CS259843B1

CS259843B1 - Display connection with LED illuminated elements and keyboard to microprocessor

Info

Publication number: CS259843B1
Application number: CS868606A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Stratilek; Jiri Soucek; Lubor Pluhar; Jiri Klima; Jaroslav Hyza
Original assignee: Vladimir Stratilek; Jiri Soucek; Lubor Pluhar; Jiri Klima; Jaroslav Hyza
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1988-11-15
Also published as: CS860686A1

Abstract

Týká se ovládacích a zobrazovacích panelů elektronických zařízení. Řešení spočívá v úsporném zapojení obvodu v multiplexním režimu provozu řízeném programem mikroprocesoru. Zapojení má malé nároky na prostor a proudovou spotřebu. Možné obory použití: řídicí jednotky, prostředky přenosu dat.It concerns control and display panels of electronic devices. The solution consists in economical circuit connection in multiplex mode of operation controlled by a microprocessor program. The connection has low space requirements and current consumption. Possible fields of application: control units, data transmission means.

Description

Vynález se týká zapojení displeje se svítivými elementy typu LED a klávesnice k mikroprocesoru řady 8048 v přenosovém ovládacím panelu s cílem minimalizovat rozměry a příkon zapojení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the connection of an LED display and keyboard keypad to an 8048 series microprocessor in a transmission control panel to minimize wiring dimensions and wattage.

K tomuto účelu se obvykle používá zapojení, kdy zobrazovací elementy s diodami LED jsou provozovány ve statickém režimu ve spojení s registry tak, že vždy jeden bit registru ovládá jeden zobrazovací element nebo zapojení s autonomně pracujícím multiplexem sestavené z obvodů malé nebo velké integrace a tranzistorový spínačů. V obou případech rozměry a proudová spotřeba mimo' prvky LED nejsou příliš příznivé.For this purpose, wiring is usually used where LED display elements are operated in static mode in conjunction with registers so that one register bit always controls one display element or an autonomously operating multiplex wiring consisting of small or large integration circuits and transistor switches . In both cases the dimensions and current consumption outside the LED elements are not very favorable.

Uvedené nedostatky nemá zapojení klávesnice a displeje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z převodníku kódu BCD na kód 1 z N, N-tice vazebních odporů, N-tice tranzistorů PNP v zapojeni se společným emitorem, matice zobrazovacích elementů v zapojení se společnými anodami ve formátu N x P, P-tice ochranných odporů, P-tice tranzistorů PNP v zapojení se společným kolektorem, P-tice omezovacích odporů, N-tice oddělovacích diod, matice spínacích elementů klávesnice ve formátu N x Q a Q-tlce pracovních odporů klávesnice. Vstupy převodníku kódu jsou spojeny vodiči s výstupy mikroprocesoru, výstupy převodníku kódu jsou vazebními odpory spojeny s bázemi N-tice tranzistorů, kolektory těchto tranzistorů jsou vodiči spojeny se společnými anodami matice zobrazovacích elementů a anodami oddělovacích diod, báze P-tice tranzistorů jsou ochannými odpory spojeny s výstupy mikroprocesoru, emiitory P-tice tranzistorů jsou spojeny omezovacími odpory s katodami zobrazovacích elementů v matici. Katody oddělovacích diod jsou vodiči připojeny na řádkové vodiče matice spínacích elementů, sloupcové vodiče matice spínacích elementů jsou spojeny vodiči se vstupy mikroprocesoru a pracovními odpory klávesnice, přičemž druhý vývod těchto odporů je připojen do místa s nulovým potenciálem.The above-mentioned drawbacks are not connected to the keyboard and display according to the invention, which consists in the fact that it consists of the converter BCD to code 1 of N, N-tuple of coupling resistors, N-tuple of PNP transistors in common emitter connection. connection with common anodes in N x P format, P-tuple of protective resistors, P-tuple of PNP transistors in connection with common collector, P-tuple of limiting resistors, N-tuple of separating diodes, keyboard switching element matrix in N x Q and Q format -buttons working resistors keyboard. The inputs of the code converter are connected by conductors to the outputs of the microprocessor, the outputs of the code converter are connected by coupling resistors to the bases of the N-tuple of transistors, collectors of these transistors are wired to common anodes with the microprocessor outputs, the emitters of the P-tors of the transistors are connected by limiting resistors to the cathodes of the display elements in the matrix. The separating diode cathodes are wires connected to the row wires of the switching element matrix, the column wires of the switching element matrix are connected by wires to the microprocessor inputs and keyboard operating resistors, the other of these resistors being connected to a zero potential location.

