Как да свържа 7-сегментен LCD дисплей към STM32 микроконтролер? - Блог

Свързването на 7-сегментен LCD към микроконтролер STM32 е фундаментална, но изключително важна задача в електронните проекти, независимо дали става дума за обикновен цифров часовник или по-сложна индустриална система за управление. Като доставчик на 7-сегментни LCD дисплеи съм свидетел от първа ръка на важността на безпроблемната връзка между тези компоненти. В този блог ще ви преведа през процеса на свързване на 7-сегментен LCD към STM32 микроконтролер, от разбирането на основите до отстраняването на често срещани проблеми.

Разбиране на основите

Преди да се потопим в процеса на свързване, нека първо разберем двата основни включени компонента: 7-сегментният LCD и микроконтролера STM32.

7-сегментен LCD

7-сегментният LCD е устройство за показване, съставено от седем отделни сегмента, подредени във формата на цифрата 8. Всеки сегмент може да бъде осветен независимо, за да образува различни цифри и някои букви. Има два вида 7-сегментни LCD: общ катод и общ анод. В 7-сегментен LCD с общ катод всички катоди на отделните сегменти са свързани заедно и заземени, докато в 7-сегментен LCD с общ анод всички аноди са свързани заедно и се захранват с положително напрежение.

Ние предлагаме широка гама от 7-сегментни LCD, включителноVA LCD дисплейиTN LCD панел. Тези дисплеи са известни със своето високо качество, отлична видимост и дълъг живот.

Микроконтролер STM32

STM32 е семейство от 32-битови микроконтролери, базирани на процесора ARM Cortex-M. Той предлага широк набор от функции и нива на производителност, което го прави подходящ за различни приложения. Микроконтролерът STM32 има множество GPIO (вход/изход с общо предназначение) щифтове, които могат да се използват за управление на външни устройства като 7-сегментен LCD.

Свързване на 7-сегментния LCD към микроконтролера STM32

След като имаме основно разбиране за компонентите, нека продължим с процеса на свързване.

Стъпка 1: Съберете необходимите компоненти

7-сегментен LCD (общ катод или общ анод)
Микроконтролер STM32 (напр. STM32F103C8T6)
Бредборд
Джъмперни проводници
Резистори (за ограничаване на тока, протичащ през сегментите)

Стъпка 2: Идентифицирайте щифтовете

7-сегментният LCD има общо 10 извода: 7 извода за отделните сегменти (a, b, c, d, e, f, g), 1 извод за десетичната запетая (dp) и 2 извода за общата връзка (общ катод или общ анод). Микроконтролерът STM32 има множество GPIO пинове, които могат да се използват за управление на сегментите на 7-сегментния LCD.

Стъпка 3: Свържете щифтовете

Следното е общо ръководство за това как да свържете щифтовете на 7-сегментния LCD към GPIO щифтовете на микроконтролера STM32:

Свържете общия щифт на 7-сегментния LCD към земята (за общ катод) или към положителното напрежение (за общ анод).
Свържете отделните сегментни щифтове (a, b, c, d, e, f, g) и щифта за десетичната точка (dp) към GPIO щифтовете на микроконтролера STM32 чрез резистори. Резисторите се използват за ограничаване на тока, протичащ през сегментите, и предотвратяване на изгарянето им.
Свържете захранващите щифтове на микроконтролера STM32 към подходящия източник на напрежение.

Ето прост пример за свързване на 7-сегментен LCD с общ катод към микроконтролер STM32F103C8T6:

Свържете щифта на общия катод на 7-сегментния LCD към земята.
Свържете сегмент a към GPIO пин PA0 чрез резистор от 330 ома.
Свържете сегмент b към GPIO пин PA1 чрез резистор от 330 ома.
Свържете сегмент c към GPIO пин PA2 чрез резистор от 330 ома.
Свържете сегмент d към GPIO пин PA3 чрез резистор от 330 ома.
Свържете сегмент e към GPIO пин PA4 чрез резистор от 330 ома.
Свържете сегмент f към GPIO пин PA5 чрез резистор от 330 ома.
Свържете сегмент g към GPIO пин PA6 чрез резистор от 330 ома.
Свържете щифта dp на десетичната точка към GPIO щифта PA7 чрез резистор от 330 ома.

Стъпка 4: Напишете кода

След като хардуерната връзка е завършена, трябва да напишем кода за управление на 7-сегментния LCD с помощта на микроконтролера STM32. Кодът трябва да може да настрои подходящите GPIO пинове на високо или ниско ниво, за да освети желаните сегменти и да покаже желаните цифри или букви.

Ето прост пример за код, написан на C, използвайки библиотеката STM32 HAL (Hardware Abstraction Layer) за показване на цифрата 0 на 7-сегментен LCD с общ катод:

#include "stm32f1xx_hal.h" // Функция за инициализиране на GPIO пинове void GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // Активиране на GPIOA часовника __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // Конфигуриране на GPIO пинове PA0 - PA7 като изходни пинове GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } int main(void) {HAL_Init(); GPIO_Init(); // Задаване на сегментите за показване на цифрата 0 HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); // Сегментиране на HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET); // Сегмент b HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET); // Сегмент c HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET); // Сегмент d HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET); // Сегмент e HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // Сегмент f HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET); // Сегмент g HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET); // Десетична точка while (1) { // Основен цикъл } }

Отстраняване на често срещани проблеми

Дори при правилна връзка и код, пак може да срещнете някои проблеми, когато се опитвате да свържете 7-сегментния LCD към микроконтролера STM32. Ето някои често срещани проблеми и техните решения:

Няма дисплей

Проверете захранването:Уверете се, че захранването на 7-сