Студент игеруі тиіс:

1. Қолдану мақсатына сәйкес мағлұматты бейнелеуші құралдарды дұрыс ажыратуды;

2. Жарықтануы, түрлі-түстілігі, пайдаланатын қуаты және жұмысшы кернеуі бойынша индикатордың жұмыс режимін тағайындауды;

3. Мағлұматты бейнелеуші құралдардың оптималды басқару режимін анықтауды;

4. Бейнелеуші құралдарды құруды және басқаруды;

5. Екілік цифрлық код сигналдарын жеті сегментті кодқа түрлендірушілердің схемасын құрастыруды;

6. ТСИ-ды басқаруға арналған дешифратордың ақиқат кестесін құруды және орынды пайдалануды;

7. Көп разрядты сатылы (декадалы) мағлұматты бейнелеуші құрылғыларды құрастыруды;

8. Синтездеуші индикаторлардың таңбалау тәртібін және қолдану аясын дұрыс анықтауды.

Жұмыстың қысқаша мазмұны

Мағлұматты бейнелеуші құралдаравтоматика, роботтехникасы және есептеу жүйелерінің маңызды құраушыларының біріне жатады. Бейнелеуші құралдарға, әрине, стрелкалы электр механикалық индикаторларды, электронды - сәулелі түтіктерді, жарық беруші шамдарды, светодиодтарды және басқаларды жатқызуға болады. Соңғы жылдары таңба синтездеуші индикаторлар (ТСИ) кеңінен қолданыс табуда. Бұл индикаторлардың ерекшеліктері мағлұматты бейнелеуші басқару тізбектері өз алдына бөлек бірнеше элементтердің болуында.

Бейнелеуші индикаторларда цифрларды, әріптерді және басқа таңбаларды өндіру әдісі әртүрлі болуы мүмкін, бірақ олардың барлығы геометриялық өлшемдеріне, белгінің көріну келбетіне, жарықтануына, жарықтылығына, кеңістікте орналасуына байланысты қойылатын талаптарға бірдей жауап беруге тиіс. Цифрды немесе басқа белгіні танудың жылдамдығы мен дәлдігі таңбаның сырт көрінісі мен пішініне тікелей байланысты. Түзу сызықтар арқылы бейнеленетін цифрлар мен әріптер, қисық сызықты таңбаларға қарағанда тез және қатесіз танылады. Бұл көрсеткіштер, сонымен қатар, индикатордың таңбасының жарықтығына және арақашықтыққа тікелей тәуелді. Таңбаның жарықтығы оның бетінің бірлік ауданы шығаратын жарық күшіне байланысты. Адам көзі кд/м² аралығындағы жарықтылықты сезе алады. Мысалы, телеэкранның жарықтылығы 100-130 кд/м² құрайды.

ТСИ төмендегідей топтарға бөлінеді:

• бейнеленетін мағлұматтың түріне;

• бейнелеуші элементтердің түріне;

• физикалық принципіне байланысты.

Бейнеленетін мағлұматтың түріне байланысты ТСИ бірлік, цифрлық, әріпті-цифрлы және графикалық болып ажыратылады. Бейнеленетін элементтердің түріне байланысты ТСИ сегментті және матрицалы болып ажыратылады. Сегментті ТСИ-ларда бейнелеуші элемент ретінде бір немесе бірнеше таңба орындарына топталған сегменттер қолданылады. Физикалық принципіне байланысты ТСИ вакуумды люминесцентті, вакуумды қыздырмалы, жартылай өткізгішті, газоразрядты және сұйық кристалды болып ажыратылады.

