9.1.2.1.4 Дешифратор bcd - коду всемисегментний код

Подібну назву має перетворювач двійково-десяткового (BCD) коду в код семисегментного індикатора десяткових цифр.

9.1.2.1.4.1 Семисегментні індикатори на світлодіодах

Дуже поширеним вихідним пристроєм відображення десяткових чисел є семисегментний індикатор . Сім сегментів індикатора позначені буквами від а до g (рисунок 9.11, а).

Рисунок 9.11

Спосіб зображення десяткових цифр від 0 до 9 показаний на рисунок 9.11,б. Наприклад, якщо світяться сегменти a, b і c , то на індикаторі з'являється десяткова цифра 7. Якщо світяться всі сегменти від a до g, то з'являється цифра 8. Існує декілька різновидів індикаторів: на рідких кристалах (РКІ), накальні (подібні до звичайних ламп накалювання), світлодіодний і т.д.

Головною частиною світлодіода [18] є діод із плоским p-n - переходом. Коли діод включений у прямому напрямку, через p-n - перехід протікає струм і виникає випромінювання, що фокусується в індикаторі спеціальною лінзою, щоб його можна було спостерігати у виді запалювання визначеного сегмента.

Схема вмикання одного світлодіода (сегмента) приведена на рисунку 9.12, а.

Рисунок 9.12

Коли ключ SA1 замкнутий, струм від джерела Еживл = +5В проходить через світлодіод, викликаючи його випромінювання. Послідовно увімкнутий резистор обмежує струм до рівня приблизно 20 мА. Без резистора, що обмежує струм, світлодіод може вийти з ладу. На виводах світлодіодів при випромінюванні з'являється напруга (U VD. пр) не більше (1,7...2) В. Як і будь-який діод, світлодіод чутливий до полярності прикладеної напруги. Щоб він був увімкнутий у прямому напрямку, катод (К) повинен бути підключений до від'ємного полюса джерела живлення (землі), а анод (А) - до його додатного полюса.

Пристрій семисегментного індикатора на світлодіодах показано на рисунку 9.12,б. Кожний сегмент (від а до g) має світлодіод та лінзу, що фокусує випромінювання. Аноди усіх світлодіодів з'єднані разом і залучені з правої сторони індикатора до одного виводу - спільного аноду (СА).

Катоди кожного світлодіоду пов'язані із зовнішніми виводами, позначеними a, b, c, ... g. Індикатор (рисунок 9.12,б) належить до сімисегментних світлодіодних індикаторів із спільним анодом. Існують індикатори зі спільним катодом [15].

На рисунку 9.12,в показане управління сегментами індикатора за допомогою механічних перемикачів. При замиканні одного з ключів SA1...SA7 струм від Еживл=+5В проходить: через обраний сегмент, обмежувальний резистор і замкнуті контакти перемикача - на землю (-Еживл). При цьому обраний сегмент буде світитися (випромінювати). Якщо, наприклад, ми бажаємо отримати на індикаторі десяткову цифру 7, то необхідно замкнути ключі SA1, SA2 і SA3, щоб випромінювалися сегменти а, b і с. Якщо бажаємо отримати цифру 5, необхідно замкнути ключі SA1, SA3, SA4, SA6 і SA7, що заземлюють катоди сегментів a, c, d, f і g. Варто звернути увагу, що у світлодіодному індикаторі зі спільним анодом для активізації сегментів необхідно подати потенціал землі (логічний нуль).

Для управління роботою індикатора на рисунку 9.12, в використовувалися механічні перемикачі. Звичайно, управляючі сигнали формуються інтегральними мікросхемами, наприклад, дешифратором BCD-коду в семисегментный код.

Нижче показане зображення такого дешифратора на електричних схемах (рисунок 9.13,а) і його підключення до семисегментного світлодіодного індикатора зі спільним анодом (рисунок 9.13,б).

	Рисунок 9.13, а
Рисунок 9.13, б

У якості дешифраторів BCD - коду в семисегментний можуть використовуватися різноманітні мікросхеми, приведені в [4, 15].

Наприклад, ІМС К514ИД2, позначення якої дано на рисунку 9.13,а, мають відкриті колекторні виходи і використовується разом з індикаторами, що мають спільний анод. При цьому потрібно застосування зовнішніх резисторів, що вмикаються між виходами дешифратора та входами індикатора (див. рисунок 9.13,б).

Припустимий струм мікросхеми дешифратора на кожному виході складає 22 мА.

Крім інформаційних входів, на які надходить двійково-десятковий код, дешифратори можуть містити ряд управляючих входів [4,15,18], наприклад, для скасування нулів, гасіння, контролю випромінювання, синхронізації і т.д.