Wskaźnik 14-segmentowy. Wskaźnik siedmiosegmentowy. Typy i oznaczenie na schemacie
Istnieją parametry, w przypadku których wygodniej byłoby podać obiektywną informację, a nie tylko wskazanie. Na przykład temperatura powietrza na zewnątrz lub godzina budzika. Tak, wszystko to można zrobić za pomocą świecących żarówek lub diod LED. Jeden stopień – jedna płonąca dioda LED lub żarówka itp. Ale licząc te świetliki - cóż, nie! Ale, jak mówią, najbardziej proste rozwiązania- najbardziej niezawodny. Dlatego twórcy bez długiego zastanawiania się wzięli i ułożyli proste paski LED we właściwej kolejności.
Na początku XX wieku, wraz z pojawieniem się lamp próżniowych, pojawiły się pierwsze wskaźniki wyładowań gazowych
Za pomocą takich wskaźników możliwe było wyświetlanie informacji cyfrowych cyfry arabskie Oh. Wcześniej na takich lampach wykonywano różne oznaczenia urządzeń i innych urządzenia elektryczne. Obecnie elementy wyładowcze prawie nigdy nie są nigdzie używane. Ale retro jest zawsze modne, dlatego wielu radioamatorów kolekcjonuje dla siebie i swoich bliskich wspaniałe zegarki na wskaźnikach wyładowań gazowych.
Wadą lamp wyładowczych jest to, że zużywają dużo prądu. Można dyskutować o trwałości. Na naszej uczelni w pomieszczeniach laboratoryjnych nadal stosowane są mierniki częstotliwości wykorzystujące wskaźniki wyładowań gazowych.
Wskaźniki siedmiosegmentowe
Wraz z pojawieniem się diod LED sytuacja uległa radykalnej zmianie. lepsza strona. Same diody LED pobierają niewiele prądu. Jeśli je zorganizujesz we właściwej pozycji, możesz wyświetlić absolutnie dowolne informacje. Aby podkreślić wszystkie cyfry arabskie wystarczy zaledwie siedem świecących pasków LED – segmentów, ustawionych w określony sposób:
Do prawie wszystkich takich wskaźników siedmiosegmentowych dodawany jest również ósmy segment - kropka, dzięki czemu można pokazać wartość całkowitą i ułamkową dowolnego parametru
Teoretycznie otrzymujemy wskaźnik ośmiosegmentowy, ale w staroświecki sposób nazywany jest on także wskaźnikiem siedmiosegmentowym.
Jaki jest wynik? Każdy pasek wskaźnika siedmiosegmentowego jest podświetlany diodą LED lub grupą diod LED. Dzięki temu podświetlając określone segmenty, możemy wyświetlić cyfry od 0 do 9, a także litery i symbole.
Typy i oznaczenie na schemacie
Istnieją jednocyfrowe, dwucyfrowe, trzycyfrowe i czterocyfrowe wskaźniki siedmiosegmentowe. Nigdy nie widziałem więcej niż czterech kategorii.
Na diagramach wskaźnik siedmiosegmentowy wygląda mniej więcej tak:
Tak naprawdę oprócz zacisków głównych każdy wskaźnik siedmiosegmentowy posiada również wspólny zacisk ze wspólną anodą (OA) lub wspólną katodą (OC)
Obwód wewnętrzny Wskaźnik siedmiosegmentowy ze wspólną anodą będzie wyglądał następująco:
i ze wspólną katodą taką jak ta:
Jeśli mamy wskaźnik siedmiosegmentowy ze wspólną anodą (OA), to w obwodzie musimy dostarczyć do tego pinu moc „plus”, a jeśli ze wspólną katodą (OC), to „minus” lub masę.
Jak sprawdzić wskaźnik siedmiosegmentowy
Mamy następujące wskaźniki:
Do sprawdzenia nowoczesnego wskaźnika siedmiosegmentowego wystarczy nam multimetr z funkcją testowania diody. Najpierw szukamy ogólnego wniosku – może być albo OA, albo OK. Tutaj tylko losowo. Cóż, następnie sprawdzamy działanie pozostałych segmentów wskaźnika zgodnie z powyższymi schematami.
Jak widać na poniższym zdjęciu, testowany segment świeci się. W ten sam sposób sprawdzamy pozostałe segmenty. Jeśli wszystkie segmenty się świecą, taki wskaźnik jest nienaruszony i można go wykorzystać w swoich projektach.
Czasami napięcie na multimetrze nie wystarcza do przetestowania segmentu. Dlatego bierzemy zasilacz i ustawiamy go na 5 woltów. Aby ograniczyć prąd płynący przez segment, sprawdzamy rezystor 1-2 kiloomów.
