ПНИ индикаторы типов ИНЦ02А-1/7, КИПЦ02A-1 /7КЛ, ИПЦ02Б-1/7КЛ. КИПЦ021) -1/7КЛ; КЗЦ и ККЦ ключи типа 1HT251 подключения свотодиодов зеленого и красного цветов свечения соответственно

Таблица 32 Таблица истинности микросхем К514ИД1, К514ИД2, 514ИД1, 514ИД2

В х од

Выход

Символ

20

2'

22

23

г

л

в

с

D

Е

F

G

Выводы микросхемы

t

I

]

I

«бланк»

X

X

X

X

Примечания: 1. Для входов микросхем 514ИД1, 2:1 — U'_вх ; 0 — U⁰_вх ; X — без­различная комбинация входных сигналов (U¹_вх или U⁰_вх).

2. Для выходов микросхем: I — I¹_вых для 514ИД1, I⁰_вых для 514ИД2; 0 — I°_вых для 514ИД1, I_вых для 514ИД2.

3. Г — вход ИМС при низком уровне сигнала, на котором обеспечивается гашение всех сегментов индикатора.

Полученная от источника в виде двоично-десятичного кода информация запоминается в устройствах памяти при подаче сигнала высокого логического уровня «Разрешение записи» на соответствующие входы микросхем.

Рис. 3.15. Принципиальная схема преобразования и индикации информации на ППИ с общим анодом при использовании дешифратора типа 514ПР1

Кроме монохромных семисегментных индикаторов разработан ряд индикаторов с двумя цветами свечения. Эти индикаторы имеют восемь катодных выводов (по одному на каждый сегмент и на децимальную точку) и два анодных вывода, каждый из которых объединяет аноды сегментов красного и зеленого цветов свечения соответственно. Для управления такими индикато­рами (ИПЦ02А-1/7КЛ, КИПЦ02А-1/7КЛ, ИПЦ02Б-1/7КЛ, КИПЦ02Б-1/7КЛ) могут быть использованы дешифраторы типов 514ИД2 и К514ИД2, как это показано на рис. 3.14. Замыкание цепи прохождения тока одним из ключей вызовет свечение сег­мента зеленого или красного цвета свечения [17].

Для использования дешифраторов в устройствах отображе­ния информации необходимо строгое- соответствие входных кодов для микросхем-дешифраторов их выходным кодам и позицион­ному (в соответствии с рис. 3.5) положению сегментов в инди­каторе. Эти данные приведены в табл. 3.2.

Кроме указанных микросхем для управления индикаторами с общим анодом могут быть использованы также дешифраторы двоично-десятичного кода в позиционный — ИМС 514ПР1. Эта микросхема содержит в своем составе кроме собственно дешиф­ратора ДДК также устройства памяти кода информации (на 4 бита) и формирователи токов сегментов. На рис. 3.15 представ­лена аппаратурная реализация схемы управления индикаторов с общим анодом (в данном случае 3ЛС324Б1) с применением дешифратора 514ПР1. В качестве устройства памяти децималь­ной точки может служить микросхема К155ИР1 или аналогичная ей по функциональным возможностям (например, 134ИР1).

Запись информации в ИМС 514ПР1 производится при одно­временной подаче на соответствующие ее входы кода данных и сигнала «Разрешение записи».

Временной интервал между фронтами приходящих на входы 2, 11, 12, 13, 14 информационных сигналов и фронтом логиче­ской единицы, поступающей на вывод 5 микросхемы для записи информации в регистр памяти, не должен превышать 50 не;

временной интервал между срезами информационных сигналов, поступающих на входы, и фронтов сигнала разрешения записи на входе 5 также не должен превышать 50 не.

При использовании ИМС 514ПР1 предельно допустимое зна­чение напряжения индикации зависит от температуры окру­жающей среды и в диапазоне от 35 до 70° С определяется по формуле U_{инд.маК1} = 3,7 — (Т_окр.ср — 35) -0,011, где Г_окр.ср — тем­пература окружающей среды в °С. При 7_OKpq, = 35°С U_Н11дм_акг = = 3,7 В.

