Пример 6.3. Устройство управления многоразрядным индикатором

Полупроводниковые знаковые многоразрядные миниатюрные одноцветные индикаторы предназначены для преобразования низковольтных электрических сигналов в визуальную буквенно-цифровую информацию. Индикатор представляет собой набор 7–8-сегментных индикаторов и межэлектродных соединений, конструктивно расположенных и смонтированных в одном корпусе. Эти приборы являются многоразрядными гибридными индикаторами с оптическим увеличением и предназначены в основном для визуальной индикации результатов в малогабаритных счетных устройствах.

Конструктивно монолитные многоэлементные кристаллы помещают на общем основании, а для увеличения видимого изображения используется многоэлементная (по числу цифр) пластмассовая линза. Коэффициент увеличения размера знака, в зависимости от типа применяемой линзы, — от 2 до 3. Использование оптического увеличения позволяет также увеличить силу света индикаторов в 2–5 раз. Индикаторы исполнены в монолитной полимерной герметизации с числом разрядов от двух до пяти, с учетом возможности бесшовной стыковки, и обеспечивают набор шкал на любое число знакомест с шагом разряда 3,7 и 5 мм и высотой высвечиваемого знака 2,5; 3,75 и 5 мм.

На рис. 6.27 приведено графическое изображение индикатора АЛ308Б. Наименование сегмента соответствует наименованию вывода. Одноименные разряды во всех сегментах объединены и имеют общий вывод (ОК — общий катод). Выводы 1, 2, 3, 4 — это выходы ОК первого, второго, третьего и четвертого индикаторов. При подаче на входы А–G некоторого символа засветится тот индикатор, общий катод которого соединен с общей шиной. Чтобы обеспечить индикацию четырехразрядного кода, необходимо поочередно подавать код данного разряда на входы A–G и одновременно подключать ОК этого индикатора к общей шине. Такой способ индикации называется динамическим. Динамическая индикация основывается на кратковременном периодическом высвечивании соответствующей цифры в индикаторе, так что при достаточно высокой частоте повторения этого процесса глаз человека не замечает мерцаний, цифра в индикаторе представляется оператору высвечивающейся непрерывно. На рис. 6.28 приведена структурная схема устройства динамической индикации с использованием мультиплексоров, отчего ее называют мультиплексной.

Четырехразрядные коды от четырех декад группируют поразрядно на входах четырех мультиплексоров DD 1 ¸ DD 4 (4 ® 1). На входы DD 1 подаются младшие разряды декад, на входы DD 4 — старшие. С выходов мультиплексоров четырехразрядный код подается на преобразователь двоично-десятичного кода в код управления семисегментным индикатором. С преобразователя код A¸G поступает на одноименные сегменты четырех индикаторов. Синхронизация работы мультиплексного (динамического) индикатора осуществляется с помощью генератора G и двухразрядного двоичного счетчика. Частота генератора выбирается такой, чтобы мерцание индикаторов было незаметно. Выходные сигналы Q 1 и Q 2 подаются на адресные входы мультиплексоров. Код Q 1= Q 2 = 0 выдает на вход преобразователя код первой декады (D00, D01, D02, D03), одновременно на первом выходе дешифратора DC (DD6) формируется логический 0, что обеспечивает зажигание первого индикатора. При Q 1= 1, Q 2 = 0 зажигается второй индикатор, остальные погашены и т. д. Так идет циклический «опрос» декад и зажигание индикаторов.