W ten sam sposób sprawdzamy wskaźnik z chińskiego amplitunera
W obwodach wskaźniki siedmiosegmentowe są podłączone do rezystorów na każdym pinie
W naszym nowoczesny świat wskaźniki siedmiosegmentowe zastąpiono wskaźnikami ciekłokrystalicznymi, które mogą wyświetlać absolutnie każdą informację
ale aby z nich skorzystać, potrzebne są pewne umiejętności w projektowaniu obwodów takich urządzeń. Dlatego też wskaźniki siedmiosegmentowe są nadal stosowane, ze względu na ich niski koszt i łatwość użycia.
Wskaźniki siedmiosegmentowe są czasami nazywane „wyświetlaczami numerycznymi”, ponieważ są przeznaczone przede wszystkim do wyświetlania cyfr arabskich 0...9. Jednak za ich pomocą możesz wyświetlić stylizowane wielkie i wielkie litery alfabetu rosyjskiego i łacińskiego, na przykład „E”, „P”, „C”, „F”, „c”, „d” itp.
Wyraźniejszy obraz uzyskuje się na wskaźnikach alfanumerycznych (ang. „wyświetlacz alfanumeryczny”), które mają dodatkowe segmenty promieniowe i odpowiednio większą liczbę pinów (ryc. 2.27, a...c). W rezultacie takie wskaźniki wyświetlają prawie wszystkie litery alfabetu łacińskiego, cyrylicy i niektóre znaki specjalne.
Ryż. 2.27. Układ segmentów w alfanumerycznych wskaźnikach LED: a) 9 segmentów; b) 14 segmentów; c) 16 segmentów.
Niestety nie ma spójnej standaryzacji w wyznaczaniu segmentów dla wskaźników alfanumerycznych, każdy producent „praktykuje” na swój sposób; Jedyną rzeczą jest to, że punkty dziesiętne są konsekwentnie oznaczone dwiema, a nie jedną literą „DP” (przecinek dziesiętny).
Jedyna różnica między 1 wskaźnikami 16-segmentowymi polega na tym, że wskaźnik 16-segmentowy ma segment górny i dolny podzielony na dwie części, co poprawia wygląd niektóre litery i symbole (ryc. 2.28).
Ryż. 2.28. Tworzenie liter i symboli na wskaźniku 16-segmentowym.
Ponieważ takie wskaźniki mają wiele pinów i mogą być niewłaściwie rozmieszczone, przed zainstalowaniem ich na płytce zaleca się obdzwonić je testerem lub bateria galwaniczna 4,5 V z rezystorem szeregowym 300…390 omów.
W slangu radioamatorskim 1 16-segmentowe wskaźniki nazywane są „gwiazdami” lub „płatkami śniegu” ze względu na ich dziwaczny kształt. Innym wariantem nazwy są „angielskie wskaźniki” podobieństwa konturu Flaga narodowa Wielka Brytania.
Ogólnie rzecz biorąc, obwód do podłączenia wskaźników alfanumerycznych do MK jest taki sam, jak ten stosowany we wskaźnikach siedmiosegmentowych. Główną różnicą jest dwukrotność liczby pinów (ryc. 2.29, a, b).
Ryż. 2.29. Schematy podłączenia kierunkowskazów 14-segmentowych do MK:
a) rezystory R1...R14 ograniczają prądy przepływające przez segmenty wskaźnika HG1. Rezystor R15 jest zawarty w obwodzie automatycznej regulacji jasności. Ze względu na działanie negatywne informacja zwrotna, rezystor ten, gdy wskaźnik HG1 jest w pełni podświetlony, zmniejsza napięcie przyłożone do segmentów (a tym samym zmniejsza prąd i jasność);
b) DA1 to specjalizowany sterownik z trójprzewodowym interfejsem SCK, SDI, SDO. Rezystor R1 reguluje jasność dokładniej, zmienia stabilizowany prąd we wszystkich segmentach. Zamiast pojedynczych wskaźników Yab7...#b! 6Możesz zastosować „iskry” wskaźników 14-segmentowych z kropką dziesiętną, na przykład LTP-3786G firmy Lite-OnTechnology.
Dobry dzień! Po mojej długiej i wymuszonej przerwie będziemy dalej doskonalić kurs programowania Arduino. Na jednej z poprzednich lekcji pracowaliśmy już z sekwencją diod LED, teraz czas przejść do kolejnego etapu szkolenia. Tematem dzisiejszego artykułu będzie wskaźnik 7-segmentowy.
Zapoznanie się ze wskaźnikiem 7-segmentowym będzie składać się z dwóch części. W pierwszej części krótko omówimy część teoretyczną, popracujemy ze sprzętem i napiszemy proste programy.
