Circuite de afișare digitală

Sursă de tensiune cu afișare digitală A2 (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Circuite de afișare digitală

Circuite digitale


Intrebarea 1

Care este scopul unui circuit de decodificator cu șapte segmente "# 1"> Dezvăluiți răspunsul Ascundeți răspunsul

Afișajele cu șapte segmente sunt o interfață numerică foarte comună pentru echipamentele electronice digitale:

Este necesar un circuit decodor special pentru traducerea codurilor BCD pe 4 biți în combinațiile particulare de activări segmentare care reprezintă cifre zecimale.

Întrebare de urmărire: ce arată schema internă a unui afișaj tipic de șapte segmente ca "note ascunse"> Note:

Asigurați-vă că îi cereți elevilor să dezvăluie fișele tehnice de decodare pe care le-au găsit. Încă o dată, fișele tehnice ale producătorului conțin o multitudine de informații, iar elevii dvs. vor învăța mult prin cercetarea lor.

intrebarea 2

Nu stați acolo! Construiți ceva!

Învățarea de a analiza circuitele digitale necesită mult studiu și practică. În mod obișnuit, elevii practică prin lucrul prin numeroase probleme de probă și verificând răspunsurile lor față de cele oferite de manual sau instructor. În timp ce acest lucru este bun, există o cale mult mai bună.

Veți învăța mult mai mult prin construirea și analizarea circuitelor reale, permițând echipamentul de testare să furnizeze "răspunsurile" în loc de o carte sau de o altă persoană. Pentru exerciții de construire a circuitelor de succes, urmați acești pași:

  1. Desenați schema schematică a circuitului digital care urmează să fie analizat.
  2. Construiți cu atenție acest circuit pe un panou sau alt mediu convenabil.
  3. Verificați precizia construcției circuitului, urmărind fiecare cablu la fiecare punct de conectare și verificând elementele unu-câte unul pe diagramă.
  4. Analizați circuitul, determinând toate stările logice de ieșire pentru condițiile de intrare date.
  5. Măriți cu atenție aceste stări logice, pentru a verifica corectitudinea analizei.
  6. Dacă există erori, verificați cu atenție construcția circuitului în funcție de diagramă, apoi reanalizați cu atenție circuitul și re-măsurați.

Asigurați-vă întotdeauna că tensiunile sursei de alimentare sunt în limitele specificațiilor pentru circuitele logice pe care intenționați să le utilizați. În cazul în care TTL, sursa de alimentare trebuie să fie o sursă de reglare cu 5 volți, ajustată la o valoare cât mai apropiată de 5, 0 volți DC.

O modalitate prin care puteți economisi timp și reduce posibilitatea de eroare este să începeți cu un circuit foarte simplu și să adăugați incremental componente pentru a crește complexitatea acestuia după fiecare analiză, mai degrabă decât să construiți un circuit complet nou pentru fiecare problemă de practică. O altă tehnică de economisire a timpului este de a reutiliza aceleași componente într-o varietate de configurații diferite de circuite. În acest fel, nu va trebui să măsurați valoarea unei componente mai mult decât o dată.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Lăsați electronii înșiși să vă dea răspunsul la propriile "probleme practice"!

Note:

Experiența mea a fost că studenții au nevoie de multă practică cu analiza circuitului pentru a deveni competenți. În acest scop, instructorii oferă de obicei studenților lor o mulțime de probleme de practică prin care să lucreze și oferă răspunsuri elevilor să-și controleze munca. În timp ce această abordare îi face pe studenți să se familiarizeze cu teoria circuitelor, nu reușește să le educe pe deplin.

Elevii nu au nevoie doar de practică matematică. Aceștia au nevoie, de asemenea, de circuite de construcție practice practice și de echipamente de testare. Deci, sugerez următoarea abordare alternativă: elevii ar trebui să își construiască propriile "probleme practice" cu componente reale și să încerce să prezică diferitele stări logice. În acest fel, teoria digitală "vine în viață", iar studenții dobândesc o experiență practică pe care nu o vor câștiga decât prin rezolvarea ecuațiilor booleene sau prin simplificarea hărților Karnaugh.

