LED indikatorini qanday yoqish kerak. LED ko'rsatkichlari nima uchun? Dizayn xususiyatlari va turlari

O'tgan kuni men elektronika do'konida edim. Ba'zida turli xil ishlatilgan radio komponentlar past narxda paydo bo'ladi. Bu safar men mikrosxemani ko'rdim, chunki u bir tiyin turadi, men uni ikkilanmasdan sotib oldim. Men oddiy mono signal ko'rsatkichini yaratishga qaror qildim. Nega stereo emas, balki mono? Chunki bitta chip mavjud. Ikkinchi kanalni keyinroq tugataman...

Yaltiroq qog'ozga lazer printer yordamida sxemani bosib chiqarganimizdan so'ng, biz tonerni (siyoh) taxtaga o'tkazishni boshlaymiz. Biz buni quyidagicha qilamiz: qog'ozni yaxshilab silliqlangan taxtaga joylashtiramiz va uni 10 daqiqa davomida isitiladigan temir bilan taxta ustiga o'tkazamiz. Biz taxta sovib ketguncha kutamiz va qog'ozni issiq suv ostida ehtiyotkorlik bilan olib tashlaymiz. Bu shunday ko'rinishi kerak:

Keyin biz taxtani temir xlorid bilan ishlaymiz. Taxminan bir soat o'tgach, mening taxtam butunlay o'yib olindi. Solvent yordamida biz bo'yoqdan qutulamiz va taxtaga to'rtburchaklar ko'rinishini berish uchun zımpara ishlatamiz.

Biz to'lovni amalga oshirmoqdamiz. Keyin biz qismlarni lehimlashni boshlaymiz. Avval chipni lehimladim. LEDlardan keyin, keyin esa qolgan qismlar. To'liq tayyor taxtaning fotosurati:

Devrenning ishlashi

Men sizga qismlarning maqsadlari haqida qisqacha aytib beraman. R2 dan foydalanib, biz kirish signali darajasini sozlaymiz. C1 kondensatori orqali signal kuchaytirgich bo'lib xizmat qiladigan VT1 tranzistorining bazasiga o'tadi. Rezistor R3 tranzistorning asosiga egilishni o'rnatadi. Keyin kuchaytirilgan signal C2 kondansatörü orqali VD1 va VD2 diodlariga "keladi".

Salbiy signal minusga, ijobiy signal mikrosxemaning 5-oyog'iga o'tadi. C3 va R4 filtr vazifasini bajaradi. 5-oyoqdagi kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, shuncha ko'p LEDlar yonadi. Aytgancha, agar siz 9-pinni musbatga qisqartirsangiz, LEDlar chiziqli ravishda yonadi. Videoda bu narsa qanday ishlashini ko'rishingiz mumkin.

LED indikatorining ishlashi videosi

Tablolar, elektron soatlar va boshqalarda belgilarni ko'rsatish. LED indikatori alifbo yoki ramziy belgilarni aks ettiruvchi oddiy dizayndir. Strukturaviy ravishda, bu LEDlarning yig'ilishi bo'lib, unda har bir element belgi-segment ko'rsatkichi bilan yoritilgan.

Dizayn xususiyatlari va turlari

LED ko'rsatkichlari turli xil ma'lumotlarni ko'rsatadigan integral mikrosxemalardan iborat. Ishlash kuchlanishi 2V dan 8V gacha. Ular bo'lishi mumkin:

Segmental;
- matritsa;
- chiziqli masshtab;
- Bo'ydoq

Birinchi nav ko'pincha ishlatiladi va standart tur. Modelga qarab, strukturani 1-4 etti segmentli guruhlardan yig'ish mumkin. Ob'ektning o'lchami va ko'rsatilgan belgilar soni ularning soniga bog'liq. Shunday qilib, etti segmentli bitta guruh faqat bitta raqam yoki harfni ko'rsatadi. Elektron soatlarda to'rtta guruh qo'llaniladi. Uy qurilishi uchun sxemani tanlashda xaridor umumiy anod va katodning mavjudligiga e'tibor berishi kerak.
Kichik ko'rsatkichlardan tashqari, jamoat joylarida ko'rish mumkin bo'lganlar ham mavjud. Ularning yorqinligini oshirish uchun har bir alohida komponentga o'rnatilgan ketma-ket ulangan LEDlar qo'llaniladi. Ko'rsatkich ma'lum bir raqam yoki belgini ko'rsatishi uchun 11,2 volt kuchlanish qo'llaniladi. Elementlarning o'z nomlari bor: A, B, C, D, F yoki G. Operatsiya raqamli siljish registrlari va dekoderlar tomonidan aniqlanadi.

