1.2. Статические цифровые индикаторы
Для визуализации чисел требуются индикаторы, отображающие цифры в привычной для человека форме, чаще всего это цифры десятичной и шестнадцатеричной систем счисления.
Простейшим из светодиодных индикаторов, выполняющих функции отображения выше названных чисел и некоторых других символов является семисегментный индикатор. Светодиоды такого индикатора пространственно распределены и обозначены буквами латинского алфавита так, как изображено на рис. 1.3.
Семисегментный светодиодный индикатор
Рис. 1.3
Десятичные и шестнадцатеричные цифры, отображаются подобным индикатором в виде, показанном на рис. 1.4.
Десятичные и шестнадцатеричные цифры на семисегментном индикаторе
Рис.1.4
Другие буквенные знаки и варианты символов половинной высоты показаны на рис. 1.5.
Буквы и символы на семисегментном индикаторе
Рис. 1.5
Светодиоды в семисегментных индикаторах обычно скомпонованы в виде матриц с объединенными катодами или анодами. Управление такими индикаторами осуществляется высокими или низкими уровнями логических сигналов соответственно. Структуры элементов индикации названного типа приведены на рис. 1.6 и 1.7.
Индикатор с общими катодами
Рис. 1.6
Индикатор с общими анодами
Рис. 1.7
Для управления семисегментными индикаторами применяются схемы дешифраторов, преобразующих двоичный входной код в выходной код сегментов. Таблица истинности дешифратора, преобразующего четырехразрядный двоичный код в коды шестнадцатеричных цифр индикатора, приведена далее.
Таблица истинности дешифратора
Таблица 1.1
Цифра |
Двоичный код |
Код сегментов |
|||||||||
23 |
22 |
21 |
20 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
A |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
B |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
C |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
D |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
E |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
F |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Таблица 1 соответствует дешифратору, работающему на индикатор с общими катодами. Для индикатора с общими анодами необходим дешифратор с таблицей истинности, в которой коды сегментов имеют инверсные значения по отношению к представленным. Дешифраторы сегментов с произвольной кодировкой (знакогенераторы для индикаторов с более сложной структурой матриц, чем семисегментные), наиболее эффективно могут быть реализованы на основе элементов ППЗУ – программируемых постоянных запоминающих устройств.
Схемы включения индикаторов с общими катодами и анодами показаны на рис. 1.8 и 1.9.
Подключение индикатора с общими катодами
Рис. 1.8
Подключение индикатора с общими анодами
Рис. 1.9
Расчет параметров резисторов R1-R8 выполняется аналогично расчету для бинарного индикатора, управляемого низким уровнем сигнала.