1.2. Индикаторные устройства Светодиодные индикаторы

Индикаторные устройства служат для визуальной индикации состояния электронных устройств или цифровой информации, преобразуемой электронными устройствами. Широкое используются светодиодные, вакуумные, люминесцентные и жидкокристаллические индикаторы.

Шкальные индикаторы представляют собой линейку светодиодов, катоды или аноды которых соединены вместе. Такие индикаторы могут использоваться для индикации уровня сигналов. Выпускаются специальные микросхемы для управления шкальными индикаторами, выходные усилители которых выполнены с открытым эмиттером или коллектором и встроенными токоограничивающими цепями. Если к выходам микросхемы подключить шкальный индикатор, то положение на нем светящейся точки будет определяться двоичным кодом на адресных входах дешифратора. Вход Е (рис. 7) может использоваться для управления яркостью свечения индикатора, для этого необходимо подать на него импульсный сигнал.

Рис. 7. Дешифратор 3х8. Рис. 8. Управление семисегментным индикатором.

Семисегментные индикаторы позволяют визуально регистрировать числа как в десятичной, так и в 8- и 16-ричной системах счисления. На рис. 8 показаны микросхемы преобразователей двоично-десятичного кода в код для управления семисегментными цифровыми индикаторами. Вход BI (Blanking Input) служит для управления яркостью индикатора.

Семисегментные светодиодные и жидкокристаллические индикаторы работают при тех же напряжениях, что и микросхемы, имеют малый ток потребления. Индикация осуществляется семью сегментами, как показано на рис. 9, подачей управляющего напряжения на отдельные сегменты, что вызывает его свечение (светодиодный индикатор).

Рис. 9. Схема индикации семисегментного светодиодного индикатора АЛС324Б.

Матричные индикаторы

Матричные индикаторы позволяют отображать символы. На рис. 10 показана структура полного матричного индикатора формата 5х7 типа АЛС340А и его условное графическое изображение (УГО). СА – аноды столбцов, RC – катоды строк, РА – анод точки. При подачи логической 1, например, на вход СА1 и логического 0 на вход RC1 «загорится» верхний левый светодиод. Для индикации символа необходимо последовательно «зажигать» светодиоды (образующие этот символ). При определенной частоте, за счет инертности глаза человека, мигание отдельных элементов символов (светодиодов) не будет заметно.

Рис. 10. Структура матричного индикатора АЛС340А а) и его УГО б).

2. Описание лабораторного стенда

Для выполнения лабораторной работы задействованы следующие блоки комплекта лабораторного оборудования К32: сменное устройство УС-16, программатор кодов (ПК), программатор серии импульсов (ПСИ), блок цифровой индикации (БЦИ), блок питания (БП) на 5 В. Схема электрическая УС-16 представлена на рис. 11.

Импульсы (предварительно набранные) на ПСИ поступает на десятичные счетчики D8 (вход С1) и D7, и далее на дешифраторы D10 и D9. Микросхемы D11 и D12 служат для отключения сегментов индикатора HG1 с помощью ПК (кнопки H1-H7). Резисторы R1-R14 служат для ограничения тока сегментов индикатора. Выходы счетчиков соединены с БЦИ (отображение состояния счетчиков в десятичном коде – левая группа индикаторов, в двоичном – правая). Для установки счетчиков в «0» необходимо подать высокий уровень на входы R0 (нажать кнопу H16). Для включения индикаторов необходимо подать на вход управления дешифраторов BI высокий уровень (нажать кнопу H10 для HG2, H15 для HG1).

D11

Рис. 11. Электрическая схема УС-16 (a – +5 В, b – 0 В, Q9-32 – БЦИ).

D7, D8 – К155ИЕ2, D9, D10 – КР514ИД2, D11, D12 – К155ЛЛ1, HG2, HG2 – АЛС324Б