Жарық шығарушы диодтар түрінде жасалатын ТСИ-лардың жасалу принципін қарастырайық. Мұндай индикаторлар жартылай өткізгіш кристалдардағы электрондар мен кемтіктердің рекомбинациялануы арқылы электр энергиясын жарық сәулесінің энергиясына түрлендіреді. Қарапайым жартылай өткізгіш диодтардағы электрондар мен кемтіктердің рекомбинациясы жарық шығарусыз бірден жылу шығару арқылы өтетін процесс. Мұндай рекомбинация фонондық деп аталады. Светодиодтардағы рекомбинация жарық сәулесін шығару арқылы өтеді және фотондық рекомбинация деп аталады. Фотондық рекомбинация кезінде өтетін жарық шығару процесі белгілі жиілік аралығында орындалады, сондықтан оны кейде резонанстық деп те атайды.

Фотонның толқын ұзындығын өзгерту үшін светодиод жасалған материалды немесе диод арқылы өтетін ток күшін өзгерту қажет. Светодиодтарды жасау үшін қолданылатын кристалдар: галлий арсениді- GaAs, инфрақызыл сәуле =1 мкм; галлий фосфиды- GaP, қызыл сәуле =0,7 мкм; кремний карбиды- SiC, жасыл сәуле =0,5 мкм. Осындай жеке диодтардан жеке блоктар мен матрицалар құрастырылады. Блоктар мен матрицалар әріптер мен цифрларды бейнелеуші түрінде жасалынады.

Мысал ретінде цифрларды бейнелеуші ТСИ-мен танысайық. Әрбір сондай индикатор бір разрядты 0÷9 аралығындағы цифрларды және нүктені (·) бейнелеуге арналады. Цифрларды бейнелеу оларды жеті сегмент түрінде жасалған светодиодтарды синтездеу арқылы орындалады. Әрбір сегмент латын емлесінің a,b,c,d,e,f,g - әріптерімен белгіленеді (1-сурет).

1-сурет. Жеті сегментті индикатор.

Нүктені бейнелеу һ- әріпімен белгіленген сегізінші сегмент арқылы орындалады (бұл сегмент 1-суретке шығарылмағын). Әрбір сегмент светодиод арқылы жарықтанатын жіңішке пластмассалы линза түрінде жасалынады. Сонымен, стендтегі АЛС324А индикатордың электрлік схемасы сегіз светодиодтан құрастырылған. Олардың әрқайсысы индикатор арқылы өтетін ток күшін шектеу мақсатымен резистормен тізіле қосылады.

Индикаторды басқару үшін КР514ИД1 текті арнайы микросхема қолданылады. Бұл микросхеманың негізі екілік - ондық дешифратор. Бұл дешифратор екілік кодтың цифрлық сигналдарын сегменттік кодтың сигналына тасымалдайды. ТСИ- ды іске қосу үшін бейнелеуші элементтерге «лог.1» потенциалына сәйкес келетін тұрақты немесе импульстық кернеу беріледі. ЖСИ мен екілік-ондық дешифратор арасындағы байланыс 2-суретте көрсетілген. Дешифратордың (DC) кіріс тізбектері 1, 2, 4, 8 цифрларымен белгіленген. Олардың әрқайсысы екілік санақ жүйесінің негізі 2 санының әртүрлі дәрежеді 2⁰, 2¹, 2², 2³ мәндері. Дешифратордың «Г» әрпімен белгіленген кірісіне осы контактіге «лог.0» потенциалын беру арқылы индикаторды сөндіруге болады.

2-сурет. Екілік – ондық дешифраторымен (DC) жеті сегментті индикатордың (HG) қосылу схемасы.

Қолданыстағы КР514ИД1 дешифраторының ақиқат кестесі оның кірісіндегі санның екілік кодының индикатор арқылы синтезделетін (бейнеленетін) таңбасына қандай сәйкестігін суреттейді (1-кесте). Мысалы, егер дешифратордың барлық кірісіне - екілік кодпен «0000», ал «Г» кірісіне «лог.1» (Г=1) берілсе, ТСИ-дың g-сегментінен басқалары жарықтанып, индикатор «0» цифрын бейнелейді. Егер дешифратордың кірісіне «0001» коды келтірілсе, индикатор «1» цифрын синтездеп шығарады.