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C-1001UB(青色7セグメントLED、動作電圧7.0Vカソードコモン)と、デコーダ(74HC45...

uki********さん

2012/10/1315:10:33

C-1001UB(青色7セグメントLED、動作電圧7.0Vカソードコモン)と、デコーダ(74HC4511)とカウンタを利用してカウントアップ回路を作ろうとしています。

学校のグループで電子回路を触ってみようと思い(勉強会)、青色7セグLEDを光らせようと思いました。
上記ロジックを利用して作ろうとしているのですが、LEDの動作電圧が高いので、設計に苦労しています。


予定としては、大きめの基盤1つに7セグLED、デコーダ、カウンタ、スイッチ、その他部品を3セット載せようと考えています。

やはり、トランジスタを利用して、デコーダからの出力でトランジスタを用いて7セグLEDのON/OFFを行うのが賢明なのでしょうか。

設計案・アドバイス等教えていただければ助かります。

大雑把な質問ですが、お願いします。

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\参考\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

青色LED: http://eleshop.jp/shop/g/g55C132/
皆初心者です。唯一、僕が高校の時に先生主導のもとマトリックスLED、H4マイコンで任意の文字を表示させたことがあるぐらいで、設計は初めてです。

お願いします。

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kae********さん

リクエストマッチ

編集あり2012/10/1404:06:58

>やはり、トランジスタを利用して、デコーダからの出力でトランジスタを
>用いて7セグLEDのON/OFFを行うのが賢明なのでしょうか。

もちろんそうです。こんな所で僅かな部品をケチって不満足な結果
に終わるのはもったいないです。
HC4511で直接ドライブするとあまり明るく数字を表示できません。

2桁以上使用の場合には.......
カソードコモンLEDの場合デジットドライブにはNPN型を桁数必要で
セグメントドライブにはPNP型が8個(小数点も移動する場合)が必要
になります。これはダイナミック点灯という事になります。
小数点位置が固定で良い場合にはPNPトランジスタは7個になります。

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okw********さん

2012/10/1318:12:24

青色の7セグメントLEDがこれ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04107/)だったら、動作電圧が3.5Vくらいなので、HC4511で直接駆動できます(電流制限抵抗は必要ですが)。

動作電圧が7Vの青色の7セグメントLEDをどうしても使うのなら、別電源を用意して、各セグメントをトランジスタで駆動する必要があります。添付図は駆動回路の一例です。

74HC4511の出力端子がLレベルのときLEDが消灯し、HレベルのときLEDが点灯します。7セグメントLEDの共通カソードはGNDに接続します。この場合、LED用の電源として、7Vを超える電圧の別電源(Vcc2)が必要になります。LEDの明るさを決める電流制限抵抗(R4、R8、・・・)は次式で計算します。
電流制限抵抗(Ω) = ( Vcc2[V] - 7 )/LED電流[A]
Vcc2 = 9V、LED電流=0.02A (20mA) の場合、電流制限抵抗は ( 9 - 7 )/0.02 = 100Ωとなります。

青色の7セグメントLEDがこれ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-041...

iwa********さん

2012/10/1316:20:11

赤色LEDなら4511の出力に電流制限抵抗をつけて各セグメントに接続でOKなのですが、
4511の電源の上限が7VでLEDの標準動作電圧が7Vでは、直結して電源圧6Vで実用になればラッキーでしょうか。
LEDに実験用電源をつないで5V程度で点灯するか試して下さい。すべてのLEDで満足行く結果なら直結はOKでしょう。
ただし、DPはLED1コとなっているので、制限抵抗は必要です。RΩ=(V-3.5V)/0.01A

さて、直結できなければトランジスタなどで増幅してやる必要があります。
4511やカウンタ回路へは5Vの電圧を安定化電源ICなどで供給してやります。(この電圧は以下VCC1とする。)
LED用としては9-12V程度を供給します。(この電圧を以下VCC2とする)
4511の出力から10kオーム通してNPN型Trのベースへエミッタはグランドへコレクタは10kオームを通して電源VCC2へ接続
このTrのコレクタに別のNPNTrのベースを接続する、コレクタはVCC2、エミッタにLEDの電流制限抵抗を接続してLEDへつなぐ
LEDのコモンはグランドへ
電流制限抵抗の算出は、RΩ=(VCC2-7)V/0.01A Dp(デシマルポイント=小数点)は(Vcc2-3.5)/0.01
電流値は10mA程度が良いでしょう。
この回路を8ヶ作る。(1ケタアタリ )

なお、部品点数やトランジスタの種類を増やしたくなかったのでこんな回路としたが、不点灯のはずの部分がうっすら点灯することがある。その場合は、二段目のエミッタからグランドへ1KΩ程度の抵抗でグランドに接続して漏れ電流をバイパスさせて下さい。

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