これまでにロジック IC を使って 7 セグメント LED を駆動する回路を作ってみました。でももちろん、こんな煩雑な回路を作るのは実用的じゃありません。世には 4 ビット BCD コードを入力して 7 セグメント LED を駆動するためのデコーダ TC4511BP というのがあります。
今回は 7 セグメントドライバ TC4511BP の動作を確認してみます。
TC4511BP で 7 セグメント LED を L チカする
とりあえず 7 セグメント LED を点灯させてみましょう。
今回点灯させてみるのは 4 桁の 7 セグメント LED OSL40562-LR です。これはカソードコモンで各桁の端子が 4 本、アノード側は各桁のアノードがそれぞれつながって 8 本の端子が出ています。
ドライバ TC4511BP の出力は a 〜 g のセグメントのための 7 本ですので、小数点は使用しません。
セグメントはドライバ TC4511BP で直接駆動します。
最大出力電流は 50mA ですので、半分の 25mA 程度までと考えましょう。TC4511BP の出力電圧は 4.5V 、LED の順方向電圧は 2V ですので、抵抗 470Ω でセグメントあたり ( 4.5 – 2 ) / 0.47 = 5.3mA 流れます。
なお毎度のことですが、俺が計算する数値は「だいたいこのぐらい」という程度に考えて下さいね (^_^;)
入力は 4 ビットの BCD コード ( 2 進数) ですので、DIP スイッチをつないでいます。
入力 LT 、BI はセグメントの全点灯、全消灯ですので、HIGH に固定しました。
入力 LE は表示のラッチで、動作を確認するために DIP スイッチにつないでおきました。これを HIGH にすると、データ入力値が変化しても以前の値の表示を続けます。
カソード側はトランジスタにつなぎ、各桁の点灯制御を行ないます。そのためトランジスタ Q1 〜 Q4 は同時に 2 つ以上 ON にすることはできません。
今回はそれぞれに押しボタンスイッチをつないでいますが、押すのは 1 つずつに限ります。
全セグメント点灯時の電流は 5.3 × 7 = 37.1mA です。増幅率を 40 としてベース電流は 0.93mA 、ベースエミッタ間抵抗の 0.07mA を加えて 1.0mA です。したがってベース抵抗は ( 5.0 ー 0.7 ) / 1.0 ＝ 4.3KΩ となりますので、2.2KΩ としました。
ブレッドボードに組んで動作を確認してみた
写真は、セグメント制御の DIP スイッチの 6 8 を ON にし、デジット制御の押ボタンスイッチ D4 を押しています。入力値は 0101 ですので、LED の 4 桁目が [ 5 ] を表示します。
他のデジット制御ボタンを押すと、それぞれに応じた桁が点灯します。
複数桁の 7 セグメント LED の点灯方式に「ダイナミック点灯」というのがありますが、それはこの押ボタンスイッチの切り替えを高速で行なうということですね。高速で切り替えることにより 4 桁全部が点灯しているように見えます。
入力 LE は DIP スイッチの 1 につないでいます。これを ON にすると、データ入力値を変化させても LED の表示値は変化しません。DIP スイッチを OFF にした時点で表示が変わります。
これで 7 セグメントドライバ TC4511BP の動きがわかりましたので、次は Arduino をつないでセグメント制御を行なってみましょう。
