Il Display a sette segmenti è più frequentemente utilizzato il display digitale in calcolatrici, contatori digitali, orologi digitali, strumenti di misura, ecc. Di solito, i display come i LED e gli LCD vengono utilizzati per visualizzare i caratteri così come i numeri numerici. Tuttavia, viene utilizzato un display a sette segmenti per visualizzare sia i numeri che i caratteri. Questi display sono spesso guidati dalle fasi di output del digitale circuiti integrati come i contatori di decadi così come i latch. Tuttavia le uscite di questi sono del tipo a 4 bit BCD (decimale con codice binario) , quindi non appropriato per il funzionamento diretto del display a sette segmenti. Per questo, un decodificatore del display può essere impiegato per convertire il codice BCD in un codice a sette segmenti. In generale, ha quattro linee di ingresso e sette linee di uscita. In questo articolo viene illustrato come progettare un display BCD a sette segmenti circuito del decodificatore utilizzando porte logiche.
Teoria del decodificatore del display da BCD a sette segmenti
Il decodificatore è una componente essenziale in Decodificatore BCD a sette segmenti . Un decodificatore non è altro che un circuito logico combinatorio utilizzato principalmente per convertire un BCD in un numero decimale equivalente. Può essere un decodificatore BCD a sette segmenti. UN circuito logico combinatorio può essere costruito con porte logiche che includono input e output. L'uscita di questo circuito risiede principalmente nella condizione attuale degli ingressi. I migliori esempi di questo circuito sono multiplexer , demultiplatori , sommatori, sottrattori , codificatori, decodificatori, ecc.
BCD a display a sette segmenti
La progettazione del circuito, così come il funzionamento, dipende principalmente dai concetti di Algebra booleana così come porte logiche. Un sette segmenti Circuito di visualizzazione a LED può essere costruito con otto LED. I terminali comuni sono anodo oppure catodo. Un display a sette segmenti del catodo generale include 8 pin in cui 7 pin sono pin di ingresso contrassegnati con da a a ge 8th pin è un pin di terra.
Progettazione del circuito decodificatore display BCD a 7 segmenti
La progettazione di Decodificatore display BCD a sette segmenti il circuito prevede principalmente quattro fasi: analisi, progettazione della tabella della verità, K-map e progettare un circuito logico combinatorio utilizzando porte logiche.
Il primo passo di questo progetto di circuito è un'analisi del display a sette segmenti del catodo comune. Questo display può essere costruito con sette LED sotto forma di H. Una tabella di verità di questo circuito può essere progettata dalle combinazioni di ingressi per ogni cifra decimale. Ad esempio, il numero decimale '1' controllerebbe una miscela di b & c.
Il secondo passo è il disegno della tabella della verità elencando il display segnali di ingresso-7, numeri binari a quattro cifre equivalenti e numero decimale.
La progettazione della tabella di verità per il decoder dipende principalmente dal tipo di display. Abbiamo già discusso sopra cioè, per un display a catodo comune, l'uscita del decodificatore deve essere alta per far lampeggiare il segmento.
Di seguito è mostrata la forma tabulare di un decodificatore BCD a 7 segmenti con un display a catodo comune. La tabella di verità è composta da sette colonne o / p equivalenti a ciascuno dei sette segmenti. Ad esempio, la colonna per un segmento illustra le varie disposizioni per le quali deve essere illuminato. Quindi il segmento 'a' è energico per le cifre come 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 e 9.
Digit | X | Y | CON | NEL | per | b | c | d | e | f | g |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Due | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
Utilizzando la tabella di verità sopra, per ogni funzione di output, è possibile scrivere l'espressione booleana.
a = F1 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 3, 5, 7, 8, 9)
b = F2 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9)
c = F3 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
d = F4 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 3, 5, 6, 8)
e = F5 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 6, 8)
f = F6 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 4, 5, 6, 8, 9)
g = F7 (X, Y, Z, W) = ∑m (2, 3, 4, 5, 6, 8, 9)
La terza fase di questo progetto riguarda principalmente la progettazione di K-map (mappa di Karnaugh) per ogni espressione di output e poi accorciandoli per ottenere la combinazione logica degli input per ogni output.
Semplificazione di Karnaugh -Mappa
La semplificazione della k-map del decodificatore a 7 segmenti a catodo comune può essere eseguita per pianificare il circuito combinatorio. Dalla semplificazione della K-map sopra, possiamo ottenere le equazioni di output come queste
a = X + Z + YW + Y'W '
b = Y ’+ Z’W’ + ZW
c = Y + Z '+ W
d = Y’W ’+ ZW’ + YZ’W + Y’Z + X
e = Y’W ’+ ZW’
f = X + Z’W ’+ YZ’ + YW ’
g = X + YZ ’+ Y’Z + ZW’
Il passaggio finale di questo è la progettazione di un circuito logico utilizzando le equazioni k-map sopra. Un circuito combinatorio può essere costruito utilizzando 4 ingressi cioè A, B, C, D e uscite sul display come a, b, c, d, e, f, g. Il funzionamento del circuito logico di cui sopra può essere compreso solo con l'aiuto della tabella di verità. Una volta che tutti gli i / ps sono collegati alla piccola logica.
Circuito da BCD a decodificatore a sette segmenti
Quindi l'uscita del circuito logico combinatorio guiderà tutti i LED di uscita tranne 'g' alla trasmissione. Pertanto verrà visualizzato il numero '0'. Allo stesso modo, per tutti gli altri raggruppamenti degli interruttori di ingresso, avrebbe luogo lo stesso processo.
Display BCD a sette segmenti con IC 7447
Fondamentalmente, i diodi emettitori di luce sono di due tipi, vale a dire il catodo comune CC e l'anodo comune CA. Nel catodo comune, tutti gli otto terminali anodici utilizzano un solo terminale catodico, che è familiare. Considerando che nell'anodo comune, il terminale familiare per tutti i terminali del catodo è di tipo anodo.
Display BCD a sette segmenti con IC7447
Un decodificatore è un tipo di circuito logico combinatorio che collega i dati binari da n linee di ingresso verso 2n linee di uscita. Il IC7447 IC è un decodificatore BCD a sette segmenti. Questo IC7447 ottiene l'estensione decimale codificato in binario come l'input e fornisce gli output come il relativo codice a sette segmenti.
Quindi, questo è tutto sul display del decodificatore BCD a 7 segmenti. Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che questo circuito può essere modificato con timer e contatori per la visualizzazione degli impulsi CLK, e anche usato come circuito timer. Ecco una domanda per te, cos'è Karnaugh-Map?
