Cel Ćwiczenia :

• Zbudowanie najprostszego woltomierza składającego się z przetwornika A/C oraz 4 wyświetlaczy siedmiosegmentowych multipleksowanych z regulacją częstotliwości

• Zapoznanie się z budową i zasadą działania licznika pierścieniowego 1 z 4, licznika 555, dekodera BCD, bufora trójstanowego oraz przetwornika A/C

Wiadomości Teoretyczne:

• I). Multipleksowanie

Polega na wyświetlaniu informacji na kilku wyświetlaczach w sposób nie równoczesny. W naszym przypadku, gdy wyświetlać będziemy informacje (4 cyfry) będziemy je zapalać pojedynczo na krótką chwilę od ostatniej do pierwszej. W chwili, gdy któraś z cyfr będzie zapalona pozostałe będą wygaszone. Gdy będziemy to robić z odpowiednio dużą częstotliwością oko ludzkie nie zauważy migotania a informacja wyświetlana nie będzie praktycznie niczym różnić się od tej jaką byśmy dostali bez multipleksowania.

Zalety multipleksowania :

• Gdy wyświetlana jest tylko jedna cyfra w jednym momencie wystarczy nam tylko jeden taki dekoder. W przypadku bez multipleksowania należałoby zastosować ich 4, a w przypadku liczby złożonej z 8 lub 12 cyfr, należałoby użyć 12 takich dekoderów. W przypadku zastosowania multipleksowania wystarczy jeden dekoder, a co za tym idzie obniżony zostaje koszt wytworzenia takiego układu.

• zapalanie wyświetlaczy po kolei umożliwia zwiększenie prądu przepływającego przez każdy segment bez obawy o jego przegrzanie lub przepalenie. Zwiększając prąd otrzymuje się większą jasność wyświetlacza, czyli bardziej czytelną informację.

• Podczas zapalania w jednej chwili tylko jednego z wyświetlacza zużywa się mniej prądu . Istotne jest to w przypadku układów zasilanych baterią .

II) Przetwornik A/C:

Ma on na celu przetworzenie napięcia na jego binarny odpowiednik.

Podając U na kostkę od 0 ÷ 5V (reg. potencjometrem) na wyjściu mamy wartości binarne od 0 ÷ 255 (zrealizowane na 8 bitach) jest to tzw. Proces kwantyzacji. Użyjemy do tego mikrokontrolera DS 520 i przy okazji program w mikrokontrolerze będzie skalował te wartości tak, aby wartości 255 na wejściu odpowiadała wartość 500 na wyjściu (wyświetlaczu).

III) Bufory trójstanowe:

Bufor przepuszcza wartość binarną, gdy na trzecim wejściu jest masa. Jeżeli nie ma masy jest w stanie wysokiej impedancji (Bufory trójstanowe to dwie płytki po dwie czwórki).

• IV) Dekoder BCD

Wartości od 0 do 255 zamieniane są na wartości BCD (binarnie, ale każda cyfra oddzielnie) np.102

1 0 2

0001 0000 0010

Przebieg ćwiczenia :

Do realizacji ćwiczenia wykorzystane będą elementy:

• licznik 555

• Licznik pierścieniowy 1 z 4 złożony z 2 przerzutników typu D i 4 bramek NAND

• Dekoder BCD-7 nr. 4511

• 2x bufor trójstanowy 74LS244

• Mikrokontroler DS87C520 zgody z 8051

Należy zbudować ukł. składający się z:

• Genaratora +licznika pierścieniowego +4 diód

Należy zaobserwować zachowanie się diód na wyjściu ukł.

Niepaląca się dioda oznacza masę na wyjściu (masa powoduje włączenie określonego wyświetlacza oraz przepuszczenie na dekoder 4511 jedną z 4 cyfr podaną na bufory trójstanowe).

Licznik pierścieniowy zbudowany jest w oparciu o rejestr przesuwny. W liczniku tym krąży tylko jeden bit wyróżniony w takt impulsów zegarowych. Taki cykl pracy uzyskuje się łącząc bezpośrednio wyjścia rejestru szeregowego z jego wejściami.

Schemat układu:

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna.

Badanie ukł. wyświetlania informacji na podstawie prostego woltomierza

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

- 5 -

W Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu			PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA
Imię i nazwisko:			Temat : Badanie ukł. wyświetlania informacji na podstawie prostego woltomierza				Numer Ćwiczenia: 11
Rok szkolny: 2002/2003	kl. IV5	Grupa: II2	Data wykonania ćwiczenia: Nieobecny usprawiedliwiony	Data oddania ćwiczenia	Ocena:	Podpis:	Numer w dzienniku: 4

---