Восьмирозрядний Дисплей з ДИНАМІЧНОЇ ІНДИКАЦІЯ

Б. Філіппов

Радіоаматори для своїх вимірювальних лабораторій все частіше розробляють прилади з цифровим відображенням інформації. Кожен прилад вимагає побудови індивідуальних пристроїв індикації, виконуваних хоча і по ідентичним схемами, але з використанням великої кількості дефіцитних компонентів, що, як показав досвід, недоцільно з економічних міркувань. Краще мати один дисплей з достатньою кількістю розрядів і при необхідності підключати до нього один або кілька вимірювальних приладів.

Схема пропонованого восьмирозрядного дисплея з динамічною індикацією показана на рис. 1. Він виконаний на люмінесцентному індикаторі ІВ-21, мікросхемах серії К155 і дешифратор на мікросхемі К161ПР2. Якщо в розпорядженні радіоаматора немає індикатора ІВ-21, дисплей може бути зібраний з восьми індикаторних ламп ІВ-3 або ІВ-6. У цьому випадку число розрядів може бути зменшено на розсуд радіоаматора.

Особливістю описуваного дисплея є застосування в ньому всього двох дешифраторів і, крім того, в кожний момент часу світиться тільки один розряд індикатора, що збільшує термін його служби.

Роботою дисплея управляє тактовий генератор на мікросхемі МС1, що виробляє імпульси з частотою проходження близько 12 кГц. Ці імпульси подаються на вхід десяткового лічильника (МС2), який виробляє тактірующій код 1-2-4-8, керуючий роботою дешифратора (МС3) і мультіплексеров (МС4-МС8).

Запалюванням цифр в індикаторі управляє дешифратор, виконаний на мікросхемі КД55ІД1 (МРЗ). Його вихід з'єднані з базами транзисторних ключів 77 – Т14, навантажених на керуючі сітки індикатора. При надходження тактірующего коду 1-2-4-8 на входи дешифратора на одному з його виходів в кожен момент часу присутній логічний нуль, для мікросхеми К155ІД1 рівень логічного нуля становить 1 В), який утримує один із ключів в закритому стані, решта ключі в цей момент відкриті. Напруга на колекторі транзистора закритого ключа майже дорівнює напрузі джерела живлення (+30 В) і, подане на керуючу сітку відповідного розряду індикатора, створює необхідні умови для його запалювання.

При зміні стану лічильника МС2 керуючий імпульс на виході дешифратора МС3 переміщається на другий вихід, закриває другий транзисторний ключ і запалює цифру наступного розряду. При недостатній яскравості світіння цифр слід трохи зменшити частоту тактового генератора, так як люмінесцентні лампи володіють деякою інерційністю і не встигають за час імпульсу досягти максимальної яскравості. З цієї ж причини при динамічної індикації зазвичай застосовують кілька підвищений напругу живлення.

Інформація від вимірювальних приладів (у коді 1-2-4-8), що підлягає відображенню на індикаторі, надходить до відповідних входів мультіплексеров. Так, інформація першого розряду подається на входи мультіплексеров, позначені на схемі цифрами 11, 12, 14, 18, другого розряду на входи 21, 22, 24, 28 і т. д., восьмого – на 81, 82, 84, 88 входи. Положення комою визначається подачею логічного нуля на входи 1-8 мультіплексера МС8.

На входи А 1 , А 2 , А 3 мультіплексеров подається тактірующій код 1-2-4 від десяткового лічильника, виконаного на мікросхемі МС2. При цьому мультіплексер підключає до виходу інвертований сигнал з одного з восьми входів, номер якого відповідає еквіваленту десяткового тактірующего коду 1-2-4.

Так мультіплексери працюють при подачі на їх стробірующіе входи S логічного нуля.