Рис. 3.16. Схемы входных (а) и выходных (6) каскадов ИМС 514ПР1

Выходные и входные каскады микросхемы представлены на рис. 3.16. Таблица истинности ИМС 514ПР1 (табл. 3.3) анало­гична таблице истинности микросхем 514ИД2 и К514ИД2 только в части дешифрации цифровых значений от 0 до 9. При проекти­ровании ИМС 514ПР1 были учтены запросы разработчиков устройств отображения информации и вместо знаков позиций 11 — 15 таблицы истинности микросхем 514ИД1. К514ИД1, 514ИД2, К514ИД2 введена дешифрация знака «минус» и букв С, Я, Р, L.

Для управления семисегментными индикаторами с общим катодом зеленого, красного и желтого цветов свечения могут быть использованы также микросхемы типа 514ИД4А, Б, В. Схема подключения дешифратора к индикатору с общим като­дом приведена на рис. 3.17.

Рис. 3.17. Схема подключения дешифра­тора 514ИД4А, Б, В к цифровым инди­каторам с общим катодом: D₁, дешифратор ДДК (514ИД4A, Б. В). 1-7 — информационные входи дешифра­тора; Н — семисегментный индикатор с общим катодом

Таблица 3.3. Таблица истинности ИМС 514ПР1

Вход

Выход

Символ

20

2'

22

23

Р

Г

А

B

C

D

E

F

G

Выводы микросхемы

]

1 0

]

—

«бланк»

X

X

X

X

X

«бланк»

X

X

X

X

X X

X X

X X

X X

X X

X X

X X

XX

X

X

X

X

«бланк»

Примечания: 1. Для входа микросхем: 1 — U¹вх; 0 — U⁰вых.

2. Для выхода микросхем: 1 — I¹_ВЫХ; 0 — I⁰_ВЫХ.

3. X — безразличная комбинация входных сигналов (U¹вх; U⁰вх.).

4. X X — сохраняющийся символ на выходе, существовавший до подачи U¹_вх на вход Р.

Таблица истинности этих ИМС (табл. 3.4) несколько отли­чается от таблицы истинности ранее приведенных ИМС: в первой строке обозначений входов и выходов ИМС проставлены на­именования выполняемых функций в соответствии с техниче­скими условиями на микросхемы, во второй строке — их стан­дартизованные обозначения.

Выходные токи ИМС зависят от температуры окружающей среды. Данные об этом представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.4. Таблица истинности ИМС 514ИД4А, Б, В

Вход

Выход

Символ

X1

X2

X3

X4

X5

X6,

YA

YB

YC

YD

YE

YF

YG

20

21

22

23

Г

Р

A

В

С

D

E

F

G

Выводы микросхемы

1 1

1 0

(J

l

(1

(J

f)

X

X

X

X

«бланк»

Примечания: 1 Свечению сегментов индикатора соответствуют выходные напря­жения высокого уровня, выходные каскады работают в режиме источника тока.

2. Знаку X соответствует безразличное состояние логического уровня входного напряжения.

3. X6 вход управления «памятью». При наличии на входе X6 напряжения высокого уровня информационные входы ИМС отключаются и схема запоминает предыдущую информацию до момента снятия со входа X6 напряжения высокого уровня.

1. X5 - вход ИМС, высокий уровень напряжения на котором дешифруется отсутст­вием свечения сегментов индикатора при любых сочетаниях логических уровней на входах микросхемы.

Таблица 3.5. Значения выходного тока высокого уровня ИМС 514ИД4А, Б, В при различной температуре окружающей среды

Uвых, В	Значение выходного тока, мА, при температуре, ° С
514ИД4А	514ИД4Б	514ИД4В
— 60	+25	+85	— 60	+25	+85	— 60	+25	+85
Не более 1 ,7					26 2
Не менее 3,0					14 1

Микросхема 533ИД18 также может быть использована в ка­честве дешифратора двоично-десятичного кода в позиционный код при управлении одноразрядными индикаторами с общим анодом в устройствах отображения информации. Таблица истин­ности ИМС 533ИД18 приведена ниже (табл. 3.6).

