Библиотека программиста

Все, что необходимо начинающему и опытному программисту

В применении LED-индикаторов тоже есть свои схемотехнические тонкости: падение напряжения на светодиодах составляет от 1,8 до 2,5 В. Если подключать их напрямую к выводу порта, То к этому нужно еще прибавить падение напряжения на выходном сопротивлении порта (порядка 100 Ом); при этом еще необходимо учесть, что суммарный ток через порты ограничен (величиной порядка 140 мА, в зависимости от корпуса), так что много индикаторов непосредственно к МК не подключишь. Если подключать через транзисторные ключи, как мы будем делать далее — придется учесть падение напряжения на ключах (не менее 0,5-1 В). Причем в случае разбираемой далее динамической индикации эти падения напряжения нужно удваивать, т. к. там оказываются два транзисторных ключа, включенные последовательно. Поэтому применять в схемах с питанием 3 В довольно проблематично даже индикаторы малого размера, а большие (с размером цифры 25 мм и более) обычно в каждом сегменте имеют по два включенных последовательно светодиода, и их сложно подключать и к питанию 5 В (светиться сегменты при простом подключении еще будут, а вот управлять ими в схемах с динамической индикацией через ключи, имеющие собственное падение напряжения, практически невозможно).

По этой причине схема подключения светодиодных индикаторов к МК обычно оказывается более громоздкой, чем ЖК-индикаторов, зато управление ими оказывается проще и наглядней, а выглядят они гораздо красивее и лучше видны, чем "слепые" жидкокристаллические (учитывая еще, что имеется довольно большое разнообразие LED-индикаторов по цвету).

Прежде чем перейти к практической схеме, разберем идею динамической индикации. Заключается она в том, что в каждый момент времени питание подается только на один из разрядов, и одновременно на выводах сегментов, которые для всех разрядов объединены вместе, формируется нужный код цифры. В следующем такте питание подается на следующий разряд, а код сегментов синхронно меняется. Динамическая индикация выгодна при числе разрядов более двух. Например, при четырех разрядах непосредственное (статическое) управление индикацией (когда всеми сегментами всех разрядов управляют совершенно независимо и асинхронно) потребовала бы 28 линий управления (не считая разделительной точки), а динамическое — всего 11 (семь — управления сегментами и четыре — разрядами).

Пример схемы подключения четырех разрядов (часы, минуты и разделительное двоеточие) в расчете на динамический режим приведен на рис. 8.4. Здесь выбраны индикаторы с общим анодом, потому управление разрядами должно производиться в положительной логике (подача напряжения зажигает разряд), а управление сегментами — в отрицательной (подача низкого уровня — через резистор — зажигает сегмент). В схеме на рис. 8.4 показаны большие (с высотой цифры равной дюйму) индикаторы желтого свечения SA10-21Y, на сегментах которых падение напряжения достигает 4-4,5 В, плюс падение напряжения на транзисторных ключах (порядка 2 В), поэтому напряжение питания всей схемы должно быть не менее 7-8 В, а лучше — больше. В данном случае мы выберем 12 В, на которые будут рассчитаны резисторы в схеме управления (см. далее). Отметим, что динамическая индикация не допускает пульсирующего питания индикаторов (что нормально для типовых схем на распространенном АЦП 527ПВ2, где управление индикацией статическое) —- оно может быть нестабилизированным, прямо с обмотки трансформатора через выпрямитель, но должно сглаживаться фильтром с конденсаторами достаточной емкости, иначе индикаторы неизбежно будут мерцать из-за возникновения биений между частотами сети и переключения разрядов.

Сразу также разберем пример с большим числом разрядов. Ясно, что у AT90S2313 недостаточно выводов, чтобы напрямую обеспечить динамическую индикацию, например, для частотомера (по крайней мере 6-7 десятичных разрядов), потому придется либо управлять разрядами с помощью внешних дешифраторов (скажем, 561ИД5 позволяет управлять семисегментным индикатором четырехразрядным двоичным кодом с выводов PD0-PD3, а управлять переключением семи разрядов и десятичной точкой можно тогда через полностью свободный порт В), либо выбрать другой контроллер с большим числом выводов.

Разберем работу динамического режима индикации подробнее. Индикаторы фактически оказываются включенными только часть времени, потому, чтобы обеспечить достаточную яркость, через них нужно пропускать больший ток (при четырех индикаторах — вчетверо больший, чем для статического режима). Отсюда выбирают номиналы ограничивающих резисторов— в нашей схеме на рис. 8.5 они равны 470 Ом, что даст при 12-вольтовом питании около 12-13 мА в импульсе, или примерно 4 мА среднее значение— для нормальной яркости этого достаточно. Источник питания можно рассчитывать на среднее значение, т. е. максимальный потребляемый ток составит (при горящих цифрах 8 на всех индикаторах) не более 110-120 мА.

<< Назад         В начало         Далее >>

Библиотека программиста. 2009.
Администратор: admin@programmer-lib.ru