Un alt motiv pentru a urma această metodă de practică este de a învăța metodele științifice ale studenților: procesul de testare a unei ipoteze (în acest caz predicții de stare logică) prin efectuarea unui experiment real. Elevii vor dezvolta, de asemenea, abilități reale de depanare, deoarece uneori fac erori de construcție a circuitelor.

Petreceți câteva momente de timp cu clasa dvs. pentru a revizui unele dintre "regulile" de construire a circuitelor înainte de a începe. Discutați aceste probleme cu elevii dvs. în aceeași manieră Socratică, în mod normal, ați discuta cu întrebările din foaia de lucru, în loc să le spuneți pur și simplu ce ar trebui și nu ar trebui să facă. Nu mă mai opresc niciodată să fiu uimită de modul în care elevii slab înțeleg instrucțiunile atunci când sunt prezentați într-un format tipic de prelegere (instructor monolog)!

Vă recomand foarte mult circuitele logice CMOS pentru experimentele la domiciliu, unde elevii nu pot avea acces la o sursă de alimentare reglementată de 5 volți. Circuitele CMOS moderne sunt mult mai rezistente în ceea ce privește descărcarea statică decât primele circuite CMOS, astfel încât temerile studenților care lezează aceste dispozitive prin faptul că nu au un laborator "potrivit" înființat la domiciliu sunt în mare măsură nefondate.

O notă adresată acelor instructori care se pot plânge de timpul "irosit" trebuie să-i facă pe elevi să construiască circuite reale în loc să analizeze doar matematic circuitele teoretice:

Care este scopul elevilor să vă urmeze cursul?

Dacă elevii dvs. vor lucra cu circuite reale, atunci ar trebui să învețe pe circuite reale ori de câte ori este posibil. Dacă obiectivul dvs. este de a educa fizicienii teoreticieni, atunci stați cu analiză abstractă, prin toate mijloacele! Dar majoritatea dintre noi intenționăm ca elevii noștri să facă ceva în lumea reală cu educația pe care o oferim. Timpul "risipit" petrecut în construirea circuitelor reale va plăti dividende uriașe când va veni timpul ca ei să-și aplice cunoștințele în probleme practice.

În plus, dacă elevii își construiesc propriile probleme de practică, îi învață cum să efectueze cercetări primare, permițându-le astfel să își continue educația electrică / electronică în mod autonom.

În majoritatea științelor, experimentele realiste sunt mult mai dificilă și mai costisitoare decât circuitele electrice. Fizica nucleară, biologia, geologia și profesorii de chimie ar dori doar să aibă posibilitatea ca studenții lor să aplice matematică avansată la experimente reale care nu prezintă pericol pentru siguranță și costă mai puțin decât un manual. Nu pot, dar poți. Exploatați comoditatea inerentă științei voastre și obțineți-i pe acei studenți care lucrează în matematică pe o mulțime de circuite reale!

Întrebarea 3

Un decodor cu șapte segmente este un circuit digital conceput pentru a conduce un tip de dispozitiv de afișare digital foarte comun: un set de segmente LED (sau LCD) care fac cifre de la 0 la 9 la comanda unui cod de patru biți:

Comportamentul IC al driverului de afișare poate fi reprezentat de un tabel de adevăr cu șapte ieșiri: unul pentru fiecare segment al afișajului cu șapte segmente (a prin g). În tabelul următor, o ieșire "1" reprezintă un segment de afișare activ, în timp ce o ieșire "0" reprezintă un segment inactiv:


DCBAAbcdefgAfişa


00001111110„0“


00010110000„1“


00101101101„2“


00111111001„3“


01000110011„4“


01011011011„5“


01101011111„6“


01111110000„7“


10001111111„8“


10011111011„9“


Un exemplu din viața reală, cum ar fi acest lucru, oferă o prezentare excelentă pentru tehnici precum cartografierea Karnaugh. Să luăm o ieșire a, de exemplu, arătând-o fără toate celelalte ieșiri incluse în tabelul de adevăr:


DCBAA


00001


00010


00101


00111


01000


01011


01101


01111


10001


10011


Plotând o hartă Karnaugh pentru ieșirea a, obținem acest rezultat:

Identificați grupurile adiacente de 1 din această hartă Karnaugh și generați o expresie minimă a SOP din acele grupări.