Hlavní výhodou zapojení podle vynálezu je jednoduchost, malé rozměry a malá proudová spoitřeba mimo prvky LED, tvořená pouze napájecím a výstupním proudem převodníku kódu. Malé rozměry jsou dány tím, že k připojení matice svítivých elementů k mikroprocesoru je kromě nezbytných N + P tranzistorů a P omezovačích odporů použito pouze jednoho integrovaného obvodu J převodníku kódu, N vazebních odporů a P ochranných odporů. K připojení matice spínacích elementů je použito pouze N oddělovacích diod a Q pracovních odporů.The main advantage of the circuitry according to the invention is simplicity, small size and low current consumption outside the LED elements, consisting only of the supply and output current of the code converter. The small dimensions are due to the fact that in addition to the necessary N + P transistors and P limiting resistors, only one integrated code converter J circuit, N coupling resistors and P protective resistors are used to connect the matrix of luminous elements to the microprocessor. Only N separating diodes and Q operating resistors are used to connect the switching element matrix.

Na připojeném obrázku je vyznačeno připojení matice 5 zobrazovacích elementů LED formátu N x P a matice 10 spínacích elementů formátu N x Q k mikroprocesoru 1 z řady 8048, které se skládá z převodníku kódu z BCD na kód 1 z N, N-tice vazebních odporů 3. N-tice tranzistorů PNP 4 v zapojení se společným emitorem, matice 5 zobrazovacích elementů v zapojení se společnými anodami vě formátu N xP, P-tice tranzistorů PNP 7 v zapojení se společným kolektorem, P-tice omezovačích odporů 8, N-tice oddělovacích diod 9, matice 10 spínacích elementů klávesnice ve formátu N x Q a Q-tice pracovních odporů 11 klávesnice.The attached figure shows the connection of the matrix 5 of N x P LED display elements and the matrix 10 of the N x Q switching elements to the 8048 series microprocessor 1, which consists of a BCD to N converter 1, N-tuple coupling resistor 3. Tuples of PNP 4 transistors in common emitter connection, matrix 5 of display elements in common anode connection in N xP format, P-tuples of PNP 7 transistors in common collector connection, P-tuple of limiting resistors 8, N-tuples the separating diodes 9, the matrix 10 of the keyboard switch elements in the N x Q format and the Q-tuple of the working resistors 11 of the keyboard.

Vstupy převodníku kódu 2 jsou spojeny vodiči 102 s výstupy mikroprocesoru 1, výstupy převodníku kódu 2 jsou vazebními odpory 3 spojeny s bázemi N-tice tranzistorůThe inputs of the code converter 2 are connected by conductors 102 to the outputs of the microprocessor 1, the outputs of the code converter 2 are connected to the bases of the N-tuple of the transistors by coupling resistors 3.

4, kolektory těchto tranzistorů jsou vodiči 41 spojeny se společnými anodami matice 5 zobrazovacích elementů a anodami oddělovacích diod 9, báze P-tice tranzistorů 7 jsou ochrannými odpory 6 spojeny s výstupy 103 mikroprocesoru 1, emitory P-tice tranzistorů 7 jsou omezovacími prostory 8 spojeny s katodami zobrazovacích elementů v matici4, the collectors of these transistors are connected by conductors 41 to common anodes of the matrix 5 of the display elements and the anodes of the separating diodes 9, the base of the P-tups of the transistors 7 are connected to the outputs 103 of the microprocessor 1; with cathodes of display elements in the matrix

