Le Affichage à sept segments est le plus souvent utilisé comme affichage numérique dans les calculatrices, les compteurs numériques, les horloges numériques, les instruments de mesure, etc. Habituellement, les affichages tels que les LED et les LCD sont utilisés pour afficher les caractères ainsi que les nombres numériques. Mais, un affichage à sept segments est utilisé pour afficher à la fois les chiffres et les caractères. Ces affichages sont fréquemment pilotés par les phases de sortie du numérique circuits intégrés comme les compteurs de décennie ainsi que les verrous. Cependant, les sorties de ceux-ci sont du type 4 bits BCD (décimal codé binaire) , donc pas approprié pour commander directement l'affichage à sept segments. Pour cela, un décodeur d'affichage peut être utilisé pour convertir le code BCD en code à sept segments. Généralement, il a quatre lignes d'entrée ainsi que sept lignes de sortie. Cet article explique comment concevoir un affichage BCD à sept segments circuit décodeur en utilisant des portes logiques.
Théorie du décodeur d'affichage BCD à sept segments
Le décodeur est un élément essentiel de Décodeur BCD à sept segments . Un décodeur n'est rien d'autre qu'un circuit logique combinatoire principalement utilisé pour convertir un BCD en un nombre décimal équivalent. Il peut s'agir d'un décodeur BCD à sept segments. UNE circuit logique combinatoire peut être construit avec des portes logiques qui comprennent des entrées et des sorties. La sortie de ce circuit réside principalement dans l'état actuel des entrées. Les meilleurs exemples de ce circuit sont multiplexeurs , démultiplexeurs , additionneurs, soustracteurs , encodeurs, décodeurs, etc.
Affichage BCD à sept segments
La conception du circuit, ainsi que le fonctionnement, dépendent principalement des concepts de Algèbre de Boole ainsi que des portes logiques. Un sept segment Circuit d'affichage à LED peut être construit avec huit LED. Les bornes communes sont soit l'anode, soit la cathode. Un affichage général à sept segments de cathode comprend 8 broches où 7 broches sont des broches d'entrée marquées de a à g et la 8e broche est une broche de masse.
Conception du circuit de décodeur d'affichage BCD à 7 segments
La conception de Décodeur d'affichage BCD à sept segments Le circuit comprend principalement quatre étapes à savoir l'analyse, la conception de la table de vérité, K-map et concevoir un circuit logique combinatoire utilisant des portes logiques.
La première étape de cette conception de circuit est une analyse de l'affichage à sept segments à cathode commune. Cet affichage peut être construit avec sept LED sous la forme de H. Une table de vérité de ce circuit peut être conçue par les combinaisons d'entrées pour chaque chiffre décimal. Par exemple, le nombre décimal «1» contrôlerait un mélange de b & c.
La deuxième étape est la conception de table de vérité en listant l'affichage signaux d'entrée-7, nombres binaires équivalents à quatre chiffres ainsi que nombre décimal.
La conception de la table de vérité pour le décodeur dépend principalement du type d'affichage. Nous avons déjà discuté ci-dessus à savoir que, pour un affichage cathodique commun, la sortie du décodeur doit être élevée pour faire clignoter le segment.
La forme tabulaire d'un décodeur BCD à 7 segments avec un affichage cathodique commun est illustrée ci-dessous. La table de vérité se compose de sept colonnes o / p équivalentes à chacun des sept segments. Par exemple, la colonne pour un segment illustre les différentes dispositions pour lesquelles il doit être allumé. Ainsi, le segment «a» est énergique pour les chiffres tels que 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 et 9.
Chiffre | X | Oui | AVEC | DANS | à | b | c | ré | est | F | g |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| deux | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
sept | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
En utilisant la table de vérité ci-dessus, pour chaque fonction de sortie, l'expression booléenne peut être écrite.
a = F1 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 3, 5, 7, 8, 9)
b = F2 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9)
c = F3 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
d = F4 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 3, 5, 6, 8)
e = F5 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 6, 8)
f = F6 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 4, 5, 6, 8, 9)
g = F7 (X, Y, Z, W) = ∑m (2, 3, 4, 5, 6, 8, 9)
La troisième étape de cette conception consiste principalement à concevoir le K-map (carte de Karnaugh) pour chaque expression de sortie, puis les raccourcir pour obtenir une combinaison logique d'entrées pour chaque sortie.
Simplification de Karnaugh-Map
La simplification de la k-map du décodeur à 7 segments de cathode commune peut être effectuée afin de planifier le circuit combinatoire. À partir de la simplification de la K-map ci-dessus, nous pouvons obtenir les équations de sortie comme celles-ci
a = X + Z + YW + Y'W '
b = Y ’+ Z’W’ + ZW
c = Y + Z '+ W
d = Y’W ’+ ZW’ + YZ’W + Y’Z + X
e = Y’W ’+ ZW’
f = X + Z’W ’+ YZ’ + YW ’
g = X + YZ ’+ Y’Z + ZW’
La dernière étape de ceci est la conception d'un circuit logique utilisant les équations de k-map ci-dessus. Un circuit combinatoire peut être construit en utilisant 4 entrées à savoir A, B, C, D et des sorties affichées comme a, b, c, d, e, f, g. Le fonctionnement du circuit logique ci-dessus peut être compris à l'aide de la table de vérité uniquement. Une fois que tous les i / ps sont connectés à une petite logique.
Circuit de décodeur BCD à sept segments
Ensuite, la sortie du circuit logique combinatoire pilotera chacune des LED de sortie à l'exception de «g» vers la transmission. Par conséquent, le numéro «0» sera affiché. De même, pour tous les autres regroupements des commutateurs d'entrée, le même processus aurait lieu.
Affichage à sept segments BCD utilisant IC 7447
Fondamentalement, les diodes électroluminescentes sont de deux types, à savoir la cathode commune CC et l’anode commune CA. Dans la cathode commune, les huit bornes d'anode n'utilisent qu'une seule borne de cathode, ce qui est familier. Alors que dans une anode commune, la borne familière pour toute la borne de cathode est de type anode.
Affichage à sept segments BCD utilisant IC7447
Un décodeur est un type de circuit logique combinatoire qui connecte les données binaires de n lignes d'entrée vers 2n lignes de sortie. Le IC7447 IC est un décodeur BCD à sept segments. Cet IC7447 obtient le décimal codé binaire comme l'entrée ainsi que donne les sorties comme le code à sept segments associé.
Il s'agit donc de l'affichage du décodeur BCD à 7 segments. À partir des informations ci-dessus, enfin, nous pouvons conclure que ce circuit peut être modifiable avec des minuteries ainsi que des compteurs pour afficher les impulsions CLK, et également utilisé comme circuit de minuterie. Voici une question pour vous, qu'est-ce que Karnaugh-Map?