Rețineți că șase dintre celule sunt goale, deoarece tabelul de adevăr nu conține toate combinațiile de intrări posibile cu patru variabile (A, B, C și D). Cu aceste lacune mari în harta Karnaugh, este dificil să se formeze grupări mari de 1 și astfel expresia "minimală" a SOP rezultată are mai mulți termeni.

Cu toate acestea, dacă nu ne pasă de starea de ieșire a în șase rânduri de tabele de adevăr nedefinite, putem completa celulele rămase ale hărții Karnaugh cu simbolurile "nu le pasă" (de obicei, litera X) și folosesc acele celule ca "wildcards" în determinarea grupărilor:

Cu această nouă hartă Karnaugh, identificați grupurile adiacente de 1 și generați o expresie minimă a SOP din acele grupări.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Karnaugh grupuri de grupuri cu grupuri stricte "1":


D

B +


D

CA + D


C


B

+


C


B


A

Karnaugh grupuri de hartă cu "nu-mi pasă" wildcards:

D + B + CA +


C


A

Următoarele întrebări: această întrebare și răspuns s-au concentrat doar pe o ieșire pentru circuitul de decodor BCD-7-segment. Imaginați-vă dacă abordăm toate cele șapte ieșiri ale circuitului decodorului în aceste două moduri, dezvoltând mai întâi expresii SOP folosind grupări stricte de ieșiri "1" și apoi folosind "nu-mi pasă" cu metacaractere. Care dintre aceste două abordări presupuneți că ar aduce cele mai simple circuite de poartă "note ascunse"> Note:

Unul dintre punctele acestei întrebări este ca elevii să înțeleagă că grupurile mai mari sunt mai bune, prin faptul că oferă condiții mai simple pentru POS. De asemenea, elevii trebuie să-și dea seama că abilitatea de a folosi stări "nu le pasă" ca substituenți "wildcard" în celulele cartografice Karnaugh crește șansele de a crea grupuri mai mari.

Adevarul este cunoscut, am ales un exemplu destul de prost pentru a incerca sa fac o expresie SOP, deoarece exista doar doua conditii de productie non-zero din zece! Formularea unei expresii POS ar fi fost mai ușoară, dar asta e un subiect pentru o altă întrebare!

Întrebarea 4

Un decodor cu șapte segmente este un circuit digital conceput pentru a conduce un tip de dispozitiv de afișare digital foarte comun: un set de segmente LED (sau LCD) care fac cifre de la 0 la 9 la comanda unui cod de patru biți:

Comportamentul IC al driverului de afișare poate fi reprezentat de un tabel de adevăr cu șapte ieșiri: unul pentru fiecare segment al afișajului cu șapte segmente (a prin g). În tabelul următor, o ieșire "1" reprezintă un segment de afișare activ, în timp ce o ieșire "0" reprezintă un segment inactiv:


DCBAAbcdefgAfişa


00001111110„0“


00010110000„1“


00101101101„2“


00111111001„3“


01000110011„4“


01011011011„5“


01101011111„6“


01111110000„7“


10001111111„8“


10011111011„9“


Scrieți expresiile SOP sau POS nesimplicate (alegeți forma cea mai potrivită) pentru ieșirile a, b, c și e.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Expresii (nesimplicate):

a = (D + C + B +


A

) (D +


C

+ B + A)

b = (D +


C

+ B +


A

) (D +


C

+


B

+ A)

c = D + C +


B

+ A

e =


D


C


B


A

+


D


C

B


A

+


D

CB


A

+ D


C


B


A

Întrebare de provocare: utilizați legile algebrei booleene pentru a simplifica fiecare dintre expresiile de mai sus în formele cele mai simple.

Note:

Acesta arată un exemplu foarte practic al formelor SOP și POS Boolean și de ce este necesară simplificarea pentru a reduce numărul de porți cerut la un minim practic.

Întrebarea 5

Examinați foaia de date pentru un decodor / driver IC 7447 BCD-7 și identificați ce condiții de intrare trebuie îndeplinite pentru a determina afișarea oricărei cifre zecimale de la 0 la 9.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Vă voi lăsa să vă dați seama de aceste detalii prin căutarea fișei de date cu tine!