Ma'lumotlarni shifrlash va integral mikrosxemalar

Bunday elementlar kuchlanish ta'minotini boshqaruvchi taxtaga o'rnatiladi. Ish dastur kodiga kirish va maxsus mikrokontrollerlardan foydalanish bilan bog'liq. Dasturlashdan foydalanib, ma'lum bir vaqtda komponentlarning ko'rinishiga ta'sir qiladigan vaqt o'rnatiladi.
Integral sxema displeyga taqdim etilgan ikkilik va ikkilik kasr kodlarini o'zgartiradi. Mahalliy ko'rsatkichlarni boshqarish uchun umumiy sxemalar K514ID2 yoki K176ID2, import qilingan 74HC595 modellarida. Boshqaruv ikki yo'l bilan amalga oshiriladi:

To'g'ridan-to'g'ri, mikrokontrollerlar orqali;
- Shift registrlaridan foydalanish

Birinchi variant ko'plab pinlarni ulash zarurati tufayli kamroq muvaffaqiyatli bo'ladi. Bundan tashqari, joriy iste'mol mikrokontrollerlar bilan mumkin bo'lganidan yuqori bo'lishi mumkin. Katta etti segmentli ko'rsatkichlar MBI5026 chipiga bog'liq.

Segment ko'rsatkichlarining xususiyatlari

Elektronikada ular vizual tekshirish uchun ishlatiladi. Struktura quyidagi elementlardan iborat:

Belgilarni sintez qilish indikatori - bir yoki bir nechta komponentlar yordamida vizual ma'lumot ko'rsatiladigan qurilma;
- Ma'lumotlarni ko'rsatish maydoni - uning ichida raqamlar yoki boshqa belgilar ko'rsatiladi;
- displey elementi - o'z boshqaruviga ega bo'lgan strukturaviy qism;
- Segment - to'g'ri yoki egri chiziqlar shaklida taqdim etilgan ma'lumotni ko'rsatish elementi;
- Tanish bo'sh joy - bitta belgini ko'rsatish uchun zarur bo'lgan joy

Barcha elektron qurilmalar asosiy vazifalarni bajaradi:

1. Vizual axborot.
2. Ular to'liq dizaynga ega.
3. Elektron boshqaruv bilan jihozlangan

Segment modifikatsiyalari matritsa modifikatsiyalaridan farq qiladi, chunki har bir element noyobdir. Belgilarning shakli ma'lum raqamlar yoki belgilarni ko'rsatish uchun maxsus mo'ljallangan. Ikkinchisi ettita emas, balki to'qqiz, o'n to'rt yoki o'n olti segmentga asoslangan. Agar raqam 7 dan oshsa, dinamik kommutatsiya ko'rsatkichidan foydalanish juda oqilona. LED displey va ko'rsatkich ikki rangli shaklda ham mumkin. Turli xil rangdagi lampalar ishlatiladi va umumiy sxemaga ulanadi. Topilmalarni birlashtirib, birlashtirilgan soya olinadi.

Xulosa

LEDlarsiz indikatorlarning ishlashi mumkin emas. Bunday qurilmalar nafaqat radio uskunalariga tegishli, balki belgilar, taymerlar va ko'rsatkichlar uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Axborotni ko'rsatish uchun har xil turdagi sxema va boshqaruv qurilmalaridan foydalanish mumkin.
Ijtimoiy tarmoqlardagi sahifalaringizda ushbu mavzu bo'yicha ma'lumotlarni baham ko'ring.

Ushbu darsda biz etti segmentli LED ko'rsatkichlarini mikrokontrollerlarga ulash sxemalari va ko'rsatkichlarni qanday boshqarish haqida bilib olamiz.

