Семисегментный индикатор с общим катодом распиновка

Светодиодные семисегментные индикаторы

Их конструкция и особенности

Наверняка вы уже видели индикаторы – «восьмёрки». Это и есть семисегментный светодиодный индикатор, который служит для отображения цифр от 0 до 9, а также децимальной точки (DP – Decimal point) или запятой.

Конструктивно такое изделие представляет собой сборку светодиодов. Каждый светодиод сборки засвечивает свой знакосегмент.

В зависимости от модели сборка может состоять из 1 – 4 семисегментных групп. Например, индикатор АЛС333Б1 состоит из одной семисегментной группы, которая способна отображать всего лишь одну цифру от 0 до 9.

А вот светодиодный индикатор KEM-5162AS уже имеет две семисегментных группы. Он является двухразрядным. Далее на фото показаны разные светодиодные семисегментные индикаторы.

Также существуют индикаторы с 4-мя семисегментными группами – четырёхразрядные (на фото – FYQ-5641BSR-11). Их можно использовать в самодельных электронных часах.

Как обозначаются семисегментные индикаторы на схемах?

Так как семисегментный индикатор – это комбинированный электронный прибор, то изображение его на схемах мало отличается от его внешнего вида.

Стоит только обратить внимание на то, что каждому выводу соответствует конкретный знакосегмент, к которому он подключен. Также имеется один или несколько выводов общего катода или анода – в зависимости от модели прибора.

Особенности семисегментных индикаторов.

Несмотря на кажущуюся простоту этой детали и у неё есть особенности.

Во-первых, светодиодные семисегментные индикаторы бывают с общим анодом и с общим катодом. Данную особенность следует учитывать при его покупке для самодельной конструкции или прибора.

Вот, например, цоколёвка уже знакомого нам 4-ёх разрядного индикатора FYQ-5641BSR-11.

Как видим, аноды у светодиодов каждой цифры объединены и выведены на отдельный вывод. Катоды же у светодиодов, которые принадлежат к знакосегменту (например, G), соединены вместе. От того, какую схему соединений имеет индикатор (с общим анодом или катодом) зависит очень многое. Если взглянуть на принципиальные схемы приборов с применением семисегментных индикаторов, то станет ясно, почему это так важно.

Кроме небольших индикаторов есть большие и даже очень большие. Их можно увидеть в общественных местах, обычно в виде настенных часов, термометров, информеров.

Чтобы увеличить размеры цифр на табло и одновременно сохранить достаточную яркость каждого сегмента, используется несколько светодиодов, включенных последовательно. Вот пример такого индикатора – он умещается на ладони. Это FYS-23011-BUB-21.

Один его сегмент состоит из 4 светодиодов, включенных последовательно.

Чтобы засветить один из сегментов (A, B, C, D, E, F или G), нужно подать на него напряжение в 11,2 вольта (2,8V на каждый светодиод). Можно и меньше, например, 10V, но яркость тоже уменьшится. Исключение составляет децимальная точка (DP), её сегмент состоит из двух светодиодов. Для неё нужно всего 5 — 5,6 вольт.

Также в природе встречаются двухцветные индикаторы. В них встраиваются, например, красные и зелёные светодиоды. Получается, что в корпус встроено как бы два индикатора, но со светодиодами разного цвета свечения. Если подать напряжение на обе цепи светодиодов, то можно получить жёлтый цвет свечения сегментов. Вот схема соединений одного из таких двухцветных индикаторов (SBA-15-11EGWA).

Если коммутировать выводы 1 ( RED ) и 5 ( GREEN ) на «+» питания через ключевые транзисторы, то можно менять цвет свечения отображаемых чисел с красного на зелёный. А если же одновременно подключить выводы 1 и 5, то цвет cвечения будет оранжевым. Вот так можно баловаться с индикаторами .

Управление семисегментными индикаторами.

Для управления семисегментными индикаторами в цифровых устройствах используют регистры сдвига и дешифраторы. Например, широко распространённый дешифратор для управления индикаторами серии АЛС333 и АЛС324 – микросхема К514ИД2 или К176ИД2. Вот пример.

А для управления современными импортными индикаторами обычно используются регистры сдвига 74HC595. По идее, управлять сегментами табло можно и напрямую с выходов микроконтроллера. Но такую схему используют редко, так как для этого требуется задействовать довольно много выводов самого микроконтроллера. Поэтому для этой цели применяются регистры сдвига. Кроме этого, ток, потребляемый светодиодами знакосегмента, может быть больше, чем ток, который может обеспечить рядовой выход микроконтроллера.

