BCD到7段LED显示解码器电路

介绍

最常见的七段显示器用于显示数字手表,计算器,时钟,测量仪器和数字计数器等的数字。通常,LCD和LED段提供数字数字和字符的显示输出。

但是要显示字符和数字(为了生成十进制读数),最常用的七段显示器。主要是这些显示由数字IC的输出级驱动(必须执行输出级的视觉指示),例如锁存器和十年计数器等。

但是这些输出是4位二进制编码十进制(BCD)的形式,不适合直接驱动七段显示

显示解码器用于将BCD或二进制代码转换为7个段代码。它通常具有4条输入线和7个输出线。在这里,我们使用逻辑门设计一个简单的显示解码器电路。

尽管可用的商业BCD到7段解码器,但是使用逻辑门设计显示解码器可能被证明是有益的,并且从经济以及知识的角度来看。

回到顶部

显示解码器电路原理

基本思想涉及使用组合逻辑电路驱动共同的阴极7段LED显示器。逻辑电路设计有4个输入和7个输出,每个输出表示显示IC的输入。设计了使用Karnough的地图,设计了每个输入的逻辑电路。

相关帖子:采用AVR微控制器的水位指示器

电路后面的理论:

该电路的第一个和最重要的方面是解码器。解码器是一种组合电路,用于将二进制或BCD(二进制编码十进制)数转换为相应的十进制数。它可以是一个简单的二进制到十进制解码器或BCD到7段解码器。

另一部分是组合逻辑电路。组合逻辑电路是仅由输出和输入组成的逻辑门系统。组合逻辑电路的输出仅取决于输入的当前状态而不是其他的。这种电路的最佳示例是编码器和解码器,多路复用器和解复用器,加法器,减法因子等。

要了解这些逻辑电路的设计和操作,需要对布尔代数和逻辑门具有良好的了解。亚博彩票下载例如,很少有基本布尔代数规则是互补的法律,联想法,De-Morgan的法律等。

一个7段LED显示屏由8个LED组成,使所有的阳极或阴极是共同的。一个普通的阴极7段显示器由8个引脚组成- 7个输入引脚标记从' A '到' g '和8TH.销为普通接地销。

回到顶部

7段显示解码器电路设计

步骤1:设计的第一步是对共阴极7段显示器的分析。一个7段显示器由一个“H”形式的led排列组成。一个真值表是由每个十进制数的输入组合构成的。例如,十进制数1将命令b和c的组合(参见下面给出的图表)。

普通阴极7-Segment LED
7段LED

图像资源链接:www.thelearningpit.com

步骤2:第二步涉及构建列出7个显示输入信号,十进制数和相应的4位二进制数的真实表。

解码器设计的真实表取决于7段显示的类型。如上所述,对于公共阴极七段显示器,解码器或段驱动器的输出必须高效,以便发光段。

下图显示了具有共同阴极显示器的BCD至七段解码器的真实表。在真相表中,有7个不同的输出列对应于7个段中的每一个。

假设分段a的列显示了将要被照亮的不同组合。所以0 2 3 5 6 7 8和9是有效的。

BCD到常见的阳极7段真理表

从上述真值表中,每个输出函数的布尔表达式都可以写入

a = f1(a,b,c,d)=Σm(0,2,3,5,7,8,9)

B = F2(a,b,c,d)=Σm(0,1,2,3,4,7,8,9)

C = F3(A,B,C,D)=Σm(0,1,3,4,5,6,7,8,9)

d = F4 (A, B, C, d) =∑m (0,2, 3, 5, 6, 8)

E = F5(a,b,c,d)=Σm(0,2,6,8)

f = f6(a,b,c,d)=Σm(0,4,5,6,8,9)

G = F7(a,b,c,d)=Σm(2,3,4,5,6,8,9)