Микросхема работает в одном из четырех режимов: 1 — дешифрация знаков при выполнении функций от 0 до 15 табл. 3.6; 2 — 4 режимы — выполнение функций BI/RBO, RBI, LT соответ­ственно.

Режим 1.Режим непосредственной дешифрации. На входах LT, BI/RBO, RBI — высокий уровень. Логические уровни входов VI, V2, V4, V8 — обеспечивают на выходах Q1 — Q7 состояния уровней для индикации на ППИ с общим анодом указанных в табл. 3.6 знаков.

Режим 2. Режим «закрытых входов». На выводе BI/RBO — низкий уровень. Все выходы находятся в выключенном состоянии, обеспечивая «бланк», т. е. выключенное состояние всех сегментов индикатора.

Режим. 3. Режим «без нуля». Если на входах LT= 1, RBI = Q, то вывод BI/RBO — в режиме 3 является выходом. При VI = — V2 = V4 = V8 = Q «О» не дешифруется. Все выходы переходят в закрытое состояние, т. е. Q1-Q7=l, что соответствует инди­кации «бланка». На выходе BI/RBO — низкий уровень. Весь остальной набор состояний VI - V8 дешифруется аналогично режиму 1.

Режим 4. Режим контроля индикатора. На выводах ИМС L7 = 0, Bl/RBO=1. Независимо от состояния входов VI — V8 на выходах Q1 — Q7 — низкий уровень, обеспечивающий свечение «8» на индикаторе.

При подаче на вход ИМС двоично-десятичного кода дешиф­руются цифры от 0 до 9, при подаче двоичного кода — знаки символов функций от 0 до 15.

При использовании ИМС 533ИД18 в качестве дешифратора ДДК в ПК необходимы как минимум два режима ее работы: дешифрации и контроля (режимы 1 и 4).

Для управления цифровыми индикаторами с общими анодами разработана также микросхема К514ПП1. Таблица истинности микросхемы представлена в табл. 3.7. В качестве выходного эле­мента использован ключ с разомкнутым коллектором. Макси­мальный выходной ток I_{вых. макс}= 12 мА. При подключении инди­каторов к выходам ИМС последние нужно защищать от чрез­мерного втекающего тока токоограничивающими резисторами. Расчет сопротивлений резисторов приведен выше.

Таблица 3.6. Таблица истинности ИМС 533ИД18

Обозначение теста

Вход

LT

Вход -выход BI/RBO

Выход

Символ

V1

V2

V4

V8

RBI

Ql

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

Q7

20

21

22

23

А

В

С

D

Е

F

G

Вывод микросхемы

X

X

X

X

X

]

X

X

X

X

X

X

I

X

X

Х

l

X

X

«бланк.»

HI/RHO

X

X

X

X

X

X

«бланк.»

R8I

«бланк»

LТ

X

X

X

X

X

Примечании: 1. Свечению сегментов индикатора соответствует выходное на­пряжение низкого уровня.

2. Х - безразличное состояние логических уровней на входах ИМС. 3 B1 /RB0 вывод является выходом только в коде RBI

Таблица 3.7. Таблица истинности ИМС К514ПП1

Номер теста

Вход

Выход

Символ

X1

X2

X3

X4

X5

YA

YB

YC

YD

YE

YF

YG

20

21

22

23

K

A

B

C

D

E

F

G

Номер вывода микросхемы

I

«бланк»

X

X

X

X

Примечании: 1. Свечении сегментов индикатора соответствует состоянию логического нуля на выходе микросхемы.

2. Знаку X соответствует безразличное состояние на входах X1-X4.

Рис. 3.18. Схемы входных (а) и выходных (б) каскадов ИМС К514ПП1

Рис. 3.19. Схема выходных кас­кадов ИМС 133ПП4

Схемы входных и выходных каскадов микросхемы приведены на рис. 3.18.

