Двоично-десятичный дешифратор
Итак, мы научились с вами считать импульсы с помощью триггеров, но одна беда – на выходе этих триггеров данные получаются в двоичном счислении. К примеру, цифра 3 будет представлена как 0011, цифра 5 – 0101. Как привести показания счетчиков в «божеский» или, скажем так, удобоваримый, привычный десятичный вид, если мы хотим узнать их показания? Для этого служат так называемые двоично-десятичные дешифраторы, преобразующие двоичный код в десятичный. Взглянем на рисунок ниже:
Перед нами дешифратор, «умеющий» распознавать двоичные числа от 0 до 16 (от 0000 до 1111 в двоичном счислении). Микросхема (а это как раз микросхема 155ИД3) имеет 4 входа для получения двоичного кода (1, 2, 4, 8, где 1 – младший разряд), 16 выходов для отображения соответствующего коду десятичного (точнее, шестнадцатиричного, но это пока неважно) числа и два управляющих входа 18 и 19. Обратите внимание, что выходы дешифратора и управляющие входы нарисованы с кружочками. Это значит, что активный уровень у них низкий («0»).
Ну а теперь подадим на вход двоичный код 0011 и посмотрим, что получится на выходах. На всех выходах, кроме выхода 03 (вывод 4) уровень высокий, а на выходе 03 низкий. Таким образом микросхема «сказала», что на ее входе двоичное число «3». Подадим 0101. Низкий уровень перескочит на выход 05 (вывод 6). Если же к выходу дешифратора подключить 16 светодиодов и подписать их соответствующим образом, то одного взгляда на них будет достаточно, чтобы выяснить какой код поступает на вход:
Как видите, на управляющие входы подан логический «0» (они оба замкнуты на корпус). Именно этот уровень разрешает микросхеме работать. Если на любом из входов появится «1», то дешифратор прекратит свою работу и на всех выходах установит «единички». Эти входы позволяют наращивать разрядность дешифраторов простым переключением управляющих уровней на нескольких микросхемах-дешифраторах.
Нельзя ли как-нибудь более удобно отобразить десятичную информацию, тем более, что в десятичном разряде всего 10 чисел, а не 16? Можно. Один из вариантов – использовать настоящий двоично-десятичный дешифратор, предназначенный для работы с высоковольтными газоразрядными индикаторами.
Высоковольтный газоразрядный индикатор ИН-14
Взглянем на схему ниже, собранную на микросхеме 155ИД1:
Алгоритм работы этого дешифратора точно такой же, как и у 155ИД3, но выходные ключи (их 10) в состоянии выдерживать высокое напряжение, которое необходимо индикатору ИН-14. Единственное отличие – вместо «1» на всех неактивных выходах этой микросхемы присутствует «обрыв», поэтому светится только одна цифра индикатора, на которой «0», поскольку общий провод питания микросхемы соединен с минусом питания индикаторов. Ну и, как вы уже заметили, микросхема не имеет управляющих входов – она работает всегда. Набираем переключателями S1 — S4 двоичное число, на индикаторе получаем его десятичный эквивалент и, конечно, не забываем, что младший разряд — S4, старший — S1.
Ну и более подробно о дешифраторах можно почитать в нашем справочнике:
Источник
Дешифратор для семисегментного индикатора на диодах
Если у вас возникли проблемы в преобразовании десятичного кода в код семисегментного индикатора, то можно воспользоваться схемой, собранной на диодах. Отличие семисегментного индикатора от обычного десятичного состоит в том, что отображаемая цифра «собирается из набора «палочек»-сегментов. Предположим, в нашем распоряжении есть сигналы, получаемые с помощью двоично-десятичного дешифратора К155ИД1. Служит он для управления газоразрядным цифровым индикатором (к примеру, ИН-8 или ИН-14). Более подробно о его работе можно прочитать разделе «Дешифраторы».
Здесь лишь скажу, что для отображения той или иной цифры один из транзисторных ключей (их 10, по количеству цифр), включенных по схеме с открытым коллектором, из закрытого состояния переходит в открытое, буквально замыкая соответствующий выход микросхемы на общий провод питания. Наш же дешифратор преобразует сигнал десятичного кода, который «делает» ИД1, в код семисегментного индикатора. Взглянем на схему дешифратора.