5, katody oddělovacích diod 9 jsou vodiči 91 připojeny na řádkové vodiče matice 10 spínacích elementů, sloupcové vodiče matice 10 spínacích elementů jsou spojeny vodiči se vstupy 101 mikroprocesoru 1, pracovní odpory 11 klávesnice jsou připojeny mezi vodiče vstupů 101 a vodič s nulovým potenciálem.5, the cathodes of the separating diodes 9 are connected by conductors 91 to the row conductors of the switching element matrix 10, the column conductors of the switching element matrix 10 are connected by conductors to microprocessor 1 inputs 101, keyboard working resistors 11 are connected between input conductors 101 and zero potential conductor.

Zapojení pracuje takto:The wiring works as follows:

mikroprocesor 1 ve své paměti RAM uchovává informaci o tom, které svítivé elementy mají svítit a který spínací element klávesnice byl sepnut. Pod řízením programu vpravidelných časových intervalech provádí obsluhu svých signálů. Podle stavu signálů na výstupech 102 je vždy jeden z výstupů převodníku kódu 2 v úrovni L, připojeným vazebním odporem v N-tici vazebních odporů 3 proteče proud vhodné velikosti do báze odpovídajícího tranzistoru v N-tici tranzistorů 4 a tento tranzistor sepne. Na jednom z vodičů 41 se objeví napětí blízké platnému napájecímu napětí. Toto napětí je přiveden© na anody jednoho řádku svítivých elementů v matici 5 a přes jednu z diod v N-tici oddělovacích diod 9 na jeden řádek spínacích elementů v matici 10. Stav výstupů 102 tedy určuje řádek v matici 5 zobrazovacích elementů, v kterém mohou být rozsvíceny svítivé elementy podle stavu výstupů 103 mikroprocesoru 1 a současně řádek spínacích elementů, který může být testován prostřednictvím vstupů 101 mikroprocesoru 1.the microprocessor 1 in its RAM stores information about which luminous elements are to be lit and which switching element of the keyboard has been switched on. Under the control of the program at regular time intervals, it handles its signals. Depending on the state of the signals at the outputs 102, one of the outputs of the L-code converter 2 is always connected by a coupled coupling resistor in the N-tuple of the coupling resistors 3. A voltage close to the valid supply voltage appears on one of the conductors 41. This voltage is applied to the anodes of one row of luminous elements in the matrix 5 and through one of the diodes in the N-tuple of the diode 9 to one row of the switching elements in the matrix 10. Thus, the outputs 102 determine the row in the matrix 5 of the display elements. the luminous elements are lit according to the state of the outputs 103 of the microprocessor 1 and at the same time a line of switching elements that can be tested by the inputs 101 of the microprocessor 1.

Stav vodičů 71 na výstupech P-tice tranzistorů PNP 7 v zapojení se společným kolektorem sleduje stav výstupů 103 mikroprocesoru 1. Je-li některý z výstupů 103 v úrovni L, proteče proud z katody příslušného svítivého elementu v matici 5 jedním z N-tice omezovačích odporů 8 do emitoru příslušného tranzistoru 7 v P-tici. Ochranné odpory 8 v P-tici slouží ke snížení proudu do výstupů 103 na přípustnou hodnotu, ne259843 boť při malém U_Cb tranzistorů 7 v P-tici klesá jejích proudové zesílení. Oddělovací diody 9 zabraňují vzájemnému zkratování vodičů 41 při současném spojení více spínacích elementů v matici 10. Pracovní odpory 11 klávesnice jsou voleny tak, aby definovaly úroveň L na vodičích 101, jsou-li všechny spínací elementy v matici 10 rioizpojeny. V době od připojení napájecího napětí do okamžiku, kdy zalpočne vykonávání programu v mikroprocesoru 1, jsou všechny výstupy a tedy i výstupy 103 mikroprocesoru 1 v úrovni H a nesvítí žádný element v matici 5.The status of the wires 71 at the outputs of the P-tuple of the PNP 7 transistors in connection with the common collector monitors the status of the outputs 103 of the microprocessor 1. If any of the outputs 103 is at L level, resistors 8 to the emitter of the respective transistor 7 in the P-tuple. The protective resistors 8 in the P-tuple are used to reduce the current to the outputs 103 to a permissible value, but not with the small U _C b transistors 7 in the P-tuple its current gain decreases. The separating diodes 9 prevent the wires 41 from being short-circuited when the multiple switching elements in the matrix 10 are connected at the same time. From the time the supply voltage is connected to the execution of the program in the microprocessor 1, all the outputs and thus the outputs 103 of the microprocessor 1 are at the H level and no element in the matrix 5 is lit.