Для управления большими семисегментными индикаторами, такими как, FYS-23011-BUB-21 применяются специализированные драйверы, например, микросхема MBI5026.

Что внутри семисегментного индикатора?

Ну и немного вкусненького. Любой электронщик не был бы таковым, если бы не интересовался «внутренностями» радиодеталей. Вот что внутри индикатора АЛС324Б1.

Чёрные квадратики на основании – это кристаллы светодиодов. Тут же можно разглядеть золотые перемычки, которые соединяют кристалл с одним из выводов. К сожалению, этот индикатор уже работать не будет, так как были оборваны как раз эти самые перемычки . Но зато мы можем посмотреть, что скрывается за декоративной панелькой табло.

Источник

Семисегментный индикатор с общим катодом распиновка

Светодиодные семи-сегментные знако-синтезирующие цифровые индикаторы служат для отображения информации в цифровом представлении. Рассмотрим схемы подключения светодиодных индикаторов к микросхемам КР514ИД1, CD4511BE, CD4026BE, К176ИЕ4.

Рис. 1. Фотография, схематическое изображение и электрическая схема семисегментного индикатора.

Индикатор 5161AS 5611AS
Цвет/Цвет Чёрный/Красный Чёрный/Красный
Общий Катод Катод
Высота, ширина (мм) 19 х 12,6 19 х 12,6
Толщина корпуса (мм) 8 8
Рабочий ток до (mA) 20
Рабочее напряжение (B) 2,1
Световой поток (Лм) 17500

Табл. 1 Основные характеристики светодиодных семисегментных знакосинтезирующих цифровых индикаторов.

Рис. 2. Макет для изучения цифрового индикатора.

В любительских и профессиональных электронных схемах, чаще всего, цифровые индикаторы используют с микросхемой драйвером (двоично-семисегментным дешифратором).

Микросхема двоично-семисегментного дешифратора (декодера) содержит в себе логическую схему преобразующую 4-х битное число (от 0000 до 1001) в десятичное (от 0 до 9), а десятичное в 7 сигналов для семисегментного цифрового индикатора, который отобразит, включая в определённой комбинации светодиодные сегменты, одну из 10 цифр от 0 до 9.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме КР514ИД1.

Рис. 4. Макет схемы с цифровым индикатором и дешифратором КР514ИД1.

Микросхема CD4511BE, в отличие от КР514ИД1, содержит дополнительный 4-х битный регистр-защёлку, который может запоминать код отображаемого числа в независимости от состояния на входах A0, A1, A2, A3. Запоминание числа выставленного на входах A0, A1, A2, A3 в регистре-защёлке происходит в момент перехода сигнала на управляющем входе LE от низкого уровня к высокому.

Когда на входе LE микросхемы CD4511BE установлен сигнал низкого уровня, микросхема CD4511BE так же как и КР514ИД1 непосредственно преобразует двоичный код на входе в код для семисегментного цифрового индикатора на выходе.

Есть некоторые отличия между этими микросхемами и в других управляющих входах. У микросхемы КР514ИД1 есть вход E — включено, а у микросхемы CD4511BE есть два инверсных входа LT — включить все сегменты индикатора (Lamp Test) и BL — выключить индикатор (Blanking).

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме CD4511BE.

На схеме рис. 5 кнопками S1, S2, S3, S4, так же как и в схеме рис. 3, задают двоичный код значения цифры. Но в схеме рис. 5 это значение считывается с кнопок и сохраняется регистре-защёлке микросхемы CD4511BE только после щелчка кнопкой S5.

Рис. 6. Макет схемы с цифровым индикатором и дешифратором CD4511BE.

Ещё одна микросхема, которую часто используют с семисегментным цифровым индикатором — это микросхема счётчик CD4026BE.

Рис. 7. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме CD4026BE.

На схеме рис. 7 нажимая кнопку S1 на счётном входе микросхемы U1 создают отрицательные импульсы. Конденсатор C1 подавляет дребезг контактов кнопки S1. Счётчик микросхемы 4026 считает по положительному фронту сигнала на входе CLK.

