Семисегментный индикатор

Как было обосновано ранее, устройство должно содержать трехразрядный семисегментный светодиодный индикатор. Выберем для этих целей индикаторы красного свечения с общим анодом. Для того чтобы не использовать большое количество портов ввода-вывода микроконтроллера удобно использовать принцип динамической индикации. В этом случае одноименные катоды всех индикаторов через токозадающие резисторы подключаются к каком-либо порту микроконтроллера, например к порту C. Включение того или иного индикатора осуществляется подачей на аноды выбранного индикатора напряжения, близкого к напряжению питания. Подключение анодов необходимо осуществлять через транзисторные ключи, так как одна линия порта микроконтроллера не способна запитать все восемь светодиодов индикатора. Подключить индикатор можно так, как это показано на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема подключения семисегментного индикатора

Для включения того или иного светодиодного сегмента необходимо установить в состояние логического нуля соответствующую линию порта С и включить транзистор VT1, установив в ноль линию РВ7. Резисторы R1…R8 задают ток через сегменты, а резистор R9 определяет базовый ток VT1. В данной схеме может отсутствовать резистор между базой и эмиттером VT1, так как на линии PB7 формируются жесткие логические уровни как нуля, так и единицы, с напряжениями очень близкими к потенциалам земли и питания.

Для обеспечения нормальной яркости свечения необходимо, чтобы через светодиод протекал ток порядка 5 мА. Однако при использовании динамическая индикация, имеет смысл увеличить ток этот ток до 10 мА. Для определения номиналов резисторов R1…R8 можно записать выражение

I*R+Uc+Us=E,

где: I - ток через светодиод;

R - сопротивление токоограничивающего резистора;

Uc - падение напряжения на открытом светодиоде;

Us - напряжение насыщения транзистора VT1

E - напряжение питания схемы.

Примем Uc=1.5 В, Us =0.4 В. Тогда величину сопротивления определится как

R = (E-Uc-Us)/I=(5-1.5-0.4)/10=310 Ом

Округляя эту величину до стандартного значения, получим R=300 Ом.

Максимальный ток, протекающий через транзистор VT1 равен 10 мА*8=80 мА. Положим, что коэффициент усиления по току транзистора равен 80. тогда ток базы составит 80/80=1 мА. С учетом коэффициента насыщения транзистора, равного, например, 2 получим ток базы 2 мА. Для базовой цепи транзистора VT1 можно записать

I*R9+Ub=E,

где: I - ток базы VT1;

Ub - напряжение база-эмиттер VT1.

Полагая Ub=0.7 В, получим

R9=(E-Ub)/I=(5-0.7)/2=2.25 кОм

Округляя это значение до стандартного, получим R9=2.2 кОм.

Лучшие статьи по информатике

Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе
Транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя или несколькими р-n-переходами, позволяющий усиливать электрические сигналы и имеющий три вывода или более ...

Расчет дешифратора
Проектирование и разработка базовых электронных схем и создаваемых из них более сложных систем как раз и составляют то, чем занимается электроника. Среди близ ...

Цифровая обработка сигналов
сигнал преобразование фурье искажение Цифрова́я обрабо́тка сигна́лов (ЦОС, DSP - англ. digital signal processing) - преобразование сигналов, п ...