Verwenden des LM3914 Dot/Bar-Display-Treiber-ICs - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Obwohl der LM3914 ein beliebtes Produkt des späten 20. Jahrhunderts war, lebt er weiter und ist immer noch sehr beliebt. Es bietet eine einfache Möglichkeit, einen linearen Spannungspegel mit einer oder mehreren Gruppen von zehn LEDs mit minimalem Aufwand anzuzeigen.

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Mit einer Vielzahl von externen Teilen oder Schaltungen können diese LEDs dann alle möglichen Daten darstellen oder einfach zu Ihrer Unterhaltung blinken. Wir gehen einige Beispielschaltungen durch, die Sie in Ihren eigenen Projekten verwenden können und geben Ihnen hoffentlich einige Ideen für die Zukunft. Ursprünglich von National Semiconductor, wird die LM391X-Serie jetzt von Texas Instruments gehandhabt.

Schritt 1: Erste Schritte

Sie benötigen das LM3914-Datenblatt, laden Sie es bitte herunter und bewahren Sie es als Referenz auf. Also – zurück zu den Grundlagen. Der LM3914 steuert zehn LEDs. Es steuert den Strom durch die LEDs mit nur einem Widerstand, und die LEDs können bei Verwendung in einem Balkendiagramm oder einem einzelnen „Punkt“erscheinen. Der LM3914 enthält einen zehnstufigen Spannungsteiler, wobei jede Stufe, wenn sie erreicht ist, die entsprechende LED aufleuchtet (und die darunter im Levelmeter-Modus).

Betrachten wir das einfachste Beispiel (ab Seite zwei des Datenblatts) – ein Voltmeter mit einem Bereich von 0~5V. Die Vled-Schiene ist in unserem Beispiel auch mit der Versorgungsspannung verbunden. Pin 9 steuert den Bar/Dot-Anzeigemodus – wenn er an Pin 3 angeschlossen ist, arbeiten die LEDs im Bargraph-Modus, lassen Sie ihn für den Dot-Modus offen.

Der 2,2-uF-Kondensator wird nur benötigt, wenn „die Zuleitungen zur LED-Versorgung 6 oder länger sind“. Wir haben die obige Schaltung angeschlossen und eine 0 ~ 5 V DC-Quelle über ein 10 kΩ-Potentiometer mit einem Multimeter erstellt, um die Spannung anzuzeigen – im folgenden Video sehen Sie die Ergebnisse dieser Schaltung in Aktion, sowohl in Punkt- als auch in Balkendiagramm Modus.

Schritt 2: Anpassen des oberen Bereichs und des LED-Stroms

Nun, das war aufregend, aber was ist, wenn Sie eine andere Referenzspannung wünschen? Das heißt, Sie möchten, dass Ihr Display einen Bereich von 0~3 V DC hat? Und wie steuern Sie den Stromfluss durch jede LED? Mit Mathematik und Widerständen. Betrachten Sie die folgenden Formeln im Bild.

Wie Sie sehen können, ist der LED-Strom (Iled) einfach, unser Beispiel ist 12,5/1210, was 10,3 mA zurückgibt – und im wirklichen Leben 12,7 mA (die Widerstandstoleranz wird den Wert der Berechnungen beeinflussen). Jetzt berechnen Sie einen neuen Ref Ausgangsspannung – zum Beispiel werden wir für ein 3-V-Meter schießen und den gleichen Strom für die LEDs beibehalten. Dies erfordert die Auflösung nach R2 in der obigen Gleichung, was zu R2 = -R1 + 0,8R1V führt.

Einsetzen der Werte – R2 = -1210 + 0,8 x 1210 x 3 ergibt einen Wert von 1694Ω für R2. Nicht jeder wird den E48-Widerstandsbereich haben, also versuchen Sie, etwas so nah wie möglich zu bekommen. Wir haben einen 1,8 kΩ für R2 gefunden und zeigen die Ergebnisse im folgenden Video.

Sie können natürlich größere Anzeigebereichswerte haben, aber eine Versorgungsspannung von nicht mehr als 25 V muss diesem Wert entsprechen oder größer sein. Z. B. Wenn Sie eine 0~10 V-Anzeige wünschen, muss die Versorgungsspannung >= 10 V DC sein.

Schritt 3: Erstellen von benutzerdefinierten Bereichen

Jetzt sehen wir uns an, wie Sie eine untere Bereichsgrenze erstellen, damit Sie Anzeigen haben können, die (zum Beispiel) von einem positiven Wert ungleich Null reichen können. Sie möchten beispielsweise Pegel zwischen 3 und 5 V DC anzeigen. Aus dem vorherigen Abschnitt wissen Sie, wie Sie die obere Grenze einstellen, und die Einstellung der unteren Grenze ist einfach – legen Sie einfach die untere Spannung an Pin 4 (Rlo) an.

Sie können dies über einen Widerstandsteiler oder eine andere Versorgungsform mit einem gemeinsamen GND ableiten. Denken Sie beim Erstellen solcher Schaltungen daran, dass die Toleranz der in den Spannungsteilern verwendeten Widerstände die Genauigkeit beeinflusst. Einige möchten vielleicht Trimpots anbringen, die nach dem Ausrichten mit einem Klecks Klebstoff dauerhaft eingestellt werden können. Schließlich, um mehr zu diesem Thema zu lesen, laden Sie die TI-Anwendungsnotiz herunter und lesen Sie sie.

Schritt 4: Verketten mehrerer LM3914s

Zwei oder mehr LM3914 können miteinander verkettet werden, um die Anzahl der LEDs zu erhöhen, die zur Anzeige der Pegel über einen erweiterten Bereich verwendet werden. Die Schaltung ähnelt der Verwendung zweier unabhängiger Einheiten, außer dass der REFout (Pin 7) des ersten LM3914 zum REFlo (Pin 4) des zweiten LM3914 geführt wird – dessen REFout für die obere Bereichsgrenze entsprechend eingestellt wird. Betrachten Sie das folgende Beispielschema, das einen realen Bereich von 0 bis 3,8 V DC ergab.

Der 20~22kΩ Widerstand wird benötigt, wenn Sie den Dot-Modus verwenden (siehe „Dot-Modus Carry“auf Seite 10 des Datenblatts). Im weiteren Verlauf ergibt sich die obige Schaltung mit dem folgenden Video.

Schritt 5: Wohin von hier?

Jetzt können Sie alle Arten von Niederspannungen für viele Zwecke visuell darstellen. Das Datenblatt des LM3914 enthält weitere Beispielschaltungen und Hinweise, also lesen Sie sich durch und tauchen Sie tiefer in die Bedienung des LM3914 ein.

Außerdem hat Dave Jones von eevblog.com ein tolles Video gemacht, das eine praktische Anwendung des LM3914 beschreibt.

Abschluss

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