Семисегментные индикаторы, а также дешифраторы предназначенные для работы с ними годятся только для цифровых выходов устройств, построенных на двоично-десятичном принципе, который состоит в том, что имеются десятичные разряды, на которые поступают двоичные коды чисел от "0" до "9". В связи с этим возникают трудности при отображении полного набора чисел формируемых четырехразрядным двоичным выходом большинства цифровых устройств.
Как известно такие выходы кодируют числа от "0" до "15". Для того чтобы отобразить такие числа при помощи семисегментного индикатора, обычно используют два индикаторы, один из которых показывает только цифру "1" и микросхему - ПЗУ, запрограммированную таким образом, чтобы она преобразовывала стандартный двоично-шестнадцатиричный код в коды для десятичных семисегментных индикаторов.
Неудобства такого способа налицо: требуется программирование ПЗУ, а также приобретение данной микросхемы, широкодоступные микросхемы ПЗУ обычно работают только от источника напряжением 5В и потребляют значительную энергию, большинство из них рассчитаны на работу с ТТЛ микросхемами. Эти факторы затрудняют использование таких преобразователей кодов в радиолюбительских условиях, в частности в конструкциях построенных на микросхемах КМОП и МОП.
Для работы с такими устройствами может оказаться полезным устройство индикации, схема которого показана на рисунке.
Принцип работы индикатора шестнадцатиричного кода. Индикатор шестнадцатиричного кода выполнен на микросхемах серий К561 и К176 и может работать в диапазоне питающих напряжений от 5В до 12В. При этом, не считая тока потребления семисегментными индикаторами, схема потребляет ничтожный ток (менее 1 mА).
Устройства содержит для дешифратора К176ИД2, работающих в противофазе, и систему их управления на двух микросхемах К561ЛА7. Цифровое табло состоит из двух светодиодных семисегментных индикаторов АЛС321Б, которые работая вместе отображают числа от "0" до "15". В индикаторе Н2 используются только два сегмента "В" и "С", они включены вместе и отображают цифру "1".
Индикатором управляет транзисторный ключ на VT1. Индикатором Н2 управляют микросхемы D3 или D4 в зависимости от поступающего на вход устройства двоичного кода. При поступлении на вход кодов чисел от "0" до "9" индикатором Н1 управляет дешифратор D3, а по поступлении чисел более 9-ти , от "10" до "15" этот дешифратор переходит в состояние высокоомных выходов (на вывод 7 поступает единица), а в работу включается дешифратор D4 (на его вывод 7 поступает ноль).
Такая работа оказалась возможной за счет использования функции гашения индикации, имеющейся в индикаторах К176ИД2, предназначенных для систем динамической индикации. Что дает возможность соединять выходы разных дешифраторов вместе без использования разделительных диодов. Таким образом параллельно подключены семь одноименных выходов микросхем D3 и D4, а общей нагрузкой для них является индикатор Н1.
Коды поступающие на вход устройства передаются на входы дешифратора D3 без изменении, также без изменения приходит сигнал младшего разряда "1" на первый вход D4. Сигнал разряда "2" поступает на вход D4 через инвертор D2.1. На вход "4" дешифратора D4 поступает сигнал, сформированный элементами D2.2 и D2.3 из разрядов "2" и "4" входного двоичного кода.
Единица на выходе D2.3 формируется только если на этих входах имеются единицы, в остальных случаях на вход "4" D4 поступает нуль. Таким образом, если на вход будут поступать числа от "10" до "13" совпадения единиц в этих разрядах ("2" и "4" входного кода) не происходит , а при числах "14" и "15" совпадение есть. Вход "8" D4 в работе схемы не участвует, поэтому вывод 4 D4 соединяется с общим минусом питания.
При поступлении на вход устройства любого кода от "0" до "9" включительно работает микросхема D3. В это время D4 находится в состоянии высокоомных выходов. При поступлении же больших чисел D3 выключается (переходит в высокоомный режим), a D4 начинает работать. Селекция работы этих микросхем происходит следующим образом. Пока на оба входа D1.3 не поступают единицы на его выходе будет нуль, а на выходе D1.4 будет единица. Таким образом будет работать D3, a D4 будет выключен.
Появление же единиц на обеих входах D1.3 имеет место только в том случае, когда на вход устройства поступает код числа большего 9-ти. Это происходит за счет включенных в схему элементов D2.1, D1.1 и D1.2, а также D1.3, которые вместе представляют собой цифровой компаратор, срабатывающий на код входного числа больший 9-ти или меньший 9-ти, и таким образом, формирующий на выводах 10 и 11 D1 уровни переключающие дешифраторы.
Таким образом происходит фактическое преобразование входных кодов чисел 10, 11, 11, 12, 13, 14 и 15 в коды чисел 0, 1, 2, 3, 4 и 5, и на входы дешифратора D4 поступают уже эти преобразованные коды. В результате D4 когда он включен, показывает единицы числа, а десятки показывает индикатор Н2, который включается при помощи транзисторного ключа VT1 одновременно с включением дешифратора D4 и отображает цифру "1"
Устройство может питаться от источника напряжением от 5-ти до 12В, что позволяет ему работать как с КМОП так и с ТТЛ счетчиками, при этом, при напряжении более 8В необходимо в разрывы проводников, идущих к сегментным выводам индикатора Н1 включить резисторы на 300-400 Ом, в противном случае дешифраторы будут перегреваться и могут выйти из строя.
Устройство может быть выполнено как самостоятельная конструкция, предназначенная для проверки кодов на выходах двоичных счетчиков, так и как часть другого более сложно устройство, выходные данные которого выдаются в двоично-шестнадцатиричном коде.
Индикаторы АЛС321Б можно заменить на АЛС324Б, АЛС333Б, или другие с общим анодом. Если имеются индикаторы с общим катодом нужно на выводы 1 D3 и D4 подать нули, а общий вывод Н1 соединить с минусом. Н2 при этом нужно перевернуть, к R2 подключить вывод 14, а к +5V выводы 13 и 10.
