Восьмиканальный индикатор напряжений с светодиодным таблом 8х8


Принципиальная схема индикатора уровней восьми сигналов с выводом значений светодиодными столбиками на табло 8х8. В некоторых случаях необходимо наблюдать за уровнями сигналов, поступающих от разных источников, и иметь возможность визуального сравнения этих уровней.

Данный индикатор позволяет на графическом светодиодном экране структуры 8x8 индицировать в виде диаграммы из восьми параллельных столбцов постоянные напряжения, поступающие от восьми различных источников.

Эти напряжения могут быть получены с выходов каких-то датчиков, например, температурных, оптических, или от выходов звукоусилительной или радиоаппаратуры.

Если контролируемые сигналы представляют собой переменные напряжения, предварительно их нужно подать на детекторы, чтобы получить постоянные напряжения, по величине которых индикатор будет определять уровень сигнала.

Входные напряжения должны быть положительными, максимальный уровень 1V (полная высота столбца диаграммы). При работе с более высокими уровнями нужно сделать входные делители на резисторах, а если входные уровни значительно ниже, - предусмотреть усилители постоянного напряжения.

Принципиальная схема

В основе схемы лежит светодиодный индикатор уровня светящимся столбцом на микросхеме А1, - LM3914 (или LM3915, LM3916, разница только в законе отображения, -линейный или логарифмический).

Для того чтобы данный индикатор мог одновременно показывать уровни, поступающие от разных источников, на его входе установлен аналого-цифровой мультиплексор D1 (К561КП2), который переключает до восьми различных входных сигналов, поочередно подавая их на вход микросхемы А1 (вывод 5).

Принципиальная схема светодиодного индикатора напряжений для восьми каналов

Рис. 1. Принципиальная схема светодиодного индикатора напряжений для восьми каналов.

На выходе А1 вместо отдельных светодиодов включена графическая светодиодная матрица КИПГ03А-8х8К, состоящая из 64-х светодиодов, расположенных восемью рядами по восемь в ряду.

Именно поэтому, здесь используется только восемь выходных ключей микросхемы LM3914 или десяти имеющихся (два старших не используются).

Для того чтобы получить стобчатую диаграмму, в которой каждый столбец будет жестко привязан к одному из входов IN1-IN8 используется схема динамического сканирования, выполненная на втором мультиплексоре D2 (К561КП2).

Управляющие входы обоих мультиплексоров включены параллельно, поэтому они работают синхронно, и номер включенного столбца светодиодов графического индикатора HL1 точно соответствует номеру подключенного, в данный момент, входа.

Управление мультиплексорами осуществляется с помощью генератора последовательно следующих трехразрядных двоичных чисел, выполненного на микросхеме D3. Это двоичный счетчик со встроенным мультивибратором, - CD4060. Частота сканирования зависит от параметров цепи C1-R2.

Коды с трех младших последовательно расположенных выходов счетчика поступают на входы выбора каналов мультиплексоров. Транзисторные ключи VT1-VT8, - усилители тока, которые обеспечивают достаточную яркость свечения светодиодов индикатора.

Напряжение питания схемы может быть от 6,8 до 15.5V.

Детали

Микросхему LM3914 (линейный законо индикации) можно заменить микросхемой LM3915 или LM3916, но закон индикации будет логарифмическим.

Транзисторы КТ315 можно заменить любыми маломощными транзисторами п-р-п структуры, например, КТ3102, КТ503 и др. Можно использовать и транзисторы р-п-р, такие как КТ361, КТ3107. КТ502, в этом случае нужно поменять местами точки подключения коллектора и эмиттера, и вывод 3 D2 подсоединить к минусу питания. Теперь транзисторы будут открываться низкими логическими уровнями.

Светодиодную матрицу КИПГ03А-8х8К можно заменить любым аналогичным графическим светодиодным индикатором отечественного или зарубежного производства.

В крайнем случае, вместо графического индикатора можно использовать отдельные светодиоды, всего 64 штуки. Если использовать 80 светодиодов можно увеличить максимальную высоту столбцов на два светодиода, используя все десять выходов микросхемы А1.

Микросхему CD4060B можно заменить парой отечественных микросхем, - К561ЛЕ5 и К561ИЕ16, включенных согласно схеме на рисунке 2.

На этом рисунке К561ЛЕ5 - любая микросхема К561 или CD40, имеющая не менее двух инверторов. Все входы каждого элемента, сколько бы их небыло, нужно соединить вместе. Вместо микросхемы К561ИЕ16 может быть К561ИЕ20, К561ИЕ10, или другие аналогичные счетчики.

Эквивалентная схема замены микросхемы CD4060 на К561ЛЕ5 и К561ИЕ16

Рис. 2. Эквивалентная схема замены микросхемы CD4060 на К561ЛЕ5 и К561ИЕ16.

Мультиплексоры К561КП2 можно заменить аналогичными микросхемами серии CD40 или К564, К1561. На месте микросхемы D2 можно вместо мультиплексора К561КП2 установить дешифратор К561ИД1 (или аналогичный).

Если в вашем случае достаточно четырех столбцов, можно отказаться от двух мультиплексоров К561КП2 и заменить их одним К561КП1 (рисунок 3).

В этой микросхеме есть пара четырехвходовых мультиплексоров, с общими управляющими входами. Один мультиплексор будет переключать входы, а второй - столбцы индикаторов, посредством четырех транзисторных ключей.

При этом будут использованы только четыре вертикальные линии светодиодов индикатора HL1, или четыре столбца из отдельных светодиодов.

Подключение мультиплексора К561КП1 для замены двух К561КП2 в схеме индикатора

Рис. 3. Подключение мультиплексора К561КП1 для замены двух К561КП2 в схеме индикатора.

Налаживание

Налаживания практически не требуется. Если транзисторы ключей будут недостаточно полно закрываться (паразитная засветка), нужно между выходами D2 и общим минусом питания включить по резистору 10-15 кОм.

Скорость сканирования светодиодной матрицы можно установить подбором номиналов цепи C1-R2.

Каравкин В. РК-05-08.


1 1028 Индикаторы
индикатор индикатор напряжения измерения светодиодный индикатор
Оставить комментарий:

cashback