Ostatnim razem, gdy pracowaliśmy z sekwencją 8 diod LED, dzisiaj będzie ich również 8 (7 pasków LED i 1 kropka). W odróżnieniu od poprzedniej sekwencji elementy tego zestawu nie są ułożone w kolejności (jeden po drugim), lecz ułożone w określonej kolejności. Dzięki temu za pomocą tylko jednego elementu można wyświetlić 10 cyfr (od 0 do 9).
Kolejna znacząca różnica, która odróżnia ten wskaźnik od prostych diod LED. Ma wspólną katodę (a raczej dwie równoważne nogi 3 i 8, na których podłączona jest katoda). Wystarczy podłączyć jedną z katod do masy ( GND). Wszystkie elementy wskaźnikowe posiadają indywidualne anody.
Mała dygresja. Wszystko powyższe dotyczy wskaźników 7-segmentowych ze wspólną katodą. Istnieją jednak wskaźniki ze wspólną anodą. Łączenie takich wskaźników różni się znacznie, dlatego proszę nie mylić „grzesznego z sprawiedliwym”. Musisz jasno zrozumieć, jaki rodzaj urządzenia siedmiosegmentowego masz w rękach!
Oprócz różnic między prostymi diodami LED a wskaźnikami 7-segmentowymi istnieją również wspólne cechy. Na przykład: wskaźniki, podobnie jak diody LED, można zamontować w rzędzie (sekwencja), aby wyświetlać liczby dwu-, trzy-, czterocyfrowe (cyfry). Jednak nie radzę Ci się zbytnio przejmować samodzielny montaż zestawy segmentowe. W sprzedaży „obok” wskaźników jednocyfrowych sprzedawane są również wskaźniki wielocyfrowe.
Mam nadzieję, że nie zapomniałeś o konieczności stosowania rezystorów ograniczających prąd przy podłączaniu diod LED. To samo dotyczy wskaźników: każdy element wskaźnika musi mieć podłączony własny rezystor. 8 elementów (7 + 1) – 8 rezystorów.
Miałem pod ręką jednostkę siedmiosegmentową oznaczoną 5161AS (wspólna katoda). Pinout:
Schemat
Jak mówiłem wcześniej, aby załączyć segment „A”, podłączamy masę do dowolnego wspólnego pinu (3 lub 8), a na pin 7 dostarczamy napięcie 5V. Jeśli wskaźnik ma wspólną anodę, to do anody przykładamy 5 V i masę do wyjścia segmentu!
Złóżmy stanowisko testowe. Łączymy przewody w kolejności zaczynając od pierwszej nóżki, która prowadzi do 2-go pinu płytki Arduino. Masę podłączamy do pinu 8 wskaźnika.
Po złożeniu stojaka można przystąpić do pisania oprogramowania.
Aby sprawdzić wskaźnik, uruchommy napisany program. Wybierzmy element „A” i flashujmy go.
Teraz sflashujmy cyfrę 2. Aby to zrobić, włączmy jeszcze kilka elementów.
Aby wyprowadzić jedną cyfrę, musisz napisać n-liczbę linii kodu. To trudne, nie sądzisz?
Jest inny sposób. Aby wyświetlić na wskaźniku dowolną liczbę, należy ją najpierw przedstawić jako określony ciąg bitów.
Tabela korespondencji.
Jeśli wyświetlacz ma wspólną anodę, to 1 należy zastąpić 0, a 0 1!
Kolumna szesnastkowa jest reprezentacją liczby w postaci bajtowej (porozmawiamy o tym bardziej szczegółowo w drugiej części).
Liczbę w systemie binarnym zapisuje się w następujący sposób: 0b00000000. 0b- system binarny. Zero oznacza, że wszystkie diody LED są wyłączone.
Podczas podłączania użyliśmy pinów od 2 do 9. Aby włączyć pin 2, wpisz do niego jeden = 0b00000001. Czwarty bit od prawej strony odpowiada za kropkę. Ostatni bit odpowiada linii na środku wskaźnika.
Napiszmy przykład wyprowadzenia liczby 0.
Aby zmniejszyć liczbę wpisywanych linii, użyjemy pętli, która pozwala „iterować” wszystkie 8 bitów. Zmienny Włącz_segment przypisana jest wartość odczytywanego bitu. Następnie wyjście prądowe zostaje ustawione na odpowiedni tryb ( obecność lub brak sygnału).
Uwaga: Funkcja bitRead() odczytuje stan określonego bitu i zwraca wartość stanu (0 lub 1).bitOdczyt(x, n)gdzie x jest liczbą, której bity należy odczytać; n jest numerem bitu, którego stan należy odczytać. Numerowanie rozpoczyna się od najmniej znaczącego (skrajnego na prawo) bitu o numerze 0.
A na koniec pierwszej części napiszemy mały licznik.