Yetti segmentli LED ko'rsatkichlari raqamli ma'lumotlarni ko'rsatish uchun eng mashhur elementlardan biri bo'lib qolmoqda.

Ularning quyidagi fazilatlari bunga hissa qo'shadi.

• Past narx. Displey nuqtai nazaridan, LED raqamli ko'rsatkichlaridan arzonroq narsa yo'q.
• Har xil o'lchamlar. Eng kichik va eng katta ko'rsatkichlar LED. Raqamlar balandligi 2,5 mm dan 32 sm gacha bo'lgan LED ko'rsatkichlarini bilaman.
• Qorong'ida porlash. Ba'zi ilovalarda bu xususiyat deyarli hal qiluvchi ahamiyatga ega.
• Ular turli xil yorqin ranglarga ega. Hatto ikki ranglilari ham bor.
• Juda past nazorat oqimlari. Zamonaviy LED ko'rsatkichlari qo'shimcha kalitlarsiz mikrokontrollerlarning pinlariga ulanishi mumkin.
• Qattiq ish sharoitlari (harorat diapazoni, yuqori namlik, tebranish, agressiv muhit va boshqalar) uchun javob beradi. Ushbu sifat uchun LED ko'rsatkichlari displey elementlarining boshqa turlari orasida teng emas.
• Cheksiz xizmat muddati.

LED ko'rsatkichlarining turlari.

Etti segmentli LED indikatori ettita LED - raqamli segmentlardan foydalangan holda belgini ko'rsatadi. Sakkizinchi LED kasr nuqtasini yoritadi. Shunday qilib, etti segmentli indikatorda 8 ta segment mavjud.

Segmentlar lotin harflari bilan "A" dan "H" gacha belgilanadi.

Har bir LEDning anodlari yoki katodlari indikatorda birlashtiriladi va umumiy simni hosil qiladi. Shuning uchun umumiy anodli va umumiy katodli ko'rsatkichlar mavjud.

Umumiy anodli LED indikatori.

Umumiy katodli LED indikatori.

Statik LED boshqaruvi.

LED ko'rsatkichlari mikrokontrollerga oqim cheklovchi rezistorlar orqali ulanishi kerak.

Rezistorlarni hisoblash alohida LEDlar bilan bir xil.

R = (U ta'minoti - U segmenti) / I segmenti

Ushbu sxema uchun: I segment = (5 - 1,5) / 1000 = 3,5 mA

Zamonaviy LED ko'rsatkichlari 1 mA oqimda ham juda yorqin porlaydi. Umumiy anodli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sxemasi uchun segmentlar yonadi, ularning nazorat pinlarida mikrokontroller past darajani hosil qiladi.

Umumiy katodli indikatorning ulanish diagrammasida quvvat manbai va boshqaruv signallarining polaritesi o'zgaradi.

Segment yonadi, uning boshqaruv pinida yuqori darajadagi (5 V) hosil bo'ladi.

LED ko'rsatkichlarini boshqarish uchun multipleks rejim.

Har bir yetti segmentli indikatorni mikrokontrollerga ulash uchun sakkiz pin talab qilinadi. Agar 3-4 ko'rsatkich (raqam) bo'lsa, unda vazifa amalda imkonsiz bo'ladi. Mikrokontroller pinlari yetarli emas. Bunday holda, ko'rsatkichlar multiplekslangan rejimda, dinamik ko'rsatkich rejimida ulanishi mumkin.

Har bir ko'rsatkichning bir xil nomdagi segmentlari natijalari birlashtiriladi. Buning natijasida segment pinlari va umumiy indikator pinlari o'rtasida ulangan LEDlar matritsasi paydo bo'ladi. Bu erda umumiy anodli uch xonali indikatorni multiplekslangan nazorat qilish sxemasi.

Uchta ko'rsatkichni ulash uchun statik boshqaruv rejimida bo'lgani kabi 24 emas, 11 ta pin kerak edi.

