К176Ие4 схема включения – Цифровой индикатор на К176ИЕ4

цифровые микросхемы — начинающим ( занятие_10 ) — Теоретические материалы — Теория

  ЦИФРОВЫЕ
МИКРОСХЕМЫ (занятие №10)

На прошлом занятии мы
познакомились с микросхемой К561ИЕ8, содержащей в одном корпусе десятичный
счетчик и десятичный дешифратор, а также с микросхемой К176ИД2, содержащей дешифратор, предназначенный .для работы с
семисегментными индикаторами. Существуют микросхемы К176ИЕЗ и К176ИЕ4,
содержащие в себе счетчик и дешифратор, предназначенный для работы с
семисегментным индикатором. 

Микросхемы имеют одинаковые цоколевки и корпуса
(показано на рисунке 1А и 1Б на примере микросхемы К176ИЕ4), разница состоит в
том, что К176ИЕЗ считает до 6-ти, а К176ИЕ4 до 10- ти. Микросхемы предназначены
для электронных часов, поэтому К176ИЕЗ считает до 6-ти, например если нужно
считать десятки минут или секунд. Кроме того обе микросхемы имеет по
дополнительному выводу (вывод 3). В микросхеме К176ИЕ4 на этом выводе
появляется единица в тот момент, когда её счетчик переходит в состояние
«4». А в микросхеме К176ИЕЗ на этом выводе появляется единица в тот
момент, когда счетчик досчитает до 2-х. Таким образом, наличие этих выводов
дает возможность построить счетчик часов, считающий до 24-х.

Рассмотрим микросхему К176ИЕ4
(рисунок 1А и 1Б). На вход «С» (вывод 4) подаются импульсы которые
микросхема должна считать и отображать их число в семисегментном виде на
цифровом индикаторе. Вход «R»
(вывод 5) служит для принудительной установки счетчика микросхемы в ноль. При
подаче на него логической единицы счетчик переходит в нулевое состояние, и на
индикаторе, подключенном к выходу дешифратора микросхемы будет цифра «0»,
выраженная в семисегментном виде (смотри занятие №9). Счетчик микросхемы имеет
выход переноса «Р» (вывод 2). По микросхема считает до 10 на этом
выводе логическая единица. Как только микросхема достигает 10-ти (на её вход
«С» поступает десятый импульс) она автоматически возвращается в нулевое состояние, и в этот
момент (между спадом 9-го импульса и фронтом 10-го) на выходе «Р» формируется отрицательный импульс (нулевой перепад). Наличие этого выхода
«Р» позволяет использовать микросхему как делитель частоты на 10,
потому, что частота импульсов на этом выходе будет в 10 раз ниже частоты
импульсов, поступающих на вход «С» (через каждые 10 импульсов на
входе «С», — на выходе «Р» получается один импульс). Но
главное назначение этого выхода («Р») — организация
многразрядного счетчика.

   Еще один вход — «S» (вывод 6), он нужен для выбора типа индикатора, с котором
будет работать микросхема. Если это светодиодный индикатор с общим катодом (см.
занятие №9), то для работы с ним на этот вход нужно подать логический нуль.
Если индикатор с общим анодом — нужно подать единицу.

Выходы «A-G» служат для управления сегментами светодиодного
индикатора, они подключаются к соответствующим входам семисегментного
индикатора.

Микросхема К176ИЕЗ работает так
же как и К176ИЕ4, но считает только до 6-ти, и на её выводе 3 появляется
единица тогда, когда её счетчик досчитывает до 2-х. В остальном микросхема не
отличается от К176ИЕЗ.

Для изучения микросхемы К176ИЕ4
соберите схему, показанную на рисунке 2. На микросхеме D1 (К561ЛЕ5 или К176ЛЕ5) построен
формирователь импульсов. После каждого нажатия и отпускания кнопки S1 на его выходе (на выводе 3
D1.1) формируется один
импульс. Эти импульсы поступают на вход «С» микросхемы D2 — К176ИЕ4. Кнопка S2 служит для подачи
единичного логического уровня на вход «R» D2,
чтобы переводить, таким образом, счетчик микросхемы в нулевое положение.

