Decoder zum ansteuern einer 7-Segment-Anzeige (Bsp. 74LS48)
Der 74LS48 IC ist eine weitere Art von Decoder. Er wurde zum ansteuern einer 7 Segment Anzeige konstruiert. Wie beim 3 to 8 Decoder werden die Zahlen zum Anzeigen an den IC als BCD (binary-coded-decimal) binär übertragen. Da 10 Ziffern angezeigt werden sollen müssen die Werte mit 4-bit (Eingänge A, B, C, D) übertragen werden.
Die an den Eingängen binär anliegenden Daten werden so decodiert, dass immer die passenden LEDs der Anzeige leuchten. Bei einer '2' zum Beispiel die LEDs a, b, g, e und d.
Der IC wird mit 5V betrieben, die Ausgänge geben jedoch bei HIGH nur ca. 2,2 V aus. Die 7-Segment LED-Anzeige kann so direkt ohne Vorwiderstände angeschlossen werden.
Pinbelegung
| Pin | Funktion |
|---|---|
| VCC | Versorgungsspannung +5V |
| GND | Minus - |
| A, B, C, D | BCD Inputs A = 20 | B = 21 | C = 22 | D = 23 |
| a, b, c, d, e, f, g | Ausgänge zum Ansteuern der 7 Anzeigen-Segmente |
| LT | LOW = Light Test (alle Segmente werden unabhängig von den Eingangssignalen angeschaltet) HIGH = normaler Betrieb |
| BL | LOW = Blank (alle Segmente werden unabhängig von den Eingangssignalen ausgeschaltet) HIGH = normaler Betrieb |
| RBI und RBO | Werden benötigt wenn mehrere Anzeigen verwendet werden. Die führenden Nullen bei 00000234 lassen sich bei entsprechender Ansteuerung ausblenden, so dass nur die letzten 3 Stellen mit 234 angezeigt werden. |
Funktionsweise
Hier im Bild ist nur die Decodierung des Ausgangs für das LED-Segment 'a' dargestellt. Alle anderen Segmente
funktionieren nach dem gleichen Prinzip.
Das obere Segment 'a' der Anzeige soll bei den Zahlen 2, 3, 5, 7, 8 und 9 leuchten. In der Tabelle sind die dazu entsprechenden BCD Eingangssignale aufgeführt.
| D (D3) | C (D2) | B (D1) | A (D0) | |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Die LED 'a' soll also leuchten wenn 0010 anliegt, oder 0011, oder 0101, oder 0111, oder 1000 oder 1001.
IC Ansteuerung
Der Decoder IC wird wie alle ICs dieser Bauform über den Pin 8 und diagonal gegenüber mit Pin 16 an die
Versorgungsspannung angeschlossen.
Die Eingänge 3,4,5 werden für diese Schaltung nicht benötigt. Man verbindet sie entsprechend dem Datenblatt mit LOW oder HIGH.
Über die 4 Taster werden die BCD Daten übertragen. Sie gehen an die Eingänge D, C, B, A und sind unbetätigt über eine 10k Pullup-Widerstand mit GND verbunden (=0). Betätigt wird das entsprechende Eingangsbit auf 1 gesetzt.
Die 7 Ausgänge a-g dienen zum Ansteuern der einzelnen LEDs der Anzeige. Wichtig ist, dass es zwei Anzeigentypen gibt. "Common-Anode" und "Common-Cathode". Bei Common-Anode Anzeigen sind die LEDs gemeinsam mit Plus verbunden. Einzeln angesteuert über a-g werden sie mit Minus (bzw. 0). Hier, passend zum IC 74LS48, wurde eine Common-Cathode Anzeige verwendet. Die Anzeigeneingänge a-g leuchten wenn eine positive Spannung anliegt.