На основе интегральной микросхемы LM3914 производителя National Semiconductors можно конструировать различные светодиодные индикаторы, имеющие линейную шкалу. Основой LM3914 является 10 компараторов.

LM3914

Входной сигнал через операционный усилитель подается на инверсные входы компараторов LM3914, а прямые входы их подключены к резисторному делителю напряжения. Десять выходов являются выходами компараторов, к которым подключаются светодиоды.

Выбор работы индикации: либо режим «столбик», это когда с изменением уровня входного сигнала меняется количество светящихся светодиодов, либо режим «точка», то есть с изменением уровня сигнала, перемещаясь по линейке светится только один светодиод.

Назначение выводов LM3914:

  • 1, 10…18 —  выходы.
  • 2 — минус питания.
  • 3 — плюс источника питания от 3…18 вольт.
  • 4 — на данный вывод подается напряжение, величина которого определяет нижний уровень индикации. Допустимый уровень от Uн.min. = 0 до Uн.max. = (Uпит. – 1,5В.)
  • 5 — на данный вывод подается входной сигнал.
  • 6 — на данный вывод подается напряжение, величина которого определяет верхний уровень индикации. Допустимый уровень от Uв.min. = 0 до Uв.max. = (Uпит. – 1,5В.)
  • 7, 8 — выводы для регулирования тока, протекающего через светодиоды.
  • 9 — вывод отвечает за режим работы индикации («точка» или «столбик»)

Шаг переключения от одного светодиода к другому автоматически высчитывается микросхемой. Шаг будет равен (Uв. – Uн.)/10.

Назначение выводов LM3914

Алгоритм работы индикатора на микросхеме LM3914

До тех пор, пока на ножке Uвх. сигнал ниже  по сравнению с напряжением на выводе Uн., светодиоды не горят. Как только входной сигнал сравняется с Uн. – загорится светодиод HL1. При последующем увеличение сигнала на величину (Uв. – Uн.)/10, в режиме «точка»  выключается HL1 и одновременно загорается HL2. В том случае если LM3914 функционирует в режиме «столбик», то при включении HL2, HL1 не гаснет.

Микросхема LM3914 спроектирована для создания светодиодных индикаторов с линейной шкалой, и поэтому резисторы в составе делителя обладают одинаковым сопротивлением. Микросхема  имеет источник опорного напряжения в 1,25 вольт. С помощью подключения дополнительно 2-х резисторов  можно добиться увеличения опорного напряжения (не более  Uпит. — 2 вольта; максимум 12 вольт).

Алгоритм работы индикатора на микросхеме LM3914

Расчет опорного напряжения можно выполнить по следующей формуле:

Uоп = (R2/R1+1)*1,25В + Iв*R2, где

  • R1 — резистор, подключаемый к ножкам  7 и 8 микросхемы LM3914.
  • R2 — резистор, подключаемый  между ножками 8 и минусом питания схемы.
  • Iв – сила тока на ножке 8 микросхемы (около 100 мкА)

Для выбора одного из двух режимов работы  нужно сделать следующее:

  • Режим «точка» — вывод 9 подключить к минусу питания или оставить неподключенным.
  • Режим «столбик» — вывод 9 подсоединить к плюсу питания микросхемы.

Технические характеристики  микросхемы LM3914

Технические характеристики  микросхемы LM3914

Стандартная схема подключения входного напряжения на микросхему LM3914

В зависимости от величины входного напряжения Uвх, необходимо подобрать сопротивление R1, при котором будет светиться верхний по шкале светодиод. Данное сопротивление можно вычислить по формуле: R1 = R2(Uвх/1,25 — 1).

Стандартная схема подключения входного напряжения на микросхему LM3914

Посредством включения резистора R3 можно добиться регулирования тока протекающего через светодиоды.

Datasheet LM3914

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

15 + семнадцать =