При экспериментах с микроконтроллерами почти всегда требуется иметь возможность каким-то образом индицировать состояние микроконтроллера, его режимов и т.п. В законченных конструкциях для этого целесообразно использовать жидкокристаллические дисплейные модули, в том числе цифро-буквенные и графические. Но эти дисплеи весьма дороги, поэтому использовать их при многочисленных экспериментах, постоянно перепаивая, весьма накладно. Во многих случаях выручает дисплейный модуль от телефонов PANAPHONE и других аналогичных, однако не всем радиолюбителям они доступны.

Так как любителю в подавляющем большинстве случаев достаточно наличие цифровой индикации, можно воспользоваться предлагаемой схемой (Рисунок 1) дисплея на семисегментных светодиодных индикаторах, которой я пользуюсь уже очень долгое время и предусматриваю для нее разъем практически во всех своих конструкциях на микроконтроллерах (даже тех, которым такая индикация и не нужна при обычной работе, но зато очень помогает при наладке).

Рисунок 1. Принципиальная схема дисплея

Схема настолько проста, что, на мой взгляд, в комментариях не нуждается. Качественный вариант схемы можно скачать из файлового архива (из-за размера рисунка целиком помещать его на страничку я не стал).

Коротко о деталях. Регистры использованы типа 74HC595, это регистры последовательного сдвига с дополнительным регистром-защелкой на параллельном выходе. Аналогов отечественного производства нет, но при некотором напряжении сил и переделке платы можно использовать К555ИР1 или аналогичные, но при этом неизбежно ухудшение качества индикации - станет заметно мерцание при обновлении информации.

Индикаторы HG1 и HG2 типа BA56-11SRWA фирмы KINGBRIGHT, под них разработана печатная плата, но при ее изменении можно применить любые другие индикаторы с общим анодом (или катодом, но тогда использовать такой дисплей при повторении моих устройств, размещенных на сайте, станет невозможно). Показанные на схеме, но отсутствующие на плате резисторы R49...R51 для поверхностного монтажа напаиваются непосредственно на дорожки в любом подходящем месте. Кстати, их установка вообще необязательна и требуется только в тех случаях, когда существует вероятность "висящих" сигнальных линий при поданном питании.

На рисунке 2 можно видеть внешний вид изготовленной платы во время работы. К дисплею подключена схема управления инвертором напряженеия.

Рисунок 2. Дисплей в работе

Контакт 9 разъема XR1 использован в качестве ключа, т.е. должен быть физически удален (я использую двухрядные разъемы типа PLS и PLD). К контакту 3 задумывалось подключать систему опроса клавиатуры, действующей на аналогичном принципе, но с регистрами параллельной загрузки и последовательного вывода, но пока что до этой системы руки не дошли. Если решите повторять схему, не задействуйте этот контакт для обеспечения совместимости с будущими схемами.

Питание схема получает от микроконтроллерного устройства. Потребление энергии зависит от числа светящихся сегментов и может быть весьма приличным, поэтому такой дисплей можно рекомендовать использовать только в конструкциях, питающихся от сети и при экспериментах "на столе".

Вывод на дисплей микроконтроллерное устройство осуществляет по трем сигнальным линиям (см. Рисунок 1): CD, CS и DS. Символ, отображаемый на индикаторе, определяется значением двоичных разрядов соответствующего регистра, т.е. записанного в него байта. Светящемуся сегменту соответствует нулевое значение разряда. Для обновления информации во всех шести индикаторах следует вывести 6 байт данных, начиная с того, который будет отображен на индикаторе HG2 в самом нижнем по схеме разряде. Процедура вывода следующая: на линии DS устанавливается значение первого бита, затем в линии CD формируется положительный импульс сдвига, по которому бит переписывается в цепочку регистров, далее на линию DS выставляется уровень следующего бита и подается следующий импульс, - и так для всех 48 битов (6 байтов). Вывод байта следует осуществлять, начиная со старшего бита. После того, как все байты записаны в регистры, следует сформировать на линии CS положительный импульс, по которому записанные в регистрах данные перепишутся в выходные регистры-защелки - отображаемая информация при этом станет новой. В промежутках между записью в дисплей все три сигнальные линии должны находиться в низком уровне.

Так как при включении питания регистры могут установиться в произвольное состояние, следует в программе микроконтроллера как можно раньше предусмотреть запись шести байтов 0xFF в дисплей, чтобы на нем не отобразился хаос. Быстродействие примененных регистров позволяет вести с ними обмен на любой доступной микроконтроллерам скорости, никаких задержек в программе не требуется.

Примененный в дисплее принцип статической индикации требует по одной микросхеме на разряд индикации, что не очень экономно, но зато позволяет легко создавать дисплеи любой разрядности, требуя при этом минимального количества сигнальных линий, что для многих применений очень важно.

Все необходимые файлы доступны для скачивания в файловом архиве. Так же дисплей в работе можно увидеть на видеороликах к проекту Hardware Control.

Коментарии (2)

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии.
Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.