Виходи мультіплексеров через транзисторні ключі, службовці для узгодження логічних рівнів мікросхем різних серій, підключені до входів 1, 2, 4, 8 семісегментного дешифратора на мікросхемі К161ПР2 (МС9). Його вихід з'єднані з відповідними сегментами індикатора, і залежно від двійкового коду, сигнал якого надходить на даний розряд у поточний момент часу, на індикаторі загоряється відповідна цифра. При надходження наступного тактового їм-пул'са мультіплексери підключають до входів дешифратора МС9 висновки 1-2-4-8 іншого розряду, а дешифратор ССЗ створить умови для запалювання наступного розряду індикатора.

Дешифратор К161ПР2 має у своїй структурі оперативну пам'ять, яка в дисплеї не використовується, і для того щоб інформація на індикаторі постійно оновлювалася, на вхід S дозволу запису дешифратора МС9 через транзисторний ключ повинні подаватися імпульси з частотою, приблизно рівної частоті перемикання розрядів індикатора. Цій умові відповідає тактірующій висновок один лічильника МС2. Можна використовувати і безпосередньо вихід тактового генератора.

Семісегментний дешифратор К161ПР2 може бути замінений дешифраторів, побудованим на логічних елементах мікросхем серії К155. Схеми таких дешифраторів неодноразово публікувалися в журналі "Радіо" (див., наприклад, статтю "Пристрій формування цифр". "Радіо", 1977, № 5, с. 17). У цьому випадку входи дешифратора слід підключити безпосередньо до виходів мультіплексеров, а виходи дешифратора через транзисторні ключі навантажувати на сегменти індикатора.

Налагодження слід починати з блоку живлення (рис. 2), схема якого з незначними змінами запозичена із статті Р. Майзульса "Електронний годинник на мікросхемах", опублікованій у випуску № 59 "На допомогу радіоаматори". Трансформатор Tp1 виконаний на магнітопроводі ШЛ 16X16. Обмотка I містить 2860 витків дроту ПЕВ-1 0,15, обмотка II-120 витків дроту ПЕВ-1 0,56, обмотка III – 300 витків дроту ПЕВ-1 0,15. Для живлення мікросхем МС1-МС8 використовується стабілізований випрямляч, побудований на мікросхемі МС10 серії К1ЕН421Г, з вихідним транзистором для збільшення струму стабілізації. Точно напруга +5 В встановлюють підбором резистора R47. Конденсатори С5 і С6, показані на схемі штриховими лініями, призначені для придушення імпульсних перешкод в шині живлення +5 В, монтують на друкованій платі самого пристрою.

Напруга +30 В для живлення транзисторних ключів та мікросхеми МС9 виходить від обмотки III трансформатора Tp1 після випрямлення діодами Д5-Д8 і згладжування пульсацій напруги конденсатором С8.

Для живлення нитки напруження індикатора ІВ-21 використовується стабілізовану напругу +5 В через резистор R46 гасящій. Підбором цього резистора домагаються, щоб струм напруження індикатора становив 35 мА при напрузі 2,4 В.

Правильно зібране пристрій відразу починає працювати після включення живлення і не вимагає налагодження. Слід лише зазначити, що на всі входи невикористаних розрядів мультіплексеров МС4-МС8 потрібно подати потенціал логічного нуля для виключення нечіткої роботи мультіплексеров.

Елементи дисплея монтують на друкованій платі з двостороннього фольгованого склотекстоліти розмірами 185X45 мм з кроком 2,5 мм. Всі конденсатори типу КМ, резистори МЛТ-0, 125. Резистори встановлюють на платі вертикально для економії місця. Індикатор ІВ-21 монтують на платі таких же розмірів і джгутом з'єднують з основною платою. Зверху індикатор закривають темним склом димчастого кольору.

Конструктивне оформлення дисплея в статті не розглядається, тому що воно залежить від його безпосереднього застосування. Він може бути виконаний закінченим блоком з можливістю підключення на входи мультіплексеров різної інформації або як частина конструкції будь-якого приладу або пристрою, скажімо, в трансивер (автор застосовує дисплей для перевірки та макетування різних цифрових пристроїв).

ВРЛ 1971