Următoarea întrebare: ce caracteristici diferențiază decodorul / driverul 7447 de la cele 7448 sau 7449 "note ascunse"> Note:

Având în vedere că foile de date pentru acest decodor / driver IC special sunt ușor de obținut și citit, elevii dvs. ar trebui să aibă probleme în a face cercetarea.

Întrebarea 6

Elementele de afișare cu cristale lichide (LCD) necesită aplicarea tensiunii AC mai degrabă decât a tensiunii DC pentru a preveni anumite efecte nedorite. Deoarece circuitele logice funcționează în mod obișnuit la curent continuu (V CC sau V DD și Ground), trebuie să existe un mod inteligent de generare a curentului necesar de la o putere logică DC pentru a conduce aceste dispozitive de afișare eficiente. Într-adevăr, se întâmplă exact ca porțile exclusiv-OR să facă trucul destul de frumos:

Luați în considerare sursa de tensiune de undă pătrată în această schemă ca sursă de stări de logică alternantă "înaltă" și "joasă", respectiv 5 volți și respectiv 0 volți. Determinați ce tip de tensiune există în lichidul de cristal lichid cu comutatorul în poziția deschisă și poziția închisă și de aici determinați ce poziție de comutare are ca rezultat un LCD întunecat față de un LCD transparent .

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Închiderea comutatorului face ca ecranul LCD să fie opac; deschiderea comutatorului face ca ecranul LCD să fie transparent.

Note:

Rețineți că nu am specificat nicăieri în întrebare sau în răspunsul dacă aplicarea tensiunii pe un segment LCD a întunecat sau luminat acel segment. Acesta este un detaliu pe care il las studentilor sa cerceteze!

Metoda specială de a genera AC de la DC folosind o poartă XOR este destul de inteligent. În esență, folosim capacitatea XOR ca un invertor / tampon controlat pentru a inversa "polaritatea" semnalului undei pătrate. Asigurați-vă că elevii dvs. vă explică modul în care AC este aplicat pe ecranul LCD în acest circuit.

Întrebarea 7

O caracteristică găsită pe cele mai multe IC-uri de decodor / șofer de 7 segmente se numește decuplare . Descrieți ce este această caracteristică și de ce este folosit. Sugestie: o bună sursă de informații despre acest subiect este o foaie de date pentru un decodor / driver IC de 7 segmente.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

"Ripple blanking" se folosește în afișaje de mai multe cifre pentru a forța zerurile de conducere sau trecerea la starea off.

Note:

Răspunsul pe care îl dau aici este intenționat vag, ca de obicei. Ceea ce vreau studenții să facă este să caute propriile fișe de date și să poată arăta unde au primit informațiile.

Întrebarea 8

Este de obicei necesar să aveți mai mult de o singură cifră de afișare pentru un sistem digital. Modul cel mai evident și direct de a conduce mai multe unități de afișare pe 7 segmente este utilizarea unui număr egal de decodoare BCD-7-segment, cum ar fi:

Dacă conducem IC-urile decodorului cu un microprocesor sau un microcontroler, această tehnică directă folosește, din nefericire, o mulțime de știfturi I / O. În acest caz special, cu trei display-uri cu 7 segmente, am avea nevoie să folosim doisprezece pini de ieșire pe microcontroler pentru cele trei numere BCD:

Datorită numărului limitat de cipuri pe majoritatea cipurilor MPU și MCU, liniile de I / O sunt prețioase. Ar fi o rușine să risipim atât de multe pe o funcție simplă, cum ar fi afișarea cifrelor de afișare atunci când le putem folosi pentru alte sarcini, cum ar fi interfața cu dispozitivele de memorie, recepționarea de date din lumea senzorilor, conducerea dispozitivelor de control discrete, cum ar fi luminile și solenoidele, sau comunicarea cu alte sisteme MPU / MCU. Dar dacă fiecare cifră necesită patru linii de ieșire pentru numărul BCD, cum putem folosi mai puțin de douăsprezece linii de ieșire pe procesor "/ / www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/03035x03. png ">

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Pasul MCU / MPU:

