- LABORATORIUM ELEKTRONIKI ANALOGOWEJ I CYFROWEJ -

BADANIE UKŁADÓW WYŚWIETLANIA INFORMACJI CYFROWEJ

I. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości typowych transkoderów kodu BCD 8421 na kod wskaźnika 7-segmentowego oraz układów wyświetlania informacji cyfrowej wykorzystujących te elementy.

Ćwiczenie przeprowadzone jest z użyciem programu symulacyjnego Electronics Workbench 4.0D.

II. ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCY UCZNIA

• budowa i zasada działania diod elektroluminescencyjnych LED;

• budowa 7-segmentowego wskaźnika LED i sposób sterowania nimi;

• sposób doboru rezystorów ograniczających prąd płynący przez segmenty wskaźnika 7-segmentowego LED;

• zasada multipleksowego (dynamicznego) i statycznego sposobu sterowania wskaźnikami 7-segmentowymi;

• zalety i wady multipleksowego i statycznego sposobu sterowania wskaźnikami 7-segmentowymi LED;

• znajomość podstawowych układów transkoderów kodu BCD na kod wskaźnika 7-segmentowego LED;

III. WYKAZ APARATURY

• zadajniki stanów logicznych;

• analizatory stanów logicznych;

• zasilacz stabilizowany +5V;

IV. PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Badanie układu transkodera 7447

Schemat poniżej przedstawia strukturę wewnętrzną układu transkodera scalonego 7447. Doprowadzając do wejść tego transkodera stany zgodnie z tablicą przedstawioną poniżej i obserwując stan jego wyjść oraz jego zachowanie określić tablicę działania oraz nazwać realizowane przez układ funkcje. Określić dodatkowo funkcję kocówki BI/RBO, które może być zarówno końcówką pełniącą rolę wejścia jak i wyjścia układu.

Tablica działania układu transkodera 7447

WEJŚCIA							WYJŚCIA								Liczba dziesiętna, symbol lub realizowana funkcja
LT	RBI	D	C	B	A	BI\RBO		a	b	c	d	e	f	g
1	1	0	0	0	0	1
1	-	0	0	0	1	1
1	-	0	0	1	0	1
1	-	0	0	1	1	1
1	-	0	1	0	0	1
1	-	0	1	0	1	1
1	-	0	1	1	0	1
1	-	0	1	1	1	1
1	-	1	0	0	0	1
1	-	1	0	0	1	1
1	-	1	0	1	0	1
1	-	1	0	1	1	1
1	-	1	1	0	0	1
1	-	1	1	0	1	1
1	-	1	1	1	0	1
1	-	1	1	1	1	1
-	-	-	-	-	-	0
1	0	0	0	0	0	0
0	-	-	-	-	-	1

Struktura wewnętrzna układu transkodera scalonego 7447

2. Projekt układu liczącego do 999

Wykorzystując układy transkoderów 7447 oraz układy liczników 7490 zaprojektować układ liczący do 999, w którym ma miejsce wygaszanie zer „0” nieznaczących i w którym stan licznika wizualizowany będzie na polach wskaźników 7-segmentowych LED. Zweryfikować poprawność zaprojektowanego układu i zamieścić go w sprawozdaniu z ćwiczenia.

V. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW

1. Dokładna charakterystyka układu transkodera 7447 (74247), 7448 (74248) wraz z opisem funkcji jego poszczególnych końcówek.

2. Uzupełniona tablica działania układu 7447 wraz z jej interpretacją.

3. Układ jednostki liczącej w zakresie do 999 z opisem sposobu realizacji funkcji wygaszania zer nieznaczących.

4. Własne wnioski, przemyślenia, spostrzeżenia.

VI. PRZYKŁADOWE PYTANIA I ZADANIA

1. Dokonaj charakterystyki wybranego układu transkodera kodu BCD na kod wskaźnika 7-segmentowego LED.

2. Omów budowę oraz zasadę działania diody elektroluminescencyjnej LED.

3. Omów budowę wskaźnika 7-segmentowego LED.

4. Omów zasadę statycznego sterowania wskaźnikiem 7-segmentowym LED oraz przedstaw zalety i wady tego typu rozwiązania.

5. Omów zasadę multipleksowego sterowania wskaźnikiem 7-segmentowym LED oraz przedstaw zalety i wady tego typu rozwiązania.

6. Dobierz rezystory ograniczające prąd płynący przez segmenty we wskaźniku ze wspólną anodą zasilanego ze źródła o napięciu 10V i napięciu przewodzenia diod LED w tym wskaźniku U_F=2,3V.

7. Zaproponuj układ z transkoderem '47, w którym uzyskuje się poprawienie kształtu cyfr 6 i 9 oraz istnieje możliwość wygaszenia wskaźnika od strony wejścia BI/RBO.

8. Przedstaw możliwości poprawnego zasilenia diod LED z wyjść bramek TTL.

9. Przedstaw możliwości poprawnego zasilenia diod LED z wyjść bramek CMOS.

10. Przedstaw możliwości poprawnego zasilenia diod LED w układzie tranzystorowym.

3

ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 3

im. gen. prof. Sylwestra KALISKIEGO

w ZAMOŚCIU

PRACOWNIA ELEKTRONICZNA

---