Для упрощения всей конструкции будем не зажигать нужные сегменты индикатора, а гасить их. Пока вход дешифратора никуда не подключен, на всех сегментах индикатора (подключен к выходу схемы в соответствии с цоколевкой) рабочее напряжение индикации (в нашем случае 20 В), все сегменты светятся. Если сейчас эту схему подключить к дешифратору К155ИД1, то он сможет отображать на индикаторе цифры, просто гася (замыкая их на минус источника питания) ненужные сегменты. Для цифры «0» это будет сегмент «g», для «1» — сегменты «a», «d», «e», «f», «g» и так далее.
На месте VD1 – VD21 могут работать любые маломощные выпрямительные диоды с максимально допустимым обратным напряжением не ниже 25 — 30 вольт. Это могут быть, к примеру, КД102 – КД105 с любой буквой.
Схема вполне подойдет для управления практически любыми вакуумными люминесцентными семисегментными индикаторами, – к примеру, ИВ-3А, ИВ-6 и пр.
Ну и как обычно, полезная справочная информация:
А.С.Партин, «Популярно о цифровых микросхемах», 1989 г.
Источник
Дешифратор-преобразователь в семисегментный код
Этот тип дешифраторов тоже предназначен для вывода двоичного кода в привычном для нас виде, но для этого он использует специальные индикаторы, цифры которых набираются из сегментов:
Светодиодный семисегментный индикатор
А теперь взглянем на схему такого дешифратора на примере микросхемы К176ИД2:
Как и любой другой дешифратор, микросхема имеет входы для получения двоичного кода (1, 2, 4, 8) и 7 выходов, на которых формируется код в соответствии с расположением сегментов на индикаторе:
Если, к примеру, подать на вход код 0110, то микросхема установит высокие уровни на выводах А, F, E, D, C, G и в результате мы увидим цифру 6 (двоичный эквивалент ее как раз 0110). Как и простые двоично-десятичные дешифраторы, семисегментные индикаторы бывают разных типов – все зависит от того, для работы с какими типами индикаторов они рассчитаны.
Если индикаторы светодиодные, то дешифратор должен иметь хорошую нагрузочную способность, чтобы выдержать ток светодиода сегмента (К555ИД18), если жидкокристаллические, то выходной ток может быть маленьким, но дешифратор должен уметь выдавать на индикатор противофазный сигнал (К564ИД4). Люминесцентные индикаторы не требуют большого тока и обходятся «постоянкой», но им подавай относительно высокое напряжение (К176ИД2).
Для удобства конструирования всевозможных цифровых шкал (к примеру, часов или частотомеров) дешифраторы могут объединять со счетчиками. Классический пример – К176ИЕ3 и К176ИЕ4:
Достаточно на вход С такого счетчика-дешифратора начать подавать импульсы, как он начнет считать и выводить результат счета на семисегментный индикатор: 0, 1, 2, 3 и т.д. Подали импульс на вход R (сброс) и на индикаторе «0» — счетчик «сбросился». Что примечательно, ИЕ4 умеет считать до 9 (потом снова начинает с нуля), а ИЕ3 – до 6. Идеально для подсчета десятков минут или секунд в электронных часах. Возвращаясь немного назад (точнее, в предыдущую статью), хочу заметить, что и двоично-десятичные дешифраторы совмещают со счетчиками (к примеру, К176ИЕ8, которая умеет считать до 9 и имеет 10 выходов в десятичном счислении).
Ну и более подробно о дешифраторах можно почитать в нашем справочнике:
Источник
Релейно-диодный двоично-семисегментный дешифратор
Автор Hackaday под ником Yann Guidon построил на реле и диодах огромный двоично-семисегментный дешифратор, заменяющий. всего одну крошечную микросхему вроде К514ИД1. Только микросхема — это скучно, и чтобы увидеть, как она устроена, нужно её сломать и поместить кристалл под микроскоп. А здесь всё видно, где что находится, какую функцию выполняет, и что изменится, если так или иначе модифицировать схему. А главное — оно загадочно щёлкает при каждом переключении.
А поскольку каждый сегмент наскального индикатора можно питать напряжением любой полярности, матрицу эту можно ещё оптимизировать. Посмотрите, как мастер реализовал её выходы на диодах, включённых в разные стороны. Но и это ещё не всё. К средней точке двуполярного источника питания он подключил только общий вывод индикатора. А реле питаются напряжением, взятым между полюсами этого источника, то есть, 7,2В. Для организации входов дешифратора использованы обмотки реле, отвязанные от всей остальной схемы. В общем, глядите:
По выбору способа сборки данной схемы вам предоставляется полный простор. Хотите пойти по проторённой дорожке — возьмите готовые файлы для Eagle: схема и плата . Можно применить и макетную плату.
