sterowania wskaźnikami półprzewodnikowymi Wszystkie segmenty wskaźników są zwarte. Sterowane ze wzmacniaczy, na które podawana jest informacja w kodzie segmentowego wskaźnika. Impulsy z rozdzielacza (Rys. 8) sterują, poprzez wzmacniacze, dołączaniem napięcia +5 V do wybranego wskaźnika. W czasie trwania impulsu z rozdzielacza świecą wybrane segmenty jednego tylko wskaźnika. Rys. 8 Schemat ideowy układu sekwencyjnego sterowania 7–segmentowymi wskaźnikami półprzewodnikowymi
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Schemat ideowy układu sekwencyjnego sterowania wskaźnikami półprzewodnikowymi Na rysunku przedstawiono schematy ideowe sterowania kluczami anodowymi wskaźników ze wspólną anodą. Do realizacji kluczy wybrano tranzystory p-n-p sterowane w obwodach baz. Rys. 9 Schematy ideowe sterowania kluczami anodowymi wskaźników ze wspólną anodą.
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Bibliografia: 1.Jan Pieńkoś, Janusz Turczyński - Układy scalone TTL w systemach cyfrowych 2.Wojciech Głocki – Układy cyfrowe 3. http://hobby.abxyz.bplaced.net 4. http://old.piko.avx.pl
WYŚWIETLANIE INFORMACJI NUMERYCZNEJ Grzegorz Matras III rok ETI Instytut Techniki UP Kraków 2011