第3步:第三步涉及为每个输出术语构造Karnough的地图,然后简化它们以获得每个输出的输入的逻辑组合。

K-MAP简化

下图是为了设计组合电路而对共阴极七段译码器进行的k-map简化。

K-MAP 1

K-MAP 2

K-MAP 3

从上述简化中,我们得到输出值

k地图简化

第四步:最后一步涉及为每个输出信号绘制组合逻辑电路。一旦完成任务,可以使用4个输入(A,B,C,D)和7段显示器(A,B,C,D,E,F,G)来绘制组合逻辑电路作为输出。

使用基本门BCD到7段解码器设计

回到顶部

显示解码器电路操作

可以通过真理表本身理解电路操作。当所有输入连接到低逻辑时,组合逻辑电路的输出将是以驱动除“G”以传导外的所有输出LED。因此,将显示数字0。对于输入开关的所有其他组合,将进行类似的操作。

注:也请阅读有趣的帖子-LED闪烁电路

实际上BCD到7段解码器以74LS47等集成电路的形式提供。除了常规的4个输入引脚和7个输出引脚外,它包括用于段测试的灯泡测试引脚,用于在多个显示系统中缩小零的纹波消隐输入引脚,用于级联目的和消隐输入引脚的纹波消隐输出引脚。

回到顶部

显示解码器电路的应用

  1. 可以使用定时器和计数器来修改该电路以显示时钟脉冲的数量。
  2. 该电路可以被修改为开发字母表显示系统而不是十进制数显示系统。
  3. 它可以用作定时器电路。

[还阅读:如何制作可调整的计时器]

回到顶部

显示解码器电路的限制

  1. 该电路涉及大量逻辑门,非常复杂。
  2. 每个逻辑门的定时延迟是一个问题,并且当用于显示脉冲数时,该电路可能不会产生准确的结果。
  3. 这是一个理论电路,可能需要很少的修改。

回到顶部

38回应

  1. 您可能希望仔细检查您在某些K-MAP上的Boolean代数。特别是对于c,因为你有;
    c = b + c'+ d
    我从k-map得到了
    c = B + c

  2. 坦率地说,我帮助了我,我正在做一项任务,我必须感谢出版商以及那些准备这个独特信息的人。

    1. 是的。并且它具有错误,即使是列'A'讽刺),在正常上方的正确规定的段落中。还有其他错误,如其他人指出的是,回复已经是,“不,它是正确的。”- 当它显然不是。所以,我认为这篇文章是从不同(错误)地点的抄袭,由没有线索的人抄袭。为什么?: - /叹气

  3. 有用的文章,然而,有一个错误的或门的图表上的“f”输出的第一个和最后一个引脚不应该被连接。没有绘制节点,所以这显然是绘制图时的错误,而不是逻辑错误。

  4. truth table for output ‘d’ is right but when filling the K-Map m(9) has been filled as 1 whereas it should have been 0 according to the simplification…as a result 1 term i.e. ‘A’ is extra in the output ‘d’.

  5. 有人可以解释一下普通阴极和共同的阳极概念吗?亚博彩票下载如果我们陆续使用一个,我想如何影响电路?谢谢

    1. 在常见的阴极。输出端连接接地。激活片段的输入是逻辑1。(正电压)

      在共同的阳极中,阳极连接并施加电力。激活段的输入是逻辑0(接地)

      上面列出的真相表是用于共同的阳极,而不是普通阴极。为了让普通阴极的真相表,翻转所有的表和零进行输出A-g。

  6. 在制作K-MAP简化时,您无法形成与功能C的12组相同的组。您可以创建2,4,8,16,32,64等的组(全部是2的权力)。

  7. 我认为你在这个等式中犯了一个错误a = f1(a,b,c,d)=Σm(0,2,3,5,7,8,9)。你错过了6.它应该是a = f1(a,b,c,d)=Σm(0,2,3,5,6,7,8,9)

  8. 目的:设计并构造一个能够接受4位二进制输入和显示的电路
    十进制输出在两个7段显示使用MUX,加法器和比较器。
    你能帮帮我吗

留下一个回复

您的电子邮件地址不会被公开。必需的地方已做标记*