В данной статье я хочу рассказать о принципе работы с К176ИЕ4 - незаменимым драйвером семисегментных индикаторов. Его работу предлагаю разобрать на примере данной схемы:
Не пугайтесь - хоть схема и выглядит массивной, несмотря на это она очень простая, используется всего 29 электронных компонентов
Принцип работы К176ИЕ4:
К176ИЕ4 - по своей сути очень простая в понимании микросхема. Она представляет собой десятичный счетчик с дешифратором для семисегментной индикации. Она имеет 3 входа и 9 выходов сигнала.
Номинальное напряжение питания - от 8.55 до 9.45В. Максимальный ток на один выход - 4мА
Входами являются:
- Тактирующая линия (4 ножка микросхемы) - по ней приходит сигнал, который заставляет микросхему переключать свои состояния, то есть считать
- Выбор общего анода/катода (6 ножка) - подключая эту линию к минусу мы можем управлять индикатором с общим катодом, к плюсу - с общим анодом
- Сброс (5 ножка) - при подаче лог. 1 сбрасывает счетчик до нуля, при подаче лог. 0 - разрешает микросхеме переключать состояния
Выходы:
- 7 выходов на семисегментный индикатор (1, 8-13 ножки)
- Тактирующий сигнал поделенный на 4 (3 ножка) - нужен для часовых схем, нами не используется
- Тактирующий сигнал поделенный на 10 (2 ножка) - позволяет объединять несколько К176ИЕ4, расширяя диапазон разрядов (можно добавлять десятки, сотни и т.д.)
Принцип подсчета работает таким образом, что при переключении нами сигнала на тактирующей линии с лог. 0 на лог. 1 текущее значение увеличивается на единицу
Принцип работы данной схемы:
Для упрощения восприятия работы этой схемы можно составить такую последовательность:
- NE555 выдает прямоугольный импульс
- К176ИЕ4 под воздействием импульса увеличивает свое состояние на единицу
- Его текущее состояние передается на транзисторную сборку ULN2004 для усиления
- Усиленный сигнал поступает на светодиоды
- Индикатор отображает текущее состояние
Данная схема переключает состояния ИЕ4 один раз в секунду (этот период времени сформирован RC-цепью, состоящей из R1, R2 и C2)
NE555 можно спокойно заменить на КР1006ВИ1
C3 можно выбирать в диапазоне от 10 до 100нФ
Усилитель необходим так как максимальный ток на один выход ИЕ4 - 4мА, а номинальный ток большинства светодиодов 20мА
Семисегментные индикаторы подойдут любые с общим анодом и номинальным напряжением от 1.8 до 2.5В, с током от 10 до 30мА
Мы подключаем 6 ножку микросхемы к минусу питания, но при этом используем индикатор с общим анодом, это обусловлено тем, что ULN2004 не только усиливает, но и инвертирует сигнал
Микросхема сбрасывает свое состояние при подаче питания (выполнен цепью из C4 и R4) или по нажатию кнопки (S1 и R3). Сброс при подаче питания необходим так как, иначе, микросхема не будет нормально работать
Резистор перед кнопкой сброса необходим для безопасной работы кнопки - почти все тактовые кнопки рассчитаны на ток не более 50мА, а следовательно резистор мы должны выбирать в пределах от 9В/50мА=180Ом и до 1кОм
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Резисторы | |||||||
R1 | Резистор | 33 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | ||
R2 | Резистор | 56 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | ||
R4 | Резистор | 10 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 390 Ом | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | ||
R5-R18 | Резистор | 680 Ом | 14 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | ||
Конденсаторы | |||||||
С1 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С2 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С3 | Керамический конденсатор | 100 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С4 | Электролитический конденсатор | 1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Микросхемы | |||||||
IC1 | Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | КР1006ВИ1 | Поиск в магазине Отрон | ||
IC2, IC3 | Десятичный счетчик с выводом на семисегментный индикатор | К176ИЕ4 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
IC4, IC5 | Транзисторная сборка Дарлингтона | ULN2004 | 1 | ULQ2004 | Поиск в магазине Отрон | ||
Прочие компоненты | |||||||
DISP1, DISP2 | Семисегментный индикатор | 2В 20мА | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
S1 | Тактовая кнопка | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||||
Скачать список элементов (PDF)
Комментарии (0) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация