Статична индикация


Категория на документа: Други


1.Литературен обзор:

Индикаторите и тяхното управление са много важна част в цифровата електроника. От многото видове индикатори, използвани за изобразяване на данни и резултати, най - масово се използват светодиодните, течнокристалните и електролуминесцентните.

Светодиодите намират най - голямо приложение като индикаторни елементи в съвременната електроника. При преминаване на ток през PN преход, в резултат на рекомбинацията на електрони и дупки, винаги възниква отделяне на светлинна или топлинна енергия. Дължината на вълната на изпусканото лъчение зависи от широчината на забранената енергетична зона на PN прехода, определяна от полупроводника. Макар че цветът (дължината на вълната) на излъчването се определя от използвания материал, количеството светлина зависи от тока на възбуждане и бързо се увеличава с увеличаване плътността на тока. Една от целите на управлението е да се зададе необходимият ток през светодиода.

Широко разпространение, поради нищожната си консумация, са получили и течнокристалните индикатори (Liquid Crystal Display - LCD). Тези индикатори съдържат, както показва наименованието им, органично течно вещество (течен кристал), светопропускащите свойства, на което се променят при прилагането на напрежение (постоянно или променливо). Структурата на течнокристалният индикатор се състои от две стъклени пластинки, между които е разположено органично съединение. Основно отличие на течнокристалните индикатори от другите типове индикатори е, че те не излъчват светлина, а само променят оптичните си свойства - да пропускат или поглъщат светлината от външен източник. LCD индикаторите имат нищожна консумация, която се дължи на утечките в капацитета, образуван от електродите и разположения между тях течен кристал.
2. Блокова схема:

На фигура 1 е дадена блоковата схема на устройството:

Статичната индикация се характеризира с това, че всеки индикатор притежава собствено индивидуално управление и индицира непрекъснато във времето. Информацията, която трябва да се индицира, се подава към входа на устройството. Тя може да бъде от аналогово - цифров преобразувател, броячна група за измерване на честота или период, преместващ регистър за последователно преминаване на цифрова информация и други.

Данните от входа се подават към кодов преобразувател, който осъществява преобразуването на BCD (binary coded decimal) кодът от входа на устройството в седем-сегментен код, подходящ за управлението на седем-сегментни светодиодни индикатори.

Третият блок представлява изходи за управление на седемсегментни светодиодни индикатори.
3.Принципна схема. Описание действието на схемата. Избор на ИС и дискретни външни компоненти.

Светодиодните цифрови индикатори се оформят най - често като седем сегментни светодиодни индикатори, в които всеки сегмент е реализиран с отделен светодиод. Срещат се два типа свързване - с общ анод (както е показано на фигура 2), при което всички аноди на сегментните светодиоди са свързани накъсо и изведени като един общ електрод, а катодите са изведени поотделно, и свързване с общ катод - всички катоди на светодиодите са свързани заедно и изведени като един общ катоден извод, а анодите са изведени поотделно (фигура 3).

Фигура 2
Индикатор с общ анод

Фигура 3
Индикатор с общ катод

В настоящата курсовата задача са използвани седем сегментни цифрови индикатори с общ анод.

Като подходящ преобразувател на BCD код в седем сегментен код избираме интегрална схема 74LS47. Тези преобразуватели са с изходи с отворен колектор и активно ниско ниво (предназначени са за управление на индикатори с общ анод). Притежават следните три специални извода:

- - тестващ вход. При = 0 и / = 1 се включват всички сегменти на индикатора. Този режим е подходящ за откриването на индикатор с повреден ("изгорял") сегмент;

- - вход за изключване на незначещата нула. При = 0, = 1 и ниски нива на входовете A ÷ D, сегментите на индикатора се изключват.

- / - вход за изключване на индикатора () и изход за гасене на незначещата нула в по-младшия разред (). Ниско ниво на / (използва се като вход) гаси индикатора. Прилагането на този вход на тактова поредица с управляем коефициент на запълване позволява регулиране интензивността на светене на сегментите.

При реализиране на цифрови индикации с гасене на незначещата нула / (използва се като изход) на всеки дешифратор се свързва към входа на дешифратора, стоящ в по-младшия разред. На / (използва се като вход) на дешифратора в най-младшия разред се подава високо ниво. на най-старшият разред се използва като вход за гасене на незначещата нула на цялата индикация. При логическа единица на входа на най-старшият разред функционират всички индикатори, при логичческа нула - гаси се незначещата нула на цялата индикация.

Входа на устройството са всъщност входовете на преобразуватели на BCD в седемсегментен код (ИС 74LS47). Посредством преобразувателите на BCD в седемсегментен код, двоичната информация се превръща във вид удобен за управление на седемсегментни индикатори. Последователно на изходите за управление на седемсегментните индикатори са свързани токоограничаващи резистори, които предпазват светодиодите от пробив и задават стойността на тока през тях (съответно интензитета на светимостта им). Използваните седемсегменти индикатори са KingBright SA56-11GWA - зелени (с общ анод).

Когато управляващите входове на ИС 74LS47 са конфигурирани правилно и на входовете за данни (A÷D) постъпва информация в BCD код, резултатите в изходите следват представената таблица 1 (таблица на истинност):

Таблица 1

BCD inputs
segment outputs
display
D
C
B
A



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Статична индикация 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.