Главная » Начинающим
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 1000 руб.
Radio-Sale
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 600 руб.
От пользователей
4. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Похожие статьи:


Управление семисегментным индикатором

В этой статье мы поговорим о цифровой индикации.
Семисегментные светодиодные индикаторы предназначены для отображения арабских цифр от 0 до 9 (рис.1).


Рис.1.

Такие индикаторы бывают одноразрядные, которые отображают только одно число, но семисегментных групп, объединенных в один корпус может быть и больше (многоразрядные). В этом случае цифры разделяются децимальной точкой (рис.2)


Рис.2.

Индикатор называется семисегментным из-за того, что отображаемый символ строится из отдельных семи сегментов. Внутри корпуса такого индикатора находятся светодиоды, каждый из которых засвечивает свой сегмент.
Буквы и другие символы на таких индикаторах отображать проблематично, поэтому для этих целей используются 16-сегментные индикаторы.

Светодиодные индикаторы бывают двух типов.
В первом из них все катоды, т.е. отрицательные выводы всех светодиодов, объединены вместе и для них выделен соответствующий вывод на корпусе.
Остальные выводы индикатора соединены к аноду каждого из светодиодов (рис.3, а). Такая схема называется «схема с общим катодом».
Также существуют индикаторы, у которых светодиоды каждого из сегментов подключены по схеме с общим анодом (рис.3, б).


Рис.3.

Каждый сегмент обозначен соответствующей буквой. На рисунке 4 представлено их расположение. 

Рис.4.

В качестве примера рассмотрим двухразрядный семисегментный индикатор GND-5622As-21 красного свечения. Кстати существуют и другие цвета, в зависимости от модели. 
С помощью трехвольтовой батарейки можно включать сегменты, а если объединить группу выводов в кучку и подать на них питание, то можно даже отображать цифры. Но такой метод является неудобным, поэтому для управления семисегментными индикаторами используют регистры сдвига и дешифраторы. Также, нередко, выводы индикатора подключаются напрямую к выходам микроконтроллера, но лишь в том случае когда используются индикаторы с низким потреблением тока. На рисунке 5 представлен фрагмент схемы с использованием PIC16F876A.


Рис.5.

Для управления семисегментным индикатором часто используется дешифратор К176ИД2.
Эта микросхема способна преобразовать двоичный код, состоящий из нулей и единиц в десятичные цифры от 0 до 9.

Чтобы понять, как все это работает, нужно собрать простую схему (рис.6). Дешифратор К176ИД2 выполнен в корпусе DIP16. Он имеет 7 выходных вывода (выводы 9 - 15), каждый из которых предназначен для определенного сегмента. Управление точкой здесь не предусмотрено. Также микросхема имеет 4 входа (выводы 2 - 5) для подачи двоичного кода. На 16-й и 8-ой вывод подается плюс и минус питания соответственно. Остальные три вывода являются вспомогательными, о них я расскажу чуть позже.


Рис.6.

DD1 - К176ИД2
R1 - R4 (10 - 100 кОм)
HG1 - 
GND-5622As-21

В схеме присутствует 4 тумблера (можно любые кнопки), при нажатии на них на входы дешифратора подается логическая единица от плюса питания. Кстати питается сама микросхема напряжением от 3 до 15 Вольт. В данном примере вся схема питается от 9-вольтовой "кроны".

Также в схеме присутствует 4 резистора. Это, так называемые, подтягивающие резисторы. Они нужны, чтобы гарантировать на логическом входе низкий уровень, при отсутствии сигнала. Без них показания на индикаторе могут отображаться некорректно. Рекомендуется использовать одинаковые сопротивления от 10 кОм до 100 кОм.

На схеме выводы 2 и 7 индикатора HG1 не подключены. Если подключить к минусу питания вывод DP, то будет светиться децимальная точка. А если подать минус на вывод Dig.2, то будет светиться и вторая группа сегментов (будет показывать тот же символ).

Входы дешифратора устроены так, что для отображения на индикаторе чисел 1, 2, 4 и 8 требуется нажатие лишь одной кнопки (на макете установлены тумблеры, соответствующие входам D0, D1, D2 и D3). При отсутствии сигнала отображается цифра ноль. При подаче сигнала на вход D0 отображается цифра 1. И так далее. Для отображения других цифр требуется нажатие комбинации тумблеров. А какие именно нужно нажимать нам подскажет таблица 1.


Таблица 1. 

Чтобы отобразить цифру "3" необходимо логическую единицу подать на вход D0 и D1. Если подать сигнал на D0 и D2, то отобразится цифра "5" (рис.6).


Рис.6. 

Здесь представлена расширенная таблица, в которой мы видим не только ожидаемую цифру, но и те сегменты (a - g), которые составят эту цифру.


Таблица 2.

Вспомогательными являются 1, 6 и 7-ой выводы микросхемы (S, M, К соответственно).

На схеме (рис.6) 6-ой вывод "М" заземлен (на минус питания) и на выходе микросхемы присутствует положительное напряжение для работы с индикатором с общим катодом. Если используется индикатор с общим анодом, то на 6-ой вывод следует подать единицу.

Если на 7-ой вывод "К" подать логическую единицу, то знак индикатора гасится, ноль разрешает индикацию. В схеме данный вывод заземлен (на минус питания).

На первый вывод дешифратора подана логическая единица (плюс питания), что позволяет отображать преобразованный код на индикатор. Но если подать на данный вывод (S) логический ноль, то входы перестанут принимать сигнал, а на индикаторе застынет текущий отображаемый знак.

Стоит заметить одну интересную вещь: мы знаем, что тумблер D0 включает цифру "1", а тублер D1 цифру "2". Если нажать оба тумблера, то высветится цифра 3 (1+2=3). И в других случаях на индикатор выводится сумма цифр, составляющих эту комбинацию. Приходим к выводу, что входы дешифратора расположены продуманно и имеют очень логичные комбинации.

Также вы можете посмотреть видео к этой статье.

Опубликована: 0 3
Я собрал 0 4
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.7 Проголосовало: 4 чел.

Комментарии (28) | Я собрал (0) | Подписаться

0
ming #
А если на входы подать от 10 до 16 что он покажет?
Ответить
0

[Автор]
rafo #
От 10 до 16 чего? Не понял вопрос
Ответить
+1

[Автор]
rafo #
К176ИД2 умеет отображать цифры от 0 до 9, а следующие комбинации входного кода просто не будут отображаться, т.к. семисегментный индикатор просто не способен отображать цифры больше 9-ти.
Ответить
+1
Vlad #
А как насчет А, С, Е (оставим в покое B и D, очень они похожи на 0 и 8)?
Ответить
+1

[Автор]
rafo #
Кроме названных А, С, Е можно еще отобразить на 7-сегментном индикаторе F, H, I, J, L, O, P, S, U. Но все другие буквы просто не читаемы, а значит и слова составить не удастся.
Ответить
0
Kudesnik #
Да речь не о том, речь о том что кнопки это двоичный код. из 4-х кнопок можно составить цифры в диапазоне от 0-15. А буквы ABCDEF это из шестнадцатеричной системы счисления, вот Vlad и спрашивает видимо про это.
Ответить
+2
maverick #
Очень простая, но очень полезная статья.
Спасибо.
Ответить
+1
ming #
Когда-то делал схему дешифратора на пзу к155ре3. Сделал прошивку, чтоб работал и с катодами и с анодами(там 5 входов - до 32 ячеек) также были a,b,c,d,e,f и точки. Единственное, что надо микросхему пережигать.
Ответить
0
igor-rek #
Зачем изобретать велосипед и делать на ПЗУ? Проще использовать тот же самый К176ИД за 3 рубля или другое подобное... их куча
Ответить
0
android #
Скажите пожалуйста, могу ли я сделать так, чтобы все цифры можно было включать нажатием только одного тумблера, то есть их будет девять. Можно ли это осуществить с помощью транзисторов?
Ответить
+1

[Автор]
rafo #
Хороший вопрос. Ну допустим, что можно заменить тумблеры на транзисторные ключи, а дальше придется достраивать целую "пирамиду" из транзисторов. Боюсь их понадобится больше 15-ти штук, чтобы реализовать включение всех возможных комбинаций. Да еще и куча базовых резисторов.
Эта схема на рис.6 предполагает, что на входы поступает сигнал от других микросхем, например от микросхемы-счетчика К176ИЕ13 (например в конструкции электронных часов). А схема с тумблерами в данной статье дана просто для понимания принципа работы дешифраторов.
Ответить
0
android #
Спасибо за ответ. Здесь наверно без МК не обойтись...
Ответить
0
moroz_56_ru #
То есть при помощи галетника подавая на определенные входы 176ИД напряжение, я не смогу зажечь индикатор?
Ответить
0

