Чтобы отображать состояние двух цифровых выходов, можно просто присоединить к каждому выходу через токоограничивающий резистор светодиод. Следует однако интерпретировать или “декодировать” отображаемый двоичный код. Кроме того, если светодиоды не светятся, пользователь не может точно сказать означает ли это, что оба выхода находятся в выключенном состоянии, что отсутствует напряжение питания или что произошел сбой. В некоторых приложениях, включая контроль промышленных и медицинских параметров, отображение индикаторами неоднозначной информации является неприемлемым. Данная идея описывает простейшую схему, которая решает эту задачу, отображая четыре состояния с помощью четырех светодиодов (рис.1). От оператора не требуется знания двоичных кодов, и, если не горит ни одного светодиода или зажжен более чем один, это может означать только “отсутствует напряжение питания” или “режим по умолчанию”.
Схема работает следующим образом: если на обоих входах A и B присутствует низкий потенциал, транзистор Q1 разрешает току проходить через D1 и резистор R2 к A; зажжен будет только светодиод D1. Симметрично, если на обоих входах A и B присутствует высокий уровень, открыт транзистор Q2, и ток может проходить от A через R4, Q2 и D4; зажжен будет только светодиод D4. Если на входах присутствует потенциал различного уровня, то будут зажжены только D2 или D3. В таблице показаны возможные состояния схемы; все остальные варианты отображаются состоянием по умолчанию, такие как плохое соединение, отсутствие напряжения питания контролируемой схемы или сбой в ее работе.
Контролируемый выход должен обеспечивать входящий и выходящий ток, необходимый для управления светодиодами через входы A и B рассматриваемой схемы. Резисторы R2, R3 и R4 ограничивают ток через светодиоды на уровне 12мА при напряжении питания 5В. Схема не критична к используемым компонентам. Например, вполне можно использовать универсальные транзисторы, такие как NPN транзистор 2N3904 (КТ3102) и PNP транзистор 2N3906 (КТ3107). Кроме того, для уменьшения количества деталей можно использовать транзисторы со встроенными базовыми резисторами.
Таблица истинности рассматриваемой схемы:
ВХОД |
Состояние светодиодов |
||||
A |
B |
1 |
2 |
3 |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |