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以少數元件建構成的超低成本、兩位數計數器
( 12 月 1 日 2006 年)
作者：Noureddine Benabadji， University of Sciences and Technology， Oran，Algeria

圖 1 中的超低成本兩位數計數器電路嘗試用一種大部份是軟體的解決方案和一顆低成本的微控制器（PIC16F84A）來降低元件的數量。該電路中沒有通常要連接到七段 LED 顯示器腳上的限流電阻（current-limiting resistor），因為軟體程式一次只點亮顯示器上的一段，先是 10 秒顯示，然後是單位的顯示。這樣可以將電路的最大耗電量維持在一個近似恆定的水準，即使再增加第三個 LED 顯示器，構成一個 3 位數計數器，也是如此。該電路還省下了傳統多工電路中經常使用的數位選擇切換電晶體（digit-selection switching transistor），並且電路帶有一個共陰（common-cathode）和一個共陽（common-anode ）顯示器。採用這種方案的原因是，每個微處理器 I/O 埠 A 的線和埠 B 的線上都可以設定為三種狀態之一：高、低和浮動（floating），那就是高阻態。將一條線編程為輸入，即使之成為高阻態，這將使顯示器關閉。



<%@ LANGUAGE="VBSCRIPT" %>
<% Randomize: ord=int(rnd*1000000000) %>


另外，程式在一個時間內只驅動一段，並按下列次序執行：要驅動 10 秒顯示時，將 RB0 線編程為輸出，並使之為高，以點亮相應共陰顯示段，然後再將 RB0 編程為輸入。對 RB1 至 RB6 線重複此一步驟。要驅動單位顯示時，重複此一步驟，同時從 FB0 加一個低輸出，以驅動共陽顯示。圖 2 是該電路的時序圖。原型顯示器採用了 Kingbright 公司的 SC52-11EWA (DS1)和 SA52-11EWA (DS2) 有效七段顯示器，它在 10 mA 正向電流下，可發射出 2000 至 5600μcd的光。在約 5 mA 正向電流時，顯示器仍保持可讀狀態。

早期的運動影像是以 18 Hz 速率顯示，這會產生少許閃爍。軟體運行的速率為 180 Hz，或最小閃爍速率的 10 倍。顯示器的七段都必須以 1/(180×7) 秒的間隔（或大約 0.8 毫秒）發光。為了簡化時序程式（表 1 的 Delay3 部分），軟體採用 1 毫秒的刷新週期。

雖然這種方案有足夠的段驅動電流，但顯示器的內部 LED 要承受最大為 3V 的反向電壓額定。將任何 I/O 線驅動到高的位置，均會在共陰數字的一段上施加一個正向偏壓，而在共陽顯示的相關段上施加反向偏壓。16F84A 運行需要最小為 2V 的電壓，因此該電路必須工作在 2 至 3V 的額定電壓下。表 1 中組合程式的原始碼從 0 計數至 99 秒，可以作為這種顯示未經最佳化的概念驗證軟體測試平台。
 
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