К выходам A-G микросхемы D2 подключен светодиодный индикатор Н1.
В данном случае используется индикатор с общим анодом, поэтому для зажигания
его сегментов на соответствующих выходах D2 должны быть нули. Чтобы переключить микросхему D2 в режим работы с такими
индикаторами на её вход S (вывод 6) подается единица.

При помощи вольтметра Р1
(тестера, мультиметра, включенного в режим измерения напряжения) можно
наблюдать за изменением логических уровней на выходе переноса (вывод 2) и на
выходе «4» (вывод 3).

Установите микросхему D2 в нулевое состояние
(нажать и отпустить S2).
Индикатор Н1 покажет цифру «О». Затем нажимая на кнопку S1 проследите работу счетчика
от «0й до «9», и при следующем нажатии снова
переходит в «0». Затем установите щуп прибора Р1 на вывод 3 D2 и нажимайте S1. Сначала, пока идет счет
от нуля до трех на этом выводе будет нуль, но с появлением цифры «4»
— на этом выводе будет единица (прибор Р1 покажет напряжение,
близкое к напряжению питания).

Попробуйте соеди­нить между собой
выводы 3 и 5 микросхемы D2
при помощи отрезка монтажного провода (на схеме показан штрих-линией). Теперь
счетчик дойдя до нуля станет считать только до «4». То есть показания
индикатора будут такие — «0», «1», «2», «3» и снова «0» и далее по кругу. Вывод
3 позволяет ограничить счет микросхемы до четырех.

Установите щуп прибора Р1 на
вывод 2 D2. Все время
прибор будет показывать единицу, но после 9-го импульса в момент поступления
10-го импульса и перехода в ноль здесь уровень упадет до нулевого, а затем,
после десятого снова станет единичным. Используя этот вывод (выход Р) можно
организовать многоразрядный счетчик. 

На рисунке 3 показана схема двухразрядного
счетчика, построенного на двух микросхемах К176ИЕ4. Импульсы на вход этого
счетчика поступают с выхода мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 микросхемы К561ЛЕ5 (или К176ЛЕ5).

Счетчик на D2 считает единицы импульсов, и после
каждого десятка импульсов, поступивших на его вход «С» на его выходе
«Р» появляется один импульс. Второй счетчик — D3 считает эти импульсы (поступающие с
выхода «Р» счетчика D2) и его индикатор показывает десятки импульсов, поступивших на
вход D2 с выхода
мультивибратора.

Таким образом, этот двухразрядный
счетчик считает от «00» до «99» и с приходом 100-го
импульса переходит в нулевое положение.

Если нам нужно, чтобы этот
двухразрядный счетчик считал до и39″ (переходил в нуль с
поступлением 40-го импульса) нужно вывод 3- D3 при помощи отрезка монтажного провода соединить с соединенными
вместе выводами 5 обеих счетчиков. Теперь с окончанием третьего десятка входных
импульсов, единица с вывода 3 -D3
поступит на входы «R»
обеих счетчиков и принудительно установит их в нулевое состояние.

Для изучения микросхемы К176ИЕЗ
соберите схему, показанную на рисунке 4.

 Схема такая же как на рисунке 2.
Разница в том, что микросхема будет считать от «О» до «5»,
и при поступлении 6-го импульса переходить в нулевое состояние. На выводе 3
будет появляться единица при поступлении на вход второго импульса. Импульс переноса на
выводе 2 будет появляться с приходом      6-го входного импульса. Пока считает до 5-ти на выводе 2 —
единица , с приходом 6-го импульса в момент перехода в ноль — логический ноль.

Используя две микросхемы К176ИЕЗ и К176ИЕ4 можно построить счетчик, на подобие того, что
используется в электронных часах для подсчета секунд или минут, то есть,
счетчик считающий до 60-ти. На рисунке 5 показана схема такого счетчика. 

Схема
такая же как на рисунке 3, но разница в том, что в качестве микросхемы D3 вместе К176ИЕ4
используется К176ИЕЗ. А эта микросхема считает до 6-ти, значит и число десятков
будет 6. Счетчик будет считать «00» до «59», и с приходом
60-го импульса переходить в ноль. Если сопротивление резистора R1 подобрать таким образом,
чтобы импульсы на выходе D1.2
следовали с периодом в одну секунду, то можно получить секундомер, работающий
до одной минуты.

