Разработка системы частотной индикации генератора когерентных сигналов
4.1.4 Семисегментные индикаторы
Семисегментный индикатор - устройство отображения цифровой информации. Это наиболее простая реализация индикатора, который может отображать арабские цифры. Для отображения букв используются более сложные многосегментные и индикаторы.
В семисегментных индикаторах применены светоизлучающие диоды. Каждый отдельный сегмент зажигает отдельный светодиод, и помимо сегментов цифр, имеется ещё и десятичная точка для отделения целой части от дробной. Все сегменты условно обозначают латинскими буквами (рисунок 12).
Рисунок 12 - Схема соединения светодиодов индикатора с общим анодом
У сегментных индикаторов один из выводов является общим для светодиодов всех сегментов. Следовательно, различают индикаторы с общим анодом (рисунок 12) и с общим катодом.
Индикаторы с общим анодом используют следующим образом: вывод общего анода соединяют с питающим проводом, а выводы катодов некоторых сегментов, образующих необходимую цифру, коммутируют на общий провод. Ток, пройдя через светодиоды сегментов, вызовет их свечение, и индикатор отобразит желаемую цифру. В случае с индикаторами с общим катодом всё наоборот: вывод общего катода соединяют с общим проводом, а выводы анодов некоторых сегментов коммутируют к питающему проводу.
Существуют специальные микросхемы семисегментных дешифраторов, переводящие четырёхбитный код в его семисегментное представление. К примеру, отечественные микросхемы КР514ИД1 для индикаторов с общим катодом или КР514ИД2 с общим анодом. Иногда дешифраторы встраивают прямо в индикатор. В настоящее время, в связи с широким распространением однокристальных микроконтроллеров, семисегментные светодиодные индиикаторы подключаются напрямую к выводам микроконтроллера. Так организуется статическая индикация на сегментных светодиодных индикаторах.
Но для управления большим числом индикаторов, выводов управляющей микросхемы на каждый индикатор может и не хватить, поэтому для отображения информации на большом количестве индикаторов используется динамическая индикация. Суть её состоит в том, что общие выводы индикаторов коммутируются отдельно, а остальные выводы сегментов всех индикаторов соединены параллельно одной шиной, объединяющей выводы одинаковых сегментов всех индикаторов. Таким образом, можно поочерёдно зажигать различные цифры на каждом индикаторе. А если этот процесс производить с большой скоростью, тогда человеческий глаз не будет замечать переключений индикаторов, и вся отображаемая информация будет восприниматься как статичное значение.
Среди семисегментных индикаторов широко распространены индикаторы серии SA56. Они выполнены на основе высокоэффективных полупроводниковых материалов (на основе арсенида галлия и фосфида галлия с легирующими примесями), характеризуются широким выбором длин волн светового излучения, размеров отображаемых символов, яркости излучения. Для разработки устройства частотной индикации выбран семисегментный индикатор с точкой SA5611EWA (общий анод), который обладает характеристиками, наиболее подходящими для разрабатываемого устройства.
Характеристики индикатора SA5611EWA [1]:
Центральная длина волны светового излучения: 627 нм (красный)
Максимально допустимый постоянный ток через один сегмент: 30 мА
Максимально допустимое обратное напряжение: 5 В
Рассеиваемая мощность: 75 мВт
Размер корпуса: 19 х 12,7 х 8 мм
Размер отображаемого символа: 14 х 8 мм