[Автор]
rafo #
Ну при помощи галетного переключателя конечно же можно.
Ответить
+2
moroz_56_ru #
Спасибо. Статья мне очень пригодилась.
Ответить
0
igor92 #
Тогда уж и дешифратор не нужен, просто подключить необходимые сегменты к многоконтактному галетнику и включать циферки.. только зачем...
Ответить
0
Стальной #
Запросто. Если есть достаточное количество диодов, то от каждой кнопки через диоды подключать нужные ноги микросхемы
Ответить
0
Дмитрий #
У меня вопрос: купил индикатор с общим плюсом, как он будет подключатся к этой схеме?
Ответить
0

[Автор]
rafo #
Здравствуйте!
Сначала скачайте dataheet к вашему индикатору и посмотрите как расположены выводы. Главное соединить одноименные выводы по буквам. Далее, если используется индикатор с общим анодом, то на 6-ой вывод следует подать единицу, то есть на плюс питания (на схеме он соединен на минус), это для того, чтобы микросхема поменяла свои выходные напряжения на противоположные. И все.
Отредактирован 01.08.2015 08:21
Ответить
+1
Zendr #
Всё получилось. Планирую установить в автомобиль для индикации переключения передач
Ответить
0
AcidByte #
Объясните пожалуйста, как выводить цифры на 2, 3, 4 цифровом семисегментнике? Или ткните куда рыть. Как я понял этот дешифратор может выводить цифры от 0 до 9. Но как быть если надо вывести число 16?
Ответить
0

[Автор]
rafo #
Два способа:
1. Использовать две микросхемы К176ИД2 и соединить их на сдвоенный 7-сегментный индикатор, щелкая 8 тумблеров у обоих микросхем добиться нужного числа (до 99 получится).
2. Второй способ - использовать микросхему-счетчик К176ИЕ4. При поступлении импульса на соответствующий вывод (или при нажатии кнопочки), она будет переключать цифры от 0 до 9, после чего начнет с нуля. Но она позволит получить больше девяти цифр. Для этого после цифры 9 на втором выводе появятся сигналы (f/10), которые можно направить на четвертый вывод другой такой же микросхемы, которая начнет считать десятки.
Я думаю в поиске вы найдете схему.
На этом сайте тоже есть статья
но там цифры переключаются автоматически, т.к. импульсы вырабатывает генератор импульсов на К176ЛЕ5.
Я сам собирался подготовить материал по этой теме, только на зарубежных микросхемах.
Ответить
0
Олег #
Собрал схему. Сильно греется микросхема и ничего не показывается. В чем может быть причина?
Ответить
0

[Автор]
rafo #
- Скорее всего замыкание.
- Возможно неправильное подключение питания или превышение напряжения.
- Может бракованная микросхема.
- Возможно сам индикатор чудит.
- Также нужно уточнить тип индикатора (общий катод или общий анод) и проверить состояние ножки 6, соответствует такому типу или нет.
Ответить
0
Олег #
Эх, да в том и суть, что: питание уже раз 10 проверил по подключению, микросхемы разные пробовал, даже производства разного, индикатор нужного типа и отдельно вполне работает.
Ответить
0
Сергей #
Подскажите, в чем может быть проблема? При входном сигнале в двоичной системе 0101 и 0100 индицирует 9 и 8 соответственно (хотя должно быть 5 и 4). Остальные цифры (0,1,2,6,7,8,9) отображает как положено. Это сама микросхема негодная? Или у меня руки кривые? Спасибо.
Ответить
0

[Автор]
rafo #
Если все правильно подключено, то руки не кривые
Проверьте нет ли остатков флюса, иногда из-за этого тупит вход, т.к. он чувствительный.
Номиналы подтягивающих резисторов на входе должны быть одинаковые.
Если всё норм, то значит бракованная микросхема.
Ответить
0
Сергей #
Проблема решена. Причина - брак микросхемы.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор начинающего радиолюбителя
Набор начинающего радиолюбителя
Мультиметр DT9205A Макетная плата для пайки (10 шт)
вверх