7-세그먼트 디스플레이

부품 및 재료

<울>

4511 BCD-to-7seg 래치/디코더/드라이버(Radio Shack 카탈로그 번호 900-4437)

공통 음극 7세그먼트 LED 디스플레이(Radio Shack 카탈로그 번호 276-075)

8위치 DIP 스위치(Radio Shack 카탈로그 번호 275-1301)

4개의 10kΩ 저항기

7개의 470Ω 저항기

6볼트 배터리 1개

주의! 4511 IC는 CMOS이므로 정전기에 민감합니다!

상호 참조

전기 회로의 교훈 , 4권, 9장:"조합 논리 함수"

학습 목표

<울>

4511 7세그먼트 디코더/디스플레이 드라이버 IC 사용 방법

BCD 코드에 익숙해지기

7세그먼트 LED 어셈블리를 사용하여 10진수 표시를 만드는 방법

"액티브 로우" 및 "액티브 하이" 논리 입력을 식별하고 사용하는 방법

개략도

그림

지침

이 실험은 하위 수준 구성 요소에서 디지털 기능을 "구축"하는 방법에 대한 수업이라기보다 4511 디코더/디스플레이 드라이버 IC에 대한 소개에 가깝습니다. 7-세그먼트 디스플레이는 매우 디지털 장치의 일반적인 구성 요소인 경우 그 뒤에 있는 "구동" 회로에 익숙해지는 것이 좋으며 4511은 일반적인 드라이버 IC의 좋은 예입니다.

작동 원리는 4비트 BCD(Binary-Coded Decimal) 값을 입력하고 적절한 출력 라인에 전원을 공급하여 7세그먼트 LED 디스플레이에 해당 10진수를 형성하는 것입니다. BCD 입력은 A, B, C, D로 지정됩니다.

출력은 a, b, c, d, e, f 및 g로 레이블이 지정되며, 각 문자는 7-세그먼트 디스플레이에 대한 표준화된 세그먼트 지정에 해당합니다. 물론 각 LED 세그먼트에는 자체 드롭 저항이 필요하므로 4511의 출력 단자와 디스플레이 장치의 해당 단자 사이에 직렬로 배치된 7개의 470Ω 저항을 사용해야 합니다.

대부분의 7-세그먼트 디스플레이는 소수점(때로는 2!), 별도의 LED 및 작동을 위해 지정된 터미널도 제공합니다. 디스플레이 장치 내부의 모든 LED는 음극 또는 양극의 한 면에서 서로 공통으로 만들어집니다. 4511 디스플레이 드라이버 IC에는 공통 음극 7세그먼트 디스플레이 장치가 필요하므로 여기에서 사용하는 것입니다.

회로를 구성하고 전원을 인가한 후 7세그먼트 표시에 주의하면서 4개의 스위치를 이진 계산 순서(0000 ~ 1111)로 작동합니다. 0000 입력은 10진수 "0" 표시가 되어야 하고 0001 입력은 10진수 "1" 표시가 되어야 하며 1001(10진수 "9")까지 계속됩니다. 1010(10)부터 1111(15)까지의 이진수는 어떻게 됩니까? 4511 IC의 데이터시트를 읽고 제조업체가 입력 값 9 이상에서 작동하도록 지정하는 내용을 확인하십시오.

BCD 코드에서 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 또는 1111에 대한 실제 의미는 없습니다. 이들은 단일 십진수 범위를 벗어난 이진 값이므로 BCD 시스템에서 기능이 없습니다. 4511 IC는 이를 인식하고 그에 따라 출력(또는 출력하지 않음!)하도록 제작되었습니다.

4511 칩의 3개 입력은 V_dd 중 하나에 영구적으로 연결되었습니다. 또는 접지:"램프 테스트", "블랭킹 입력" 및 "래치 활성화". 이러한 입력의 기능을 알아보려면 전원 공급 장치 레일 중 하나에 연결하는 짧은 점퍼를 제거하고(한 번에 하나씩!) 짧은 점퍼를 다른에 연결할 수 있는 더 긴 것으로 교체하세요. 전원 공급 장치 레일.

예를 들어, "Latch Enable" 입력(핀 #5)을 접지에 연결하는 짧은 점퍼를 제거하고 V_dd 끝까지 도달할 수 있는 긴 점퍼 와이어로 교체합니다. 전원 공급 장치 레일. 4개의 입력 스위치로 BCD 코드를 변경할 때 7-세그먼트 디스플레이의 결과를 관찰하면서 이 입력을 "높음" 및 "낮음"으로 만드는 실험을 하십시오.

입력의 기능이 무엇인지 학습한 후 정상 작동을 가능하게 하는 전원 공급 장치 레일에 연결하고 다음 입력("램프 테스트" 또는 "블랭킹 입력")으로 실험을 진행합니다.

다시 한 번, 제조업체의 데이터 시트는 이러한 세 가지 입력 각각의 목적에 대한 정보를 제공합니다. "Lamp Test"(LT) 및 "Blanking Input"(BI) 입력 레이블은 약어 위에 부울 보완 막대로 작성됩니다.

막대 기호는 이러한 입력을 활성-낮음으로 지정합니다. , 이는 특정 기능을 호출하기 위해 각각을 "낮게" 만들어야 함을 의미합니다. 액티브 로우 입력을 "높음"으로 설정하면 해당 입력이 해당 기능이 호출되지 않는 "수동" 상태가 됩니다. 반대로, "Latch Enable"(LE) 입력에는 해당 약어 위에 쓰여진 보완 막대가 없으며 이에 따라 해당 기능을 호출하지 않도록 회로도에서 접지("낮음")에 연결된 것으로 표시됩니다.

"래치 활성화" 입력은 액티브 하이입니다. 입력은 "하이"로 설정되어야 함을 의미합니다(V_dd에 연결됨). ) 해당 기능을 호출합니다.