  1. Selectați numărul numeric 1
  2. Cod BCD de ieșire pentru numărul 1
  3. Întrerupeți pentru o perioadă scurtă de timp (milisecunde)
  4. Selectați numărul numeric 2
  5. Codul BCD de ieșire pentru numărul numeric 2
  6. Întrerupeți pentru o perioadă scurtă de timp (milisecunde)
  7. Selectați numărul numeric 3
  8. Cod BCD de ieșire pentru numărul numeric 3
  9. Întrerupeți pentru o perioadă scurtă de timp (milisecunde)
  10. Repetați ciclul

Întrebare de urmărire: ce ar trebui să fie schimbat în acest circuit pentru a utiliza afișaje cu LED-uri cu 7 cataloage în loc de afișe comune anodice?

Note:

Asigurați-vă că le-ați întrebat studenților unde au reușit să studieze ecrane multiplexate pe 7 segmente și ce gândesc despre această tehnică specială de a produce un afișaj zecimal "continuu" cu trei cifre prin intermitența lor foarte rapidă. Tehnicile inteligente, cum ar fi acest lucru, sunt adesea necesare pentru a profita la maximum de hardware-ul limitat.

Apropo, am renunțat la rezistoarele obișnuite de limitare a curentului cu LED-uri din diagramele schematice, de dragul brevetului. Vezi dacă vreunul dintre elevii tăi este capabil să prindă această omisiune!

Întrebarea 9

Computerele digitale comunică prin dispozitive externe prin porturi : seturi de terminale, de obicei aranjate în grupuri de 4, 8, 16 sau mai mult. Aceste terminale pot fi setate la stări logice ridicate sau joase prin scrierea unui program pentru calculatorul care trimite o valoare numerică portului. De exemplu, aici este o ilustrare a unui microcontroler instruit să trimită numărul hexazecimal 2B la portul A și A9 la portul B:

Să presupunem că am dori să folosim primii șapte biți ai fiecărui port (pinii 0 până la 6) pentru a conduce două display-uri cu 7 cataloage comune, în loc să folosim IC-decodor BCD-7-segment:

Scrieți valorile hexazecimale necesare pentru ieșirea la porturile A și B pentru a genera afișarea "42" la cele două unități de afișare cu 7 segmente.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Port A = 5B 16 Port B = 66 16

Rețineți că și următoarele răspunsuri sunt valide:

Port A = DB 16 Port B = E6 16

Următoarea întrebare: scrieți aceleași valori numerice în zecimal, mai degrabă decât în ​​hexazecimal.

Note:

Rădăcina acestei întrebări este puțin mai mult decât conversia binară-hexazecimală, dar introduce și studenții la conceptul de control al stărilor de biți în porturile microcomputerelor prin scrierea valorilor hexazecimale. Ca atare, această întrebare este foarte practică! Deși este puțin probabil ca cineva să omite decodoarele BCD-7-segment atunci când construiește un afișaj zecimal din două cifre (pentru că faci acest lucru folosindu-se atât de multe prețioase microcontroler I / O pini), este cu siguranță posibil! Există multe alte aplicații decât acest lucru în cazul în care trebuie să obțineți microcontrolerul pentru a scoate o anumită combinație de stări înalte și joase, iar cel mai rapid mod de a programa acest lucru este de a trimite valori hex la porturi.

În cazul în care studenții solicită, spuneți-le că un prefix pentru semnăturile dolarului este uneori folosit pentru a desemna un număr hexazecimal. Alte ori, se utilizează prefixul 0x (de exemplu, $ F3 și 0xF3 înseamnă același lucru).

Întrebarea 10

MM58342 driverul de afișare de înaltă tensiune IC de la National Semiconductor servește ca o interfață între un microprocesor sau un microcontroler și un panou de afișare cu fluorescență în vid de înaltă tensiune (VF). IC intelege si conditioneaza 20 de biți de date pentru a conduce 20 "grile" într-un astfel de afișaj. Când sunt combinate cu un driver similar care conduce anozile aceluiași afișaj VF, pixelii individuali (sau combinații de pixeli) pot fi controlați (aprinși).