Dinamik displeyda istalgan vaqtda faqat bitta raqam yonadi. Bitlardan birining umumiy piniga yuqori darajadagi signal (5 V) beriladi va past darajadagi signallar bu bitda yonishi kerak bo'lgan segmentlar uchun segment pinlariga yuboriladi. Muayyan vaqtdan so'ng, keyingi tushirish yonadi. Uning umumiy piniga yuqori daraja qo'llaniladi va bu bit uchun holat signallari segment pinlariga yuboriladi. Va hokazo cheksiz tsikldagi barcha raqamlar uchun. Tsikl vaqti indikatorni qayta tiklash vaqti deb ataladi. Agar regeneratsiya vaqti etarlicha qisqa bo'lsa, inson ko'zi oqimlarning almashinuvini sezmaydi. Ko'rinib turibdiki, barcha oqimlar doimo yonib turadi. Ko'rsatkichlarning miltillashiga yo'l qo'ymaslik uchun regeneratsiya davrining chastotasi kamida 70 Gts bo'lishi kerak deb ishoniladi. Men kamida 100 Gts dan foydalanishga harakat qilaman.

Umumiy katodli LEDlar uchun dinamik ko'rsatkich sxemasi shunday ko'rinadi.

Barcha signallarning polaritesi o'zgaradi. Endi faol oqimning umumiy simiga past daraja qo'llaniladi va yonishi kerak bo'lgan segmentlarga yuqori daraja qo'llaniladi.

Yorug'lik chiqaradigan diyot (LED) ko'rsatkichlarining dinamik displey elementlarini hisoblash.

Hisoblash statik rejimga qaraganda biroz murakkabroq. Hisoblash paytida quyidagilarni aniqlash kerak:

• segmentlarning o'rtacha oqimi;
• segmentlarning impuls oqimi;
• segment qarshiligining qarshiligi;
• razryadlarning umumiy terminallarining impuls oqimi.

Chunki Ko'rsatkich raqamlari navbat bilan yonadi, porlashning yorqinligi o'rtacha oqimni aniqlaydi. Biz uni indikator parametrlari va kerakli yorqinlik asosida tanlashimiz kerak. O'rtacha oqim bir xil doimiy oqim bilan statik nazoratga mos keladigan darajada indikatorning yorqinligini aniqlaydi.

1 mA bo'lgan o'rtacha segment oqimini tanlaymiz.

Endi segmentning impuls oqimini hisoblaymiz. Kerakli o'rtacha oqimni ta'minlash uchun impuls oqimi N marta ko'p bo'lishi kerak. Bu erda N - ko'rsatkich raqamlari soni.

I segment imp. = I segment o'rtacha *N

Bizning sxema I segmentimiz uchun. imp. = 1 * 3 = 3 mA.

Biz oqimni cheklaydigan rezistorlarning qarshiligini hisoblaymiz.

R = (U ta'minoti - U segmenti) / I segmenti. imp.

R = (5 - 1,5) / 0,003 = 1166 Ohm

Chiqarishlarning umumiy terminallarining impuls oqimlarini aniqlaymiz. 8 ta segment bir vaqtning o'zida yonishi mumkin, ya'ni bitta segmentning impuls oqimini 8 ga ko'paytirish kerak.

I toifa imp. = I segment imp. * 8

Bizning sxemamiz uchun I toifadagi imp. = 3 * 8 = 24 mA.

• Biz qarshilik qarshiligini 1,1 kOm uchun tanlaymiz;
• segmentni boshqarish mikrokontrollerining pinlari kamida 3 mA oqimni ta'minlashi kerak;
• indikator raqamini tanlash uchun mikrokontrollerning pinlari kamida 24 mA oqimni ta'minlashi kerak.

Bunday joriy qiymatlar bilan indikator qo'shimcha kalitlardan foydalanmasdan to'g'ridan-to'g'ri Arduino platasining pinlariga ulanishi mumkin. Yorqin ko'rsatkichlar uchun bunday oqimlar juda etarli.

Qo'shimcha kalitlarga ega sxemalar.

Agar ko'rsatkichlar ko'proq oqim talab qilsa, u holda qo'shimcha kalitlardan foydalanish kerak, ayniqsa raqamli tanlash signallari uchun. Umumiy tushirish oqimi bir segmentning oqimidan 8 baravar ko'p.

Raqamlarni tanlash uchun tranzistorli kalitlarga ega multiplekslangan rejimda umumiy anodli LED ko'rsatkichi uchun ulanish diagrammasi.

