Розуміємо принцип роботи К176ІЕ4

У цій статті хочу розповісти про принцип роботи з К176ІЕ4 - незамінним драйвером семисегментних індикаторів. Його роботу пропоную розібрати на прикладі цієї схеми:

Не лякайтеся - хоч схема і виглядає масивною, незважаючи на це вона дуже проста, використовується лише 29 електронних компонентів

Принцип роботи К176ІЕ4:

К176ІЕ4 - за своєю суттю дуже проста у розумінні мікросхема. Вона є десятковим лічильником з дешифратором для семисегментної індикації. Вона має 3 входи та 9 виходів сигналу.

Номінальна напруга живлення – від 8.55 до 9.45В. Максимальний струм на один вихід – 4мА

• Тактуюча лінія (4 ніжка мікросхеми) - по ній надходить сигнал, який змушує мікросхему перемикати свої стани, тобто вважати
• Вибір загального анода/катода (6 ніжка) - підключаючи цю лінію до мінуса ми можемо керувати індикатором із загальним катодом, плюс - із загальним анодом
• Скидання (5 ніжка) - при подачі лог. 1 скидає лічильник до нуля, при подачі балка. 0 - дозволяє мікросхемі перемикати стани

• 7 виходів на семисегментний індикатор (1, 8-13 ніжки)
• Тактуючий сигнал поділений на 4 (3 ніжки) - потрібен для годинникових схем, нами не використовується
• Тактуючий сигнал поділений на 10 (2 ніжки) - дозволяє об'єднувати кілька К176ІЕ4, розширюючи діапазон розрядів (можна додавати десятки, сотні і т.д.)

Принцип підрахунку працює таким чином, що при перемиканні нами сигналу на лінії тактики з лог. 0 на балку. 1 поточне значення збільшується на одиницю

Принцип роботи цієї схеми:

Для спрощення сприйняття роботи цієї схеми можна скласти таку послідовність:

1. NE555 видає прямокутний імпульс
2. К176ІЕ4 під впливом імпульсу збільшує свій стан на одиницю
3. Його поточний стан передається на транзисторне складання ULN2004 для посилення
4. Посилений сигнал надходить на світлодіоди
5. Індикатор відображає поточний стан

Дана схема перемикає стан ІЕ4 один раз на секунду (цей період часу сформований RC-ланцюгом, що складається з R1, R2 і C2)

NE555 можна спокійно замінити на КР1006ВІ1

C3 можна вибирати в діапазоні від 10 до 100нФ

Підсилювач необхідний оскільки максимальний струм на один вихід ІЕ4 - 4мА, а номінальний струм більшості світлодіодів 20мА

Семисегментні індикатори підійдуть будь-які із загальним анодом та номінальною напругою від 1.8 до 2.5В, зі струмом від 10 до 30мА

Ми підключаємо 6 ніжку мікросхеми до мінуса живлення, але при цьому використовуємо індикатор із загальним анодом, це обумовлено тим, що ULN2004 не тільки посилює, а й інвертує сигнал

Мікросхема скидає свій стан при подачі живлення (виконаний ланцюгом з C4 та R4) або після натискання кнопки (S1 і R3). Скидання при подачі харчування необхідне, оскільки, інакше, мікросхема не буде нормально працювати

Резистор перед кнопкою скидання необхідний безпечної роботи кнопки - майже тактові кнопки розраховані струм не більше 50мА, отже резистор ми маємо вибирати межах від 9В/50мА=180Ом і до 1кОм

---