Для управлении семисегментпыми индикаторами с общим анодом может быть использована также микросхема 133ПГ14. Принципиальная схема входных каскадов ее аналогична схеме входных каскадов ИМС КМ4ИД1, К514ИД2, 514ИД1, 514ИД2. Схема выходных каскадов приведена на рис. 3.19. Нумерация выводов и их соответствие выполняемым функциям указанных микросхем также унифицированы.

Особое место среди выпускаемых промышленностью семи-сегментных индикаторов занимают микросхемы-индикаторы (индикаторы со встроенными схемами управления). К ним ел носятся полупроводниковые индикаторы типов К490ИП1, 490ИП1, К490ЙП2 и 490ИП2.

Рис. 3.20. Схема последовательного включения десятичных счетчиков индикато­ров К490ИП1 и 490ИП1:

1 — информационный вход устройства индикации; 2 — группа входов по управлению децимальными точками каждого из разрядов; 3 — входы счетчиков индикаторов по уста­новке нуля; 4 — группа входов гашения для каждого из разрядов

Индикаторы К490ИП1 и 490ИП1 представляют собой десятич­ные счетчики-индикаторы с децимальной точкой. Для их исполь­зования в качестве индикаторов в устройствах отображения информации на несколько разрядов необходимо кодовый выход младшего разряда устройства (вывод 4 последнего индикатора) соединить со входом старшего разряда (вывод 7 следующего по старшинству разряда индикатора).

На рис. 3.20 представлена схема подключения десятичных счетчиков-индикаторов К490ИП1 и 490ИП1 для использования в качестве N-разрядного индикатора цифровых значений пара­метра. Младшим разрядом устройства индикации является счетчик-индикатор D_N, старшим разрядом устройства счетчик-индикатор di. Выход младшего разряда (вывод 4 D_v) устрой­ства индикации соединен со счетным входом предыдущего раз­ряда счетчика (вывод 7 D_N ,), вывод 4 которого соединен со входом следующего по старшинству разряда и т. д. до соеди­нения выхода предыдущего разряда со входом старшего разряда устройства (вывод 7D₁).

Вход гашения (вывод 2) позволяет при записи информации в счетчик микросхемы не индицировать вносимую в этот момент информацию. Установка нуля прибора осуществляется по вы­воду 6, управление децимальной точкой — но выводу 9 прибора.

Рис. 3.21. Схемы входного (и) и выходного (б) каскадов счетчиков-индикаторов КШОИП1 и 490ИП1

Таблица 38. Соответствие индицируемых знаков состоянию логических уров­ней на входах приборов К490ИП2, 490И П2

Вход	Символ
20	21	22	23	Г	Р
Bыводы микросхемы
			I
X	X	X	X			«бланк»
X	X	X	X	X		«бланк»

Примечания: 1. X — соответствует безразличному значению управляющих сигналов на входах прибора.

2. Гашение десятичной точки и индикатора происходит при подаче логического нуля на выводы 12 и 4 соответственно.

3. Запись входной информации происходит при подаче логической единицы на вывод 3 прибора. При подаче логического нуля на вывод 3 форма знака соответ­ствует информации на выводах 2, И, 13, 14.

Схемы входного (а) и выходного (б) каскадов представле­ны на рис. 3.21.

Высота знака индикатора 490ИП1 составляет 2,5 мм. В комп­лекте с прибором поставляется линзовая крышка, которая позво­ляет увеличить видимый размер индуцируемого знака. Цвет све­чения индикатора — красный.

Приборы К490ИП2 и 490ИП2 состоят из регистра памяти, преобразователя кодов из двоичного четырехразрядного в семи-сегментный и индикатора цифр и знаков.

Соответствие индицируемых знаков состоянию логических сигналов на входе приборов представлено в табл. 3.8.

