Для того, чтобы на выходе счетчика получить результат счета в десятичной системе нужно было собирать схему из двух микросхем — счетчика и дешифратора. Но кроме счетчиков и дешифраторов существует еще один тип микросхем — счетчики-дешифраторы, содержащие в одном корпусе и счетчик и дешифратор, подключенный на выходе счетчика. Одна из таких, наиболее распространенных микросхем, — К561ИЕ8 (или К176ИЕ8). Микросхема содержит двоичный счетчик, счет которого ограничен до 10-ти (при поступлении на его счетный вход десятого импульса счетчик автоматически переходит в нулевое состояние), и двоично-десятичный дешифратор, который включен на выходе этого счетчика (рисунок 1).


Рис.4


Всех их объединяет то, что каждое посадочное место под цифру состоит из семи черточек, управляемых электрическими сигналами. Посмотрите на рисунок 4, там показано как из этих семи черточек, именуемых сегментами формируются все цифры от "0" до "9". Индикаторы, образующие цифры при помощи семи сегментов называются семисегментными. Сегменты обозначаются буквами от А до G. А набор уровней, при подаче которого на семи-сегментный индикатор на нем формируются цифры называется семисегментным кодом.

Таким образом, для выресовки цифры достаточно всего семи выходов дешифратора, всего семь выходов, каждый из которых подключен к определенному сегменту индикатора.А такие дешифраторы называют семисегментными.

Наиболее распространенные цифровые светодиодные семисегментные индикаторы АЛС321Б и АЛС335Б, эти индикаторы содержат восемь светодиодов, из которых семь служат для образования цифр и имеют плоскую форму, и один треугольный — для отображения десятичной запятой. Аноды этих всех светодиодов соединены вместе и выведены на 14-й вывод, а катоды разведены по остальным выводам.

Рис.5
На рисунке 5 изображен вид этих индикаторов, а также обозначено какие сегменты как именуются (А, В, С, D, Е, F, G). Справа изображен индикатор перевернутый выводами к читателю. Отсчет выводов начинается с черной или цветной точки на торце корпуса. Выводы помеченные крестиком на некоторых индикаторах (обычно более новых) могут отсутствовать, но счет выводов ведется так как будто они есть.

Для опытов мы будем использовать эти индикаторы. Но если у вас имеются другие светодиодные индикаторы, можно определить их цоколевку по справочнику, или определить цоколевку индикатора самостоятельно. Нужно иметь ввиду, что не все индикаторы имеют соединенные вместе аноды, есть и с общими катодами.

Определить это можно по маркировке, по последней букве, если это "А", — то общий катод, а если "Б" — общий анод. Обычно после буквы следует еще одна цифра, которая обозначает цвет свечения светодиодов индикатора.

И так, чтобы определить цоколевку семи-сегментного цифрового светодиодного индикатора нужна одна плоская батарейка и резистор на 200-360 Ом. Подключите резистор к одному из выводов батарейки и затем используя второй вывод батарейки и второй (свободный) вывод резистора методом проб и ошибок определите где общий вывод (обычно для индикаторов с общим катодом это вывод 12 или 4, а для индикаторов с общим анодом — 14 или 3).

А затем при подаче тока на какие выводы относительно общего зажигаются какие сегменты. Подключать к индикатору батарейку без токоограничивающего резистора нельзя, поскольку это приведет к пережиганию светодиодов и порче индикатора.

Полдела сделано, с индикаторами разобрались, теперь поговорим о семи-сегментных дешифраторах.

Рис.6
Один из наиболее распространенных семисегметных дешифраторов — микросхема К176ИД2 (или К176ИД3, что почти одно и тоже). Микросхема имеет стандартный 16-ти выводной корпус, её цоколевка показана на рисунке 6. Кроме входов, на которые подается двоичный код с выходов счетчика (входы 1, 2, 4, 8), и выходов, к которым подключаются выводы семисегментного индикатора (выходы А, В, С, D, Е, F, G) микросхема имеет еще три входа: С, S и К. Семисегментные индикаторы бывают двух типов — с общим катодом и с общим анодом.

Катоды светодиодов первых из них соединены вместе, поэтому общий катод такого индикатора подключается к минусовому полюсу питания, а для зажигания светодиодов сегментов (и запятой) требуется подача положительного напряжения на них. Если светодиоды индикатора имеют соединенные вместе аноды, то этот общий анод подключается к положительному полюсу питания, а зажигание светодиодов производится подачей на их катоды отрицательного напряжение.

Можно сказать, что для индикаторов с общим катодом требуются единицы, а для индикаторов с общим анодом — нули на выходе дешифратора. Вход S микросхемы К176ИД2 как раз и служит для выбора с каким индикатором (с общим анодом или общим катодом) предстоит работать. Если индикаторы с общим анодом (как в нашем случае) на вход S подается логическая единица, а если индикаторы с общим катодом — нужно на S подать нуль.

Вход К служит для гашения индикатора, например если нужно чтобы он мигал, или если нужно индикацию выключать (например, когда сетевое питание отключено и часы работают от резервной батарейки). Чтобы индикатор погас на вход К нужно подать единицу, чтобы светился — нуль.

Вход С управляет внутренней ячейкой памяти дешифратора. Ячейка памяти дает возможность записать в нее индицируемую цифру, и индикатор будет показывать эту цифру до тех пор пока на вход С не поступит команда сменить запись. Например, если в приборе, в котором работает этот дешифратор, имеется счетчик, состояние которого быстро меняется и нужно показывать на табло только состояние этого счетчика в какой-то временной момент, например через каждые две секунды.

Тогда на вход С подаются короткие положительные импульсы в тот момент когда нужно показать состояние счетчика. В этот момент двоичный код с выходов счетчика записывается в память дешифратора и на индикаторном табло будет светится цифра, соответствующая этому коду, все время до тех пор пока не поступит следующий импульс на вход С.