V konkrétním případě bylo zapojení realizováno pro N -- 8, P = 5, Q — 4, jako převodník kódu 2 byl použit obvod 74 145 PC, vazební odpory 3 v N-tici měly hodnotu 100R, ochranné odpory S v P-tici měly hodnotu 1K, omezovači odpory 8 v P-tici měly hodnotu 8R2, pracovní odpory 11 v Q-tici měly hodnotu 47OR a tranzistory byly všechny typu KD 136C. Zapojení zaujímalo plochu 11 cm²a mimo prvky LED odebíralo proud 90mA. Zapojení s registry 74 174 ve statickém režimu provozu by pro stejný formát matice 5 zobrazovacích elementů potřebovalo plochu 25 cm² a proudový odběr mimo prvky LED cca 300 mA, zapojení s kontrolorem displeje 8279 by potřebovalo plochu 20 cm² a proudový odběr mimo prvky LED cca 200 mA.In the specific case, the connection was realized for N - 8, P = 5, Q - 4, 74 145 PC circuit was used as code 2 converter, coupling resistors 3 in N-tuple were 100R, protective resistors S in P-tuple 1K, the limiting resistors 8 in the P-tuple were 8R2, the working resistors 11 in the Q-tuple were 47OR, and the transistors were all KD 136C. The wiring occupied an area of 11 cm ² and outside the LED elements consumed current 90mA. Involvement of registers 74174 in static mode of operation would be the same size nut 5 imaging elements needed area of 25 cm ² and the current consumption of the outside LED elements 300 is, connection with a controller of the display 8279 would require an area of 20 cm ² and the current consumption of the outside LED elements ca. 200 mA.

Využití přichází v úvahu pro řídicí jednotky, prostředky přenosu atd.Use is possible for control units, transmission means, etc.

Claims

Connection of LED display and keyboard to the 8048 series microprocessor, characterized by a code converter

(2) BCD to code 1 of N, N-tuples of coupling resistors (3), N-tuples of PNP transistors (4) with common ernitor, matrix (5) of display elements in common with anode in N x P format, P-Shields of Protective Resistors (6), P-Shields of PNP Transistors (7) in Common Collector Connection, P-Shields of Resistors (8), N-Shields of Separating Diodes (9), Nuts (10) of Keyboard Switching Elements in Format N x Q and Q tuples of the working resistors (11) of the keyboard, where the code converter inputs (2) are connected by conductors to the outputs (102) of the microprocessor (1), the code converter outputs (2) are connected by couplers (3) Tuples of PNP transistors (4), collectors of these transistors are connected by conductors (41) to common anodes of matrix (5) of display elements and anode of separating diodes (9), bases of P-tuple of PNP transistors (7) are protective resistors (8) connected to the outputs (103) of the microprocessor (1), the emitters of the P-tuple of the PNP transistors (7) are with limiting resistors (8) connected to cathodes of display elements in the matrix (5), separating cathodes in the matrix (5), cathodes of the separating diodes (9) the conductors (91) are connected to row conductors of the switching element matrix (10) the switching element nuts (10) are connected by conductors to the inputs (101) of the microprocessor (1), the working resistors (11) of the keyboard being connected between the conductors (101) and the conductor with zero potential.