Сам мастер тоже решил не ограничиваться одним вариантом. В одном из них для ввода двоичного кода он применил кнопки, а для индикации промежуточного, что удобно при отладке — светодиоды:
В другом кнопки оставил, а диоды матрицы заменил на старые светодиоды в металлических корпусах, это могут быть, например, АЛ102:
В третьем — сделал плату с вертикальным расположением индикатора и разъёмом для подачи сигналов на входы снаружи:
К ней можно подключить проверочную плату с формирователем двоичного кода галетным переключателем:
А можно набрать из них многоразрядный дисплей со встроенными дешифраторами:
Возможно, читатель удивится, что индикатор иногда показывает не цифры, а буквы. Это нормально. Четырьмя двоичными разрядами можно закодировать шестнадцать комбинаций — от 0 до 15. Числа от 0 до 9 — это цифры, а от 10 до 15 — буквы A, B, C, D, E, F. Поэтому-то шестрадцатеричная система счисления так широко и используется в вычислительной технике — она позволяет использовать все, а не только некоторые из этих сочетаний, как было бы при применении двоичной. Опять оптимизация.
Если вы уже собирали что-нибудь на газоразрядных и люминесцентных индикаторов, накальный удивит вас своей простотой по сравнению с ними. Это просто лампочка накаливания, только многонитевая. Не найдёте такую — возьмите маленькие индикаторные лампочки и расположите их по форме сегментов. Напряжение питания лампочек должно быть вдвое меньше напряжения питания обмоток реле, ток — меньше предельного для диодов. Если он чуть больше, можно взять современные диоды — такие за мальнькие, но на больший ток.
Давайте посмотрим, как Yann Guidon собирает один из вариантов устройства. Начинает он с приобретения индикатора и десяти реле:
Впаивает два устройства ввода на выбор: кнопки и галетный переключатель со встроенным двоичным кодером, а также первые четыре реле, к обмоткам которых и будут подключаться эти устройства ввода:
Устанавливает остальные реле, соединяет их по показанной выше схеме, а выходы дешифратора, генерирующего промежуточный код, нагружает светодиодами для отладки. На этом этапе двуполярный источник не обязателен, поскольку индикатора, общий вывод которого надо соединить со средней точкой источника питания, ещё нет.
Впаивает диодную матрицу и индикатор. Всё работает, но матрица ещё не оптимизирована, диодов в ней больше, чем могло бы быть:
И наконец, оптимизирует её, получая то, что вы уже видели в начале статьи.
Если релейно-диодными вы собираетесь делать в своей конструкции (например, часах) только дешифраторы, а источником двоичных сигналов каждого разряда будут логические микросхемы или микроконтроллер, обмотки реле нужно будет согласовать с ними при помощи транзисторных ключей. Для этого надо взять транзистор структуры P-N-P, эмиттер его подключить к минусу питания источника сигналов, коллектор — к одному из выводов обмотки реле, другой её вывод — к плюсу питания источника сигналов. Обмотку зашунтировать диодом в обратной полярности. Базу транзистора соединить 1-килоомным резистором с выходом микросхемы. На каждый дешифратор потребуется по четыре таких ключа.
И дисплей как в старых фантастических фильмах готов!
Источник
Как сделать дешифратор своими руками
Передача данных по радиоканалу осуществляется с помощью приемопередатчика Si1000 на 868MHZ.
С одной стороны управление происходит с компьютера , переходник USB-TTL.
С другой стороны МК Attiny848 который принимает команду на включение/выключение двух отдельных друг от друга устройств с обратной связью , т.е. проверяется статус в каком положении находится устройство.
Hex пакет передачи открытый (пример: FF 55 01 01 85 00 ) , поэтому запросто можно перехватить команды устройства и управлять с другого пульта управления.
Может кто-нибудь сталкивался с такой задачей , подскажите у кого какие идеи , как можно реализовать шифратор/дешифратор команд , чтоб невозможно было при перехвате дублировать передаваемый пакет с другого компьютера.
| Реклама | ||
| | ||
| ||
roman.com  | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Карма: 1 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