Используя эти микросхемы несложно
построить электронные часы.

 Это и будет нашим следующим занятием.

cxema.my1.ru

Понимаем принцип работы К176ИЕ4.

Понимаем принцип работы К176ИЕ4.
В данной статье я хочу рассказать о принципе работы с К176ИЕ4 — незаменимым драйвером семисегментных индикаторов. Его работу предлагаю разобрать на примере данной схемы:
Не пугайтесь — хоть схема и выглядит массивной, несмотря на это она очень простая, используется всего 29 электронных компонентов
Принцип работы К176ИЕ4:
К176ИЕ4 — по своей сути очень простая в понимании микросхема. Она представляет собой десятичный счетчик с дешифратором для семисегментной индикации. Она имеет 3 входа и 9 выходов сигнала.
Номинальное напряжение питания — от 8.55 до 9.45В. Максимальный ток на один выход — 4мА
Входами являются:
Тактирующая линия (4 ножка микросхемы) — по ней приходит сигнал, который заставляет микросхему переключать свои состояния, то есть считать
Выбор общего анода/катода (6 ножка) — подключая эту линию к минусу мы можем управлять индикатором с общим катодом, к плюсу — с общим анодом
Сброс (5 ножка) — при подаче лог. 1 сбрасывает счетчик до нуля, при подаче лог. 0 — разрешает микросхеме переключать состояния
Выходы:
7 выходов на семисегментный индикатор (1, 8-13 ножки)
Тактирующий сигнал поделенный на 4 (3 ножка) — нужен для часовых схем, нами не используется
Тактирующий сигнал поделенный на 10 (2 ножка) — позволяет объединять несколько К176ИЕ4, расширяя диапазон разрядов (можно добавлять десятки, сотни и т.д.)
Принцип подсчета работает таким образом, что при переключении нами сигнала на тактирующей линии с лог. 0 на лог. 1 текущее значение увеличивается на единицу
Принцип работы данной схемы:
Для упрощения восприятия работы этой схемы можно составить такую последовательность:
NE555 выдает прямоугольный импульс
К176ИЕ4 под воздействием импульса увеличивает свое состояние на единицу
Его текущее состояние передается на транзисторную сборку ULN2004 для усиления
Усиленный сигнал поступает на светодиоды
Индикатор отображает текущее состояние
Данная схема переключает состояния ИЕ4 один раз в секунду (этот период времени сформирован RC-цепью, состоящей из R1, R2 и C2)
NE555 можно спокойно заменить на КР1006ВИ1
C3 можно выбирать в диапазоне от 10 до 100нФ
Усилитель необходим так как максимальный ток на один выход ИЕ4 — 4мА, а номинальный ток большинства светодиодов 20мА
Семисегментные индикаторы подойдут любые с общим анодом и номинальным напряжением от 1.8 до 2.5В, с током от 10 до 30мА
Мы подключаем 6 ножку микросхемы к минусу питания, но при этом используем индикатор с общим анодом, это обусловлено тем, что ULN2004 не только усиливает, но и инвертирует сигнал
Микросхема сбрасывает свое состояние при подаче питания (выполнен цепью из C4 и R4) или по нажатию кнопки (S1 и R3). Сброс при подаче питания необходим так как, иначе, микросхема не будет нормально работать
Резистор перед кнопкой сброса необходим для безопасной работы кнопки — почти все тактовые кнопки рассчитаны на ток не более 50мА, а следовательно резистор мы должны выбирать в пределах от 9В/50мА=180Ом и до 1кОм
Автор: arssev1
Взято из http://cxem.net
20 шт. NE555 NE555P NE555N 555 DIP-8 . US $0.99 / партия http://goo.gl/deTLkv
10 шт./лот SMD ULN2004 ULN2004AG ULN2004AN SOP-16 . US $2.65 / партия http://goo.gl/o1PZ16
5 шт./лот 0.56 » 7-ми сегментные индикаторы. US $0.84 / партия http://goo.gl/3mOtZm

ok.ru

цифровые микросхемы — начинающим ( занятие_10 ) CAVR.ru


Рассказать в:

  ЦИФРОВЫЕ
МИКРОСХЕМЫ (занятие №10)

На прошлом занятии мы
познакомились с микросхемой К561ИЕ8, содержащей в одном корпусе десятичный
счетчик и десятичный дешифратор, а также с микросхемой К176ИД2, содержащей дешифратор, предназначенный .для работы с
семисегментными индикаторами. Существуют микросхемы К176ИЕЗ и К176ИЕ4,
содержащие в себе счетчик и дешифратор, предназначенный для работы с
семисегментным индикатором. 