O caracteristică interesantă a acestui IC este faptul că primește cele 20 de biți de date în serie (una câte una), printr-un singur pin de intrare:

Citiți foaia de date pentru acest dispozitiv, apoi comentați de ce credeți că a fost ales un format de intrare de date serial (mai degrabă decât paralel). Descrieți, de asemenea, secvența de operare pentru încărcarea datelor în acest IC și trimiterea acestora către cele 20 de linii de ieșire.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Dacă nu ar fi pentru intrarea serială, acest IC ar avea destul de cativa pini mai! Diagrama de timp și descrierea din foaia de date ar trebui să furnizeze o mulțime de informații pentru a determina modul de trimitere a datelor pe ecran utilizând acest IC.

Note:

În timp ce această întrebare introduce conceptul de afișaj cu fluorescență în vid (VF), acesta servește și ca o analiză a tehnologiei de reglare a deplasării și a dispozitivului de blocare. Diagrama bloc ar trebui să fie suficient de informativă pentru ca majoritatea studenților să fie capabili să găsească cel puțin o procedură aproximativă pentru încărcarea și transmiterea datelor.

Este interesant să notați (și să discutați cu elevii dvs.) că acest IC nu decodează caracterele. Ea doar condiționează și emite biți de informații în rețelele unui afișaj KF. Întrebați elevii, atunci când cred că modelele de pixeli "on" și "off" trebuie să fie generați pentru a forma caractere specifice pe ecran.

Întrebarea 11

O nouă tehnologie care intră pe piață este diodele organice de emisie de lumină sau OLED-urile. Descrieți ce sunt acestea și de ce au promisuri atât de mari pentru elementele dispozitivului electronic de afișare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Un "organic" LED este unul realizat din molecule organice (conținând carbon) în loc de siliciu cristalin, arsenid de galiu sau alte substanțe semiconductoare mai tradiționale. Un avantaj distinct al acestor dispozitive este ușurința lor de fabricare, dar vă voi permite să cercetați exact de ce (precum și alte avantaje ale acestor dispozitive).

Note:

Această întrebare este destinată uzurii, deoarece LED-urile organice vor deveni atât de populare încât își vor pierde noutatea ("noua tehnologie") sau vor deveni înlocuite cu ceva chiar mai bine. Dar pentru moment (mai 2005), ei sunt vrednici de propria lor întrebare în proiectul Socratic Electronics!

Întrebarea 12

Doi studenți de electronică încearcă să construiască circuite de afișare pe 7 segmente, unul utilizând un decodor / driver IC 7447, iar celălalt un 7448. Ambii studenți le conectează IC-urile la afișajele cu 7 capete comune:

Studentul care utilizează semnalul 7448 observă că segmentele LED se aprind slab, dar modelele nu sunt corecte pentru cifrele care ar trebui să fie afișate. Studentul care utilizează modelul 7447 are o problemă și mai gravă: nici o lumină! Amândoi au verificat și re-verificat cablajul, fără nici un rezultat. Se pare că toate conexiunile sunt în locul potrivit.

Ce credeți că problema este "# 12"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Nici 7447, nici 7448 nu sunt proiectate pentru a sursa curent la segmentele LED-uri, doar chiuveta curent. Vă voi lăsa să vă dați seama de ce cipul 7448 are capacitatea de a face oricare dintre segmentele LED-uri să aprindă deloc.

Următoarele întrebări: urmăriți direcția fluxului de electroni prin fire între cipul decodorului și afișaj.

Note:

Această întrebare oferă o oportunitate excelentă de a discuta despre diferența dintre sursa de alimentare și curentul de scufundare, precum și importanța cunoașterii a ceea ce arată stadiul de ieșire al unei IC în plan intern.

Întrebarea 13

O tehnologie de afișare depășită, care încă găsește adepți entuziaști în lumea pasionaților, numită tuburi Nixie, se bazează pe un decodor BCD-10 pentru a conduce unul din zece catozi metalici diferiți în interiorul unui bec din sticlă cu umplutură neonului. Pentru fiecare cod BCD, exact unul dintre figurile catodului din interiorul tubului "Nixie" va străluci, determinând acea cifră să strălucească cu o lumină roz-portocalie. Tubul primește energie printr-un anod comun (de obicei peste 150 de volți DC).