3.3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯРКОСТИ СВЕЧЕНИЯ ИНДИКАТОРОВ ПРИ УПРАВЛЕНИИ В СТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

Особенностью использования ПНИ, как и любого активного (светоизлучающего) индикатора, является зависимость качества восприятия информации от уровня яркости внешней освещен-ности. В частности, в помещениях с рассеянным спокойным освещением индикатор в номинальных режимах работы даст дискомфорт считывания информации из-за чрезвычайно высо­кого яркостного контраста; в помещениях же с высокими уров­нями внешней освещенности (от 10000 до 100000 лк) яркост­ного контраста для уверенного считывания информации даже при максимуме светоотдачи без применения специальных мер будет недостаточно. Для устройств, работающих в широком диапазоне внешней освещенности, необходимо решать обе эти задачи.

Снижение яркостного контраста при работе индикатора в по­мещениях с низким уровнем внешней освещенности достига­ется путем регулирования (уменьшения) яркости свечения инди­каторов.

Это регулирование может быть осуществлено различными способами. В частности, в условиях ровного яркого освещения, например в вычислительных центрах, допустим вариант регули­рования яркости за счет изменения напряжения питания ППИ, а следовательно, и амплитуды проходящего через светодиоды тока. Регулирующим элементом может служить переменный ре­зистор, вынесенный на лицевую панель прибора. Этот резистор является элементом делителя напряжения в блоке питания, осу­ществляющего регулировку выходного напряжения блока, ис­пользуемого для питания ППИ. Вариант прост в исполнении, однако может быть использован только в помещениях с до­статочно ровным ярким освещением, не требующим регулирова­ния яркости ППИ до минимума.

Это объясняется тем, что при малых значениях протекаю­щего через светящийся элемент тока I_пр наблюдается значи­тельный разброс яркости их свечения L_v (рис. 3.22). При сниже­нии до определенного минимума протекающего через светодиоды тока разброс яркости свечения ППИ значительно увеличива­ется (ДL_v2>ДL_v1 при I₁<I₂).

При невысоких уровнях яркостей, т. е. при работе в ночное время, зрительное восприятие неравномерности свечения будет усугубляться тем, что в этих условиях чувствительность глаза выше, поэтому и различная яркость проявляется сильнее. Следо­вательно, регулирование яркости свечения индикаторов методом изменения напряжения на нижних пределах регулирования соз­даст дискомфорт при считывании информации из-за разноярко-сти свечения светодиодов.

Необходимо учесть, что конструкция ППИ не позволяет их использовать без светофильтров, так как светлая пластмасса рассеивателя светопроводов точек и сегментов ППИ на черном фоне его корпуса даже в выключенном состоянии выделяется достаточно контрастно. Высокий контраст элементов индикатора при определенных условиях освещенности или дефицита времени могут вызвать пропуски и ошибки при считывании информации. Светофильтры же, обеспечивающие цветовой и яркостный конт­расты индицируемой информации, снижают яркость свечения на 15 — 20% и более в зависимости от типа светофильтра. Таким образом, с одной стороны, для обеспечения комфортности счи­тывания информации в затемненном помещении необходимо снижение тока через светодиоды цифрового индикатора до зна­чения, снимающего слепящее действие наиболее ярких элемен­тов, а с другой — явление разброса яркости свечения с одновре­менным использованием светофильтров приводит к полной потере светимости части светодиодов, имеющих более низкие светоизлучающие характеристики.

Рис. 3.22. Зависимость яркости свече­ния светодиодов от прямого тока

Рис. 3.23. Структурная схема ШИМ ре­гулирования яркости свечения цифро­вых индикаторов:

1 - генератор широтно-модулированны.х импульсов, у которого т_и =f(R_я): 2 де­шифратор ДДК r семиразрядный пози­ционный код ППИ; 3 информационные входы дешифратора; 4 семисегментный индикатор; R₁-R₇токоограничивающие резисторы

Поэтому способ регулирования яркости свечения индикаторов снижением напряжения питания, приемлемый для приборов, размещаемых в помещениях с постоянным средним и ярким уровнем внешней освещенности, неприемлем для устройств отображения информации, размещаемых в помещениях и на объектах с широким д