Микросхемы имеют одинаковые цоколевки и корпуса
(показано на рисунке 1А и 1Б на примере микросхемы К176ИЕ4), разница состоит в
том, что К176ИЕЗ считает до 6-ти, а К176ИЕ4 до 10- ти. Микросхемы предназначены
для электронных часов, поэтому К176ИЕЗ считает до 6-ти, например если нужно
считать десятки минут или секунд. Кроме того обе микросхемы имеет по
дополнительному выводу (вывод 3). В микросхеме К176ИЕ4 на этом выводе
появляется единица в тот момент, когда её счетчик переходит в состояние
«4». А в микросхеме К176ИЕЗ на этом выводе появляется единица в тот
момент, когда счетчик досчитает до 2-х. Таким образом, наличие этих выводов
дает возможность построить счетчик часов, считающий до 24-х.

Рассмотрим микросхему К176ИЕ4
(рисунок 1А и 1Б). На вход «С» (вывод 4) подаются импульсы которые
микросхема должна считать и отображать их число в семисегментном виде на
цифровом индикаторе. Вход «R»
(вывод 5) служит для принудительной установки счетчика микросхемы в ноль. При
подаче на него логической единицы счетчик переходит в нулевое состояние, и на
индикаторе, подключенном к выходу дешифратора микросхемы будет цифра «0»,
выраженная в семисегментном виде (смотри занятие №9). Счетчик микросхемы имеет
выход переноса «Р» (вывод 2). По микросхема считает до 10 на этом
выводе логическая единица. Как только микросхема достигает 10-ти (на её вход
«С» поступает десятый импульс) она автоматически возвращается в нулевое состояние, и в этот
момент (между спадом 9-го импульса и фронтом 10-го) на выходе «Р» формируется отрицательный импульс (нулевой перепад). Наличие этого выхода
«Р» позволяет использовать микросхему как делитель частоты на 10,
потому, что частота импульсов на этом выходе будет в 10 раз ниже частоты
импульсов, поступающих на вход «С» (через каждые 10 импульсов на
входе «С», — на выходе «Р» получается один импульс). Но
главное назначение этого выхода («Р») — организация
многразрядного счетчика.

   Еще один вход — «S» (вывод 6), он нужен для выбора типа индикатора, с котором
будет работать микросхема. Если это светодиодный индикатор с общим катодом (см.
занятие №9), то для работы с ним на этот вход нужно подать логический нуль.
Если индикатор с общим анодом — нужно подать единицу.

Выходы «A-G» служат для управления сегментами светодиодного
индикатора, они подключаются к соответствующим входам семисегментного
индикатора.

Микросхема К176ИЕЗ работает так
же как и К176ИЕ4, но считает только до 6-ти, и на её выводе 3 появляется
единица тогда, когда её счетчик досчитывает до 2-х. В остальном микросхема не
отличается от К176ИЕЗ.

Для изучения микросхемы К176ИЕ4
соберите схему, показанную на рисунке 2. На микросхеме D1 (К561ЛЕ5 или К176ЛЕ5) построен
формирователь импульсов. После каждого нажатия и отпускания кнопки S1 на его выходе (на выводе 3
D1.1) формируется один
импульс. Эти импульсы поступают на вход «С» микросхемы D2 — К176ИЕ4. Кнопка S2 служит для подачи
единичного логического уровня на вход «R» D2,
чтобы переводить, таким образом, счетчик микросхемы в нулевое положение.

К выходам A-G микросхемы D2 подключен светодиодный индикатор Н1.
В данном случае используется индикатор с общим анодом, поэтому для зажигания
его сегментов на соответствующих выходах D2 должны быть нули. Чтобы переключить микросхему D2 в режим работы с такими
индикаторами на её вход S (вывод 6) подается единица.

При помощи вольтметра Р1
(тестера, мультиметра, включенного в режим измерения напряжения) можно
наблюдать за изменением логических уровней на выходе переноса (вывод 2) и на
выходе «4» (вывод 3).

Установите микросхему D2 в нулевое состояние
(нажать и отпустить S2).
Индикатор Н1 покажет цифру «О». Затем нажимая на кнопку S1 проследите работу счетчика
от «0й до «9», и при следующем нажатии снова
переходит в «0». Затем установите щуп прибора Р1 на вывод 3 D2 и нажимайте S1. Сначала, пока идет счет
от нуля до трех на этом выводе будет нуль, но с появлением цифры «4»
— на этом выводе будет единица (прибор Р1 покажет напряжение,
близкое к напряжению питания).

Попробуйте соеди­нить между собой
выводы 3 и 5 микросхемы D2
при помощи отрезка монтажного провода (на схеме показан штрих-линией). Теперь
счетчик дойдя до нуля станет считать только до «4». То есть показания
индикатора будут такие — «0», «1», «2», «3» и снова «0» и далее по кругу. Вывод
3 позволяет ограничить счет микросхемы до четырех.

Установите щуп прибора Р1 на
вывод 2 D2. Все время
прибор будет показывать единицу, но после 9-го импульса в момент поступления
10-го импульса и перехода в ноль здесь уровень упадет до нулевого, а затем,
после десятого снова станет единичным. Используя этот вывод (выход Р) можно
организовать многоразрядный счетчик. 

На рисунке 3 показана схема двухразрядного
счетчика, построенного на двух микросхемах К176ИЕ4. Импульсы на вход этого
счетчика поступают с выхода мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 микросхемы К561ЛЕ5 (или К176ЛЕ5).

Счетчик на D2 считает единицы импульсов, и после
каждого десятка импульсов, поступивших на его вход «С» на его выходе
«Р» появляется один импульс. Второй счетчик — D3 считает эти импульсы (поступающие с
выхода «Р» счетчика D2) и его индикатор показывает десятки импульсов, поступивших на
вход D2 с выхода
мультивибратора.

Таким образом, этот двухразрядный
счетчик считает от «00» до «99» и с приходом 100-го
импульса переходит в нулевое положение.

Если нам нужно, чтобы этот
двухразрядный счетчик считал до и39″ (переходил в нуль с
поступлением 40-го импульса) нужно вывод 3- D3 при помощи отрезка монтажного провода соединить с соединенными
вместе выводами 5 обеих счетчиков. Теперь с окончанием третьего десятка входных
импульсов, единица с вывода 3 -D3
поступит на входы «R»
обеих счетчиков и принудительно установит их в нулевое состояние.

Для изучения микросхемы К176ИЕЗ
соберите схему, показанную на рисунке 4.

 Схема такая же как на рисунке 2.
Разница в том, что микросхема будет считать от «О» до «5»,
и при поступлении 6-го импульса переходить в нулевое состояние. На выводе 3
будет появляться единица при поступлении на вход второго импульса. Импульс переноса на
выводе 2 будет появляться с приходом      6-го входного импульса. Пока считает до 5-ти на выводе 2 —
единица , с приходом 6-го импульса в момент перехода в ноль — логический ноль.

Используя две микросхемы К176ИЕЗ и К176ИЕ4 можно построить счетчик, на подобие того, что
используется в электронных часах для подсчета секунд или минут, то есть,
счетчик считающий до 60-ти. На рисунке 5 показана схема такого счетчика. 

Схема
такая же как на рисунке 3, но разница в том, что в качестве микросхемы D3 вместе К176ИЕ4
используется К176ИЕЗ. А эта микросхема считает до 6-ти, значит и число десятков
будет 6. Счетчик будет считать «00» до «59», и с приходом
60-го импульса переходить в ноль. Если сопротивление резистора R1 подобрать таким образом,
чтобы импульсы на выходе D1.2
следовали с периодом в одну секунду, то можно получить секундомер, работающий
до одной минуты.

Используя эти микросхемы несложно
построить электронные часы.

 Это и будет нашим следующим занятием.



Раздел:
[Теоретические материалы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:



www.cavr.ru