Un prieten al tău încearcă să-și construiască propriul circuit de afișare a tubului Nixie, dar întâmpină probleme. Vrea să utilizeze un decodor BCD-10 la 7442 pentru a conduce zece tranzistoare discrete, fiecare manipulând curentul pentru o cifră din tub. Fiind prudent, prietenul tău decide să conecteze doar unul dintre cifrele tubului Nixie la un tranzistor și apoi la 7442, pentru a vedea dacă ideea funcționează (înainte de a conecta toate cele zece).

Din nefericire, acea cifră începe să lumineze momentul în care alimentarea DC de înaltă tensiune este activată, chiar înainte ca cipul 7442 să primească energie! Și după aceea, 7442 se încălzește la atingere, ceea ce nu este bun.

Crezând că a deteriorat IC 7442, prietenul tău se îndreaptă spre tine pentru sfaturi. A făcut ceva rău aici "# 13"> Reveal răspuns Ascunde răspunsul

Transistorul nu este corect. Prietenul dvs. va trebui să aibă o altă treaptă de ieșire a tranzistorului pentru circuitul său de afișare!

Urmărire la întrebare: comentați strategia prietenilor dvs. pentru a conecta un singur tranzistor la un tub catod Nixie pentru un test. A fost o idee bună? De ce sau de ce nu? A facut asta, cu exceptia 7442 de la daune suplimentare?

Note:

Am lăsat răspunsul în mod intenționat vag, astfel încât elevii să trebuiască să-și dea seama cum să folosească corect BJT-urile pentru a conduce catodii cu tuburi Nixie. Aceasta este o bună ocazie pentru ei să revizuiască teoria BJT și să schimbe utilizarea aplicației, așa că nu-l strici dând departe răspunsul!

Întrebarea 14

Tehnologia afișajului cu cristale lichide (LCD) a utilizat unghiuri de vizualizare foarte înguste. Oricine își amintește primul afișaj LCD de pe computerele personale portabile va atrage atenția asupra faptului că ați putea vedea afișajul numai dacă îl vedeți perpendicular pe suprafața afișajului sau într-un unghi foarte mic față de perpendicular.

Tehnologia LCD modernă este mult mai bună, nu este la fel de bună ca vizualizarea hârtiei tipărite, "standardul de aur" pentru afișarea non-emissive. Un termen utilizat frecvent pentru a descrie calitatea vizionării în ceea ce privește unghiul este Lambertian . Definiți ce înseamnă "Lambertian" în ceea ce privește suprafețele de afișare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

O suprafață "Lambertian" emite (sau reflectă) lumina cu o intensitate proporțională cu cosinusul unghiului de vizualizare (față de perpendiculară). Hârtia este Lambertian în caracteristicile sale reflexive, care este unul din motivele pentru care este ușor de citit în comparație cu tehnologiile contemporane de afișare digitală.

Note:

Această întrebare este destinată uzurii, deoarece afișările Lambertian vor deveni probabil o realitate în următorii câțiva ani. Dar pentru moment (mai 2005), este un termen care merită definit în studiul introductiv al tehnologiilor de afișare.

Un exemplu de încercare timpurie la afișarea completă Lambertian este tehnologia Gyricon dezvoltată de Xerox. Cercetați acest lucru și fiți pregătiți să discutați acest lucru cu elevii dvs. ca un exemplu de abordare nouă pentru afișaje electronice non-emisive.

Întrebarea 15

O metodă de a conduce pixeli într-un afișaj pe bază de grilă este de a organiza pixelii în rânduri și coloane, apoi selectați pixeli individuali pentru iluminare prin intersecția unei linii de rând specifice și a unei linii specifice de coloană. În acest exemplu, controlam o rețea de 8 x 8 de LED-uri cu două porturi de 8 biți (1 octet) ale unui microcontroler:

Rețineți că este necesară o stare ridicată la unul dintre bornele portului B pentru a activa un rând, iar pe unul dintre pinii portului A este necesară o stare scăzută pentru a activa o coloană, deoarece anodurile LED se conectează la portul A și catodurile LED se conectează la port B.

Determinați codurile hexazecimale pe care ar trebui să le emise la porturile A și B pentru a energiza LED-ul în colțul din stânga jos al grila 8 × 8.

Port A =

Portul B =

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Port A = $ FE

Port B = 80 USD

Note:

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →