Ngày 04/08/2010 13:07:02 / Lượt xem: 18210 / Người đăng: biendt / Tác giả: biendt
/ Nguồn: Sưu tầm và Biên soạn

Ghép nối LED 7 thanh

---

LED 7 thanh được dùng nhiều trong các mạch hiện thị thông báo, hiện thị số, kí tự đơn giản... LED 7 được cấu tạo từ các LED đơn sắp xếp theo các thanh nét để có thể biểu diễn các chữ số hoặc các kí tự đơn giản như từ số 0 đến 9 và A đến F chả hạn. LED 7 thanh dùng để hiện số thì rất đẹp và dễ nhìn. Tùy vào kích thước của số và kí tự mà mỗi thanh được cấu tạo bởi một hay nhiều LED đơn. Các LED đơn đó được ghép và được đặt tên bằng các chữ cái a...g và có một dấu chấm dot ( dấu chấm này có thể sáng và tắt tùy theo yêu cầu) được cấu tạo bởi 1 LED đơn. Qua đó người ta chỉ cần 8 bit tương ứng với 8 LED đơn để điều khiển được và hiện thị số từ 0 đến 9 và các kí tự từ A đến F

Ở trên là hình dạng LED7 ngoài thực tế và trong mạch nguyên lý và cấu tạo.[separator]
Cấu tạo của LED chúng ta nhìn trên rất đơn giản chúng chỉ gồm các LED đơn được xếp lại với nhau thành hình như trên hình vẽ. Các LED đơn này chỉ chung nhau Anot hoặc Katot và riêng nhau các chân con lại Anot hặc Katot. Nhiệm vụ của chúng ta là cho sáng các LED đơn đó để cho nó thành số hay kí tự đơn giản.
Hiện nay LED 7 được sản xuất theo 2 kiểu là Anot chung và Katot chung và được điều khiển làm việc tương tự như bơm dòng hay nuốt dòng của các LED đơn có trong LED7 (Thường hay thiết kế theo kiểu bơm dòng cho LED). Thông thường trong các mạch thiết kế thực tế người thiết kế thường hay sử dụng loại Anot chung. Phương pháp ghép nối là cấp dòng, đảo trạng thái thông qua đệm và quét LED
Để ghép nối với LED7 có thể có nhiều cách, nhưng phải đảm bảo sao có thể điều khiển tắt mở riêng từng LED đơn trong đó để tạo ra các số và các ký tự mong muốn.Các ICs điều khiển đều khó khả năng sinh dòng kém tức là dòng đầu ra của các chân ICs nhỏ hơn khả năng nuốt dòng. Do vậy, nếu ghép nối trực tiếp các net với các chân cổng IC thì loại Anode chung là thích hợp hơn cả. Cần phải chú ý dòng dồn về ICs quá mức chịu được thì cũng không được vì làm nóng và dei ICs điều khiển
* 2 cách ghép nối thường dùng:
+ Cách 1 : Dùng trực tiếp các chân điều khiển (vi xử lý)


Đối với cách này thì nhìn thì rất tốn chân của vi xử lý. Và dòng của LED sẽ dồn tất cả về vi xử lý. Nếu một hệ thống lớn thì cách này không ổn vì ảnh hưởng đến vi xử lý và nhiều dòng dồn về vi xử lý sẽ làm vi xử lý nóng và dẫn tới chết ( chúng ta tưởng tượng xem nếu mà hệ thống nhiều phần điều khiển từ các chân vi xử lý mà tất cả các tải điều khiển dồn trực tiếp dòng về vi xử lý thì lúc đó dòng trong 1 thời điểm khá lớn vượt quá ngưỡng cho phép của vi xử lý.
Dòng mà vi xử lý chịu đựng được cũng khá nhỏ đâu dưới 100mA ). Các này chỉ dùng được hệ thống điều khiển  ít, mạch dùng vi xử lý khá đơn giản như hiện thị LED, đếm số từ 0 đến 9 ... chả hạn
+ Cách 2 : Dùng IC giải mã BCD sang LED 7 thanh

Sử dụng IC giải mã 7447 để giả mã từ mã BCD sang mã LED7. Đối với cách này thì trông rất ổn. Vừa tiếp kiệm được chân vi xử lý và tránh được dòng dồn về vi xử lý (dòng ở đây được dồn về 7447). Đây là cách mà người thiết kế thường dùng trong các hệ thống cần đến hiện thị.
Thông thường các thiết kế, LED 7 thanh được dùng để hiện thị các giá trị các giá trị số từ 0 đến 9 và đôi khi cần phải hiện thị các kí tự đơn giản như A đến F trong hệ thống để báo trạng thái của hệ thống. Các giá trị hiện thị bao gồm nhiều chữ số tức là chúng ta phải dùng đến nhiều LED7 ghép lại thì mới hiện thị được nhiều số. Ví dụ như muốn hiện thị số 123 chả hạn thì chúng ta phải dùng đến 3 LED 7 thanh ghép lại.

Như vậy để ghép nhiều LED 7 thanh  thay vì chung ta phải dùng 8 chân riêng rẽ cho mỗi LED. Ví dụ để hiện thị được 3 chữ số lên LED 7 (123 chả hạn) khi đó ta sẽ mất 3x8 = 24 chân dữ liệu điều khiển để hiện thị được 3 chữ số. Như vậy sẽ rất tốn chân vi xử lý, do vậy người ta dùng chung các đường dữ liệu cho các LED 7 thanh và thiết kế thêm các tín hiệu điều khiển  cấp nguồn riêng rẽ cho từng LED 7 một hay là cấp nguồn cho các chân Anot chung hay Katot chung. Nhìn trên sơ đồ trên ta thấy được kiểu ghép nối giữa các LED. Các đường dữ liệu vào của 3 LED được chung với nhau và các chân điều khiển nguồn cho các LED được riêng rẽ và được điều khiển bằng transitor ( khuếch đại dòng). Như vậy đối với mạch trên chúng ta tiếp kiệm được nhiều chân vi xử lý. Đối với mạch trên và cách ghép nối như trên thì mất tối đa chỉ có 11 chân vi xử lý.
8 chân dữ liệu của LED 7 được chung nhau và chung được ghép nối qua 2 cách : Thứ nhất dùng vào trực tiếp các chân vi xử lý và thứ 2 là qua các IC đệm hay IC giải mã...Nhưng trong thiết kế không mấy khi người ta cho trực tiếp các chân dữ liệu đó vào trực tiếp vi xử lý mà người ta phải cho qua các IC đệm hay giải mã đối với hệ thống lớn. Chỉ những mạch đơn giản người ta mới cho vào trực tiếp vi xử lý.Thông thường người ta dùng thêm các IC đệm hay giải mã như ULN2803, 74LS47
Đối với phương pháp ghép LED như thế này thì làm sao điều khiển được hiện thị số 123 chả hạn. Nếu chúng ta mới nhìn thì sẽ thấy các LED 7 sẽ hiện thị giống nhau vì chúng chung nhau đường dữ liệu. Nhưng không phải là vậy. Nếu chung ta cho từng thời điểm từng LED sáng 1 thì chúng ta sẽ thấy khác đó. Số 123 sẽ được hiện thị lên 3 LED đó. Đó là thuật toán quét LED dựa vào hiện tượng lưu ảnh trong mắt khi chúng ta quét với tần số lớn.
Như vậy đối với phương pháp này chúng ta tiếp kiệm được một số lượng lớn chân vi xử lý và đồng thời tiếp kiệm được năng lượng tiêu thụ do phương pháp quét LED trong thời gian ngắn. Khi đó tối đa trong 1 thời điểm có 1 LED sáng toàn bộ thôi. Cần phải tính toán giá trị dòng vào cho LED sao cho LED sáng đẹp bằng cách thêm bớt điện trở.
* Ví dụ về mạch quét LED

Trên là mạch ghép LED 7 thanh dùng để hiện thị 3 số trên LED. Đây là mạch thiết kế cho LED 7 thanh có LED đơn tiêu thụ dòng là 10mA đến 15mA. Mạch được thông qua giải mã 4747 để giải mã từ BCD sáng LED 7 và các chân điều khiển được điều khiển bằng Transitor khuếch đại dòng cho LED. Mạch này chúng ta tiếp kiệm khá nhiều chân vi xử lý và dòng dồn về vi xử lý. Vậy đối với mạch này chúng ta khả năng phát triển lên thêm muốn hiện thị 4 số chỉ cần cho thêm 1 LED 7 nữa vào và cũng nối chung với nhau chân dữ liệu với 3 LED 7 trên  và được tách riêng chân điều khiển.
Như vậy qua trên chúng ta hiểu được cách ghép nối LED 7 thanh như thế nào? Thiết kế làm sao đảm bảo được các tiêu chí đã ra. Từ đây mọi người có thế phát triển lên thêm với hệ thống nhiều LED hiện thị.