Ushbu sxemada bitni tanlash uchun past darajadagi signalni yaratish kerak. Tegishli kalit ochiladi va indikatorning zaryadsizlanishiga quvvat beradi.

Raqamlarni tanlash uchun tranzistorli kalitlarga ega multiplekslangan rejimda umumiy katodli LED ko'rsatkichi uchun ulanish diagrammasi.

Ushbu sxemada bitni tanlash uchun yuqori darajadagi signalni yaratish kerak. Tegishli kalit umumiy tushirish terminalini erga ochadi va yopadi.

Ikkala segment va umumiy bit pinlari uchun tranzistorli kalitlarni ishlatish kerak bo'lgan sxemalar bo'lishi mumkin. Bunday sxemalar oldingi ikkitadan osongina sintezlanadi. Ko'rsatilgan barcha sxemalar indikator mikrokontroller quvvat manbaiga teng kuchlanish bilan quvvatlanganda ishlatiladi.

Ta'minot zo'riqishida ko'rsatkichlar uchun kalitlar.

Har bir segment ketma-ket ulangan bir nechta LEDlardan iborat bo'lgan katta ko'rsatkichlar mavjud. Bunday ko'rsatkichlarni quvvatlantirish uchun kuchlanish 5 V dan yuqori bo'lgan manba kerak Kalitlar mikrokontroller darajasining signallari (odatda 5 V) tomonidan boshqariladigan kuchaygan kuchlanishni almashtirishni ta'minlashi kerak.

Ko'rsatkich signallarini erga ulaydigan kalitlarning sxemasi o'zgarishsiz qoladi. Va quvvat kalitlari boshqa sxema bo'yicha qurilishi kerak, masalan, bu kabi.

Ushbu sxemada faol bit nazorat signalining yuqori darajasi bilan tanlanadi.

Ko'rsatkich raqamlarini almashtirish o'rtasida barcha segmentlar qisqa vaqt ichida (1-5 ms) o'chirilishi kerak. Bu vaqt kalitlarni almashtirishning vaqtinchalik jarayonlarini bajarish uchun kerak.

Strukturaviy ravishda, tushirish pinlari ko'p raqamli indikatorning bir holatida birlashtirilishi mumkin yoki ko'p raqamli ko'rsatkich alohida bir raqamli ko'rsatkichlardan yig'ilishi mumkin. Bundan tashqari, siz segmentlarga birlashtirilgan alohida LEDlardan indikatorni yig'ishingiz mumkin. Bu odatda juda katta ko'rsatkichni yig'ish zarur bo'lganda amalga oshiriladi. Yuqoridagi barcha sxemalar bunday variantlar uchun amal qiladi.

Keyingi darsda biz yetti segmentli LED indikatorni Arduino platasiga ulaymiz va uni boshqarish uchun kutubxona yozamiz.

Ushbu maqola PIC mikrokontrollerlari va LED ko'rsatkichlarida dinamik indikatsiyani tashkil etish bo'yicha mening nashrlarim seriyasini davom ettiradi. Bu yerda oldingi postlarga havolalar:

Taklif etilayotgan algoritmning ishlash jadvali (umumiy katodli indikator ishlatiladi, birinchi ustunda ko'rsatkich raqamlari bilan birlashtirilgan registr chiqishlari ko'rsatilgan) quyida keltirilgan ulanish sxemasiga muvofiq.

2 ms oraliqli uzilishlarning har birida (bu holda TMR0 taymeridan), registr va indikatorni boshqarishning besh bosqichidan iborat bo'lgan algoritm bo'yicha dinamik indikatsiyaning bir bosqichi (DI) tayyorlanadi.

2-bosqich: registrning 12-pinidagi musbat chekka (ST_CP) registrning nol holatini chiqish mandaliga yozadi. Bu erda va undan keyin, indikator boshlanishidan oldin, indikator segmentlarda nol potentsial bilan o'chadi.

3-bosqich: 14 (DS - ma'lumotlar) va 11 (SH_CP - soat) registr pinlarini boshqarish orqali unga segmentlarni boshqarish uchun kod yoziladi.

4-bosqich: registrning 12-pinidagi ijobiy pasayish bilan registrdan olingan ma'lumotlar chiqish mandaliga yoziladi va bitlardagi ijobiy darajalar tufayli indikator o'chadi.

5-bosqich: bu erda kerakli kod indikator raqamlarining chiqishiga beriladi va keyin haqiqiy ko'rsatkich paydo bo'ladi.

Agar sxema bitta 4 xonali ko'rsatkichdan foydalansa, to'g'ri ishlashi uchun uni OK ga o'rnatish kerak. Agar siz 8 bitni boshqarishingiz kerak bo'lsa, u holda MK ning 8 porti ishlatiladi, qolgan 4 port esa shunchaki bitlarni boshqaradi (4-bosqichda ular yuqori darajaga ega bo'lishi kerak). Shuni ta'kidlash kerakki, bu holda registrga mos ravishda segmentlarni yoki raqamlarni bog'laydigan OK va OA bilan ko'rsatkichlardan foydalanish mumkin (quyida ko'rsatilgan sabablarga ko'ra, birinchi holatda DI segmentini tashkil qilish afzalroqdir). segment, ikkinchisida esa - bit-bit).

Ushbu usuldan foydalanib, siz ikkita to'rt bitli indikatorni PIC16F676 MCU ga bir siljish registridan foydalanib ulashingiz mumkin, shu bilan birga foydalanish uchun to'rtta bo'sh port qoldiriladi. Masalan, bunday ulanish uchun odamlar ba'zi MK portlarida DI va analog kirish funktsiyalarining kombinatsiyasidan foydalanganlar (mening fikrimcha, juda shubhali qaror), bu kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va mualliflar tomonidan ba'zi cheklovlarga olib keldi. haqida ogohlantiring. Mening ulanish sxemamdan foydalanib, hamma narsa sodda va chiroyli tarzda hal qilinadi - alohida kirishlar, alohida ko'rsatkichlar, shuningdek, tugmalar uchun yana ikkita port (shu jumladan MCLR).

Ushbu nazorat usulini sinab ko'rish uchun PIC12F629 MCU va FYQ3641A indikatorida quyidagi oddiy sxema taklif etiladi, bu indikatorda navbatma-navbat "test" so'zini va 1234 raqamini ko'rsatadi.

Bu erda segmentma-segmentli DI dan foydalanishga qaror qilindi (har daqiqada bitta segment yoqiladi va bit pinlarida kod mavjud, bu erda har bir bitda: 0 - agar bu segment ma'lum bir bitda yoqilishi kerak bo'lsa. va 1 - aks holda), unda eng yuqori oqimlar registrga o'tkaziladi . Nega? Buning ikkita sababi bor: birinchisi, 74HC595 ning maksimal yuk hajmi PIC kontrollerlari uchun 25 mA ga nisbatan 35 mA chiqadi; ikkinchi va asosiy narsa shundaki, MKning chiqish porti orqali chegaraga yaqin oqim nazariy jihatdan o'z chiqish potentsialini registr kirishlarini almashtirish darajasiga ko'tarishi mumkin, bu esa ishda xatolarga olib keladi. Shunday qilib, MK portlariga 6-7 mA oqimlari oqadi va chiqishlardagi potentsiallar, albatta, TTL darajasidan oshmaydi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, uzilishlar oralig'i 2 ms ni tashkil qiladi, bu 64 Gts indikatorning yangilanish tezligiga to'g'ri keladi va uning porlashi ko'z uchun juda qulaydir.

Ushbu DI usuli, boshqa narsalar qatorida, oqim cheklovchi rezistorlar (R2-R5) sonini ikki baravar kamaytirish imkonini berdi.

Qurilma "lehimsiz" deb ataladigan taxtada yig'ilgan.

Ko'rsatkich 3641A seriyasining istalganiga almashtirilishi mumkin.

Sxema stabillashtirilgan 5 V manbadan quvvatlanadi.Men yuqorida aytib o'tilgan non paneli bilan ishlash uchun mo'ljallangan maxsus stabilizator platasini ishlatganman.

MK boshqaruv dasturi C tilida yozilgan va muhitda tarjima qilingan.

MikroC-dagi kod, loyiha, ilovadagi HEX fayli.

Tijoriy ishlanmalarda ushbu ulanish usulidan foydalanish uchun men bilan bog'laning.

Radioelementlar ro'yxati