Tampilan 7-segmen

BAGIAN DAN BAHAN

• 4511 BCD-ke-7seg latch/decoder/driver (Katalog Radio Shack # 900-4437)
• Layar LED 7-segmen katoda umum (Katalog Radio Shack # 276-075)
• Sakelar DIP delapan posisi (Katalog Radio Shack # 275-1301)
• Empat resistor 10 kΩ
• Tujuh resistor 470
• Satu baterai 6 volt

Hati-hati! IC 4511 adalah CMOS, dan karenanya sensitif terhadap listrik statis!

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 4, bab 9:“Fungsi Logika Gabungan”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Cara menggunakan IC driver dekoder/tampilan 7-segmen 4511
• Memahami kode BCD
• Cara menggunakan rakitan LED 7-segmen untuk membuat tampilan digit desimal
• Cara mengidentifikasi dan menggunakan input logika "aktif-rendah" dan "aktif-tinggi"

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Eksperimen ini lebih merupakan pengenalan IC driver dekoder/display 4511 daripada pelajaran tentang cara "membangun" fungsi digital dari komponen tingkat yang lebih rendah. Karena tampilan 7 segmen sangat komponen umum perangkat digital, ada baiknya untuk mengenal sirkuit "pengemudi" di belakangnya, dan 4511 adalah contoh yang baik dari IC driver yang khas.

Prinsip operasinya adalah memasukkan nilai BCD (Binary-Coded Decimal) empat bit dan memberi energi pada jalur output yang tepat untuk membentuk angka desimal yang sesuai pada tampilan LED 7-segmen. Input BCD ditunjuk A, B, C, dan D dalam urutan dari yang paling tidak signifikan hingga yang paling signifikan.

Keluaran diberi label a, b, c, d, e, f, dan g, setiap huruf sesuai dengan penunjukan segmen standar untuk tampilan 7 segmen. Tentu saja, karena setiap segmen LED memerlukan resistor jatuhnya sendiri, kita harus menggunakan tujuh resistor 470 yang ditempatkan secara seri antara terminal keluaran 4511 dan terminal unit tampilan yang sesuai.

Sebagian besar tampilan 7-segmen juga menyediakan titik desimal (kadang-kadang dua!), LED terpisah dan terminal yang ditunjuk untuk operasinya. Semua LED di dalam unit tampilan dibuat sama satu sama lain di satu sisi, baik katoda maupun anoda. IC driver tampilan 4511 memerlukan unit tampilan 7-segmen katoda umum, dan itulah yang digunakan di sini.

Setelah membangun sirkuit dan menerapkan daya, operasikan keempat sakelar dalam urutan penghitungan biner (0000 hingga 1111), dengan memperhatikan tampilan 7 segmen. Input 0000 harus menghasilkan tampilan desimal "0", input 0001 harus menghasilkan tampilan desimal "1", dan seterusnya hingga 1001 (desimal "9"). Apa yang terjadi untuk bilangan biner 1010 (10) hingga 1111 (15)? Baca lembar data pada IC 4511 dan lihat apa yang ditentukan pabrikan untuk pengoperasian di atas nilai input 9.

Dalam kode BCD, tidak ada arti sebenarnya untuk 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, atau 1111. Ini adalah nilai biner di luar rentang satu digit desimal, dan karenanya tidak memiliki fungsi dalam sistem BCD. IC 4511 dibuat untuk mengenali ini, dan mengeluarkan (atau bukan keluaran!) yang sesuai.

Tiga input pada chip 4511 telah terhubung secara permanen ke salah satu V_dd atau ground:“Uji Lampu”, “Blanking Input”, dan “Latch Enable”. Untuk mempelajari fungsi input ini, lepaskan jumper pendek yang menghubungkannya ke salah satu rel catu daya (satu per satu!), dan ganti jumper pendek dengan yang lebih panjang yang dapat menjangkau lainnya rel catu daya.

Misalnya, lepaskan jumper pendek yang menghubungkan input “Latch Enable” (pin #5) ke ground, dan ganti dengan kabel jumper panjang yang dapat menjangkau sampai ke V_dd rel catu daya. Bereksperimenlah dengan membuat input ini “tinggi” dan “rendah”, dengan mengamati hasilnya pada tampilan 7-segmen saat Anda mengubah kode BCD dengan empat sakelar input.

Setelah Anda mempelajari apa fungsi input, sambungkan ke rel catu daya yang memungkinkan pengoperasian normal, dan lanjutkan untuk bereksperimen dengan input berikutnya ("Uji Lampu" atau "Input Kosong").

Sekali lagi, lembar data pabrikan akan informatif mengenai tujuan dari masing-masing dari ketiga input ini. Perhatikan bahwa label input “Uji Lampu” (LT) dan “Blanking Input” (BI) ditulis dengan bilah pelengkap boolean di atas singkatan.

Simbol batang menunjukkan input ini sebagai aktif-rendah , artinya Anda harus membuat masing-masing "rendah" untuk menjalankan fungsi khususnya. Membuat input aktif-rendah "tinggi" menempatkan input tertentu ke dalam status "pasif" di mana fungsinya tidak akan dipanggil. Sebaliknya, input “Latch Enable” (LE) tidak memiliki bilah pelengkap yang tertulis di atas singkatannya, dan dengan demikian input tersebut ditampilkan terhubung ke ground (“rendah”) dalam skema agar tidak menjalankan fungsi tersebut.

Input “Latch Enable” adalah aktif-tinggi input, yang berarti harus dibuat “tinggi” (terhubung ke V_dd ) untuk menjalankan fungsinya.