Кнопка S2 на входе Reset микросхемы U1 обнуляет показания индикатора D1. На входе Reset микросхемы 4026 активный уровень сигнала — высокий.

Рис. 8. Макет схемы с цифровым индикатором и счётчиком CD4026BE.

Рис. 9. Принципиальная электрическая схема подключения семисегментного цифрового индикатора к микросхеме К176ИЕ4.

На схеме рис. 9 нажимая кнопку S1 на счётном входе микросхемы U1 создают отрицательные импульсы. Конденсатор C1 подавляет дребезг контактов кнопки S1. Счётчик микросхемы К176ИЕ4 считает по положительному фронту сигнала на входе C.

Кнопка S2 на входе Reset микросхемы U1 обнуляет показания индикатора D1. На входе Reset микросхемы К176ИЕ4 активный уровень сигнала — высокий.

Рис. 10. Макет схемы с цифровым индикатором и счётчиком К176ИЕ4.

Источник

Семисегментный индикатор

Существуют такие параметры, для которых было бы удобнее выдавать объективную информацию, чем просто индикацию. Например, температура воздуха на улице или время на будильнике. Да, все это можно было бы сделать на светящихся лампочках или светодиодах. Один градус — один горящий светодиод или лампочка и тд. Но считать эти светлячки — ну уж нет! Но, как говорится, самые простые решения — самые надежные. Поэтому, долго не думая, разработчики взяли простые светодиодные полосы и расставили их в нужном порядке.

Семисегментные индикаторы

С появлением светодиодов ситуация кардинально изменилась в лучшую сторону. Светодиоды сами по себе потребляют маленький ток. Если расставить их в нужном положении, то можно высвечивать абсолютно любую информацию. Для того, чтобы высветить все арабские цифры, достаточно всего семь светящихся светодиодных полос — сегментов, выставленных определенным образом:

Почти ко всем таким семисегментным индикаторам добавляют также и восьмой сегмент — точку, для того, чтобы можно было показать целое и дробное значение какого-либо параметра

По идее у нас получается восьми сегментный индикатор, но по-старинке его также называют семисегментным.

Что получается в итоге? Каждая полоска на семисегментном индикаторе засвечивается светодиодом или группой светодиодов. В результате, засветив определенные сегменты, мы можем вывести цифру от 0 и до 9, а также буквы и символы.

Виды семисегментных индикаторов и обозначение на схеме

Существуют одноразрядные, двухразрядные, трехразрядные и четырехразрядные семисегментные индикаторы. Более четырех разрядов я не встречал.

На схемах семисегментный индикатор выглядит примерно вот так:

В действительности же, помимо основных выводов, каждый семисегментный индикатор также имеет общий вывод с общим анодом (ОА) или общим катодом (ОК)

Внутренняя схема семисегментного индикатора с общим анодом будет выглядеть вот так:

а с общим катодом вот так:

Если семисегментный индикатор у нас с общим анодом (ОА), то в схеме мы должны на этот вывод подавать «плюс» питания, а если с общим катодом (ОК) — то «минус» или землю.

Как проверить семисегментный индикатор

У нас имеются в наличии вот такие индикаторы:

Для того, чтобы проверить современный семисегментный индикатор, нам достаточно мультиметра с функцией прозвонки диодов. Для начала ищем общий вывод — это может быть или ОА или ОК. Здесь только методом тыка. Ну а далее проверяем работоспособность остальных сегментов индикатора по схемам выше.

Как вы видите ниже на фото, у нас загорелся проверяемый сегмент. Таким же образом проверяем и другие сегменты. Если все сегменты горят, то такой индикатор целый и его можно использовать в своих разработках.

Иногда напряжения на мультиметре не хватает для проверки сегмента. Поэтому, берем блок питания, и выставляем на нем 5 Вольт. Чтобы ограничить ток через сегмент, проверяем через резистор на 1-2 Килоома.

Таким же образом проверяем индикатор от китайского приемника

В схемах семисегментные индикаторы соединяются с резисторами на каждом выводе

В нашем современном мире семисегментные индикаторы заменяются жидко-кристаллическими индикаторами, которые могут высвечивать абсолютно любую информацию

но для того, чтобы их использовать, нужны определенные навыки в схемотехнике таких устройств. Поэтому, семисегментные индикаторы до сих пор находят применение, благодаря дешевизне и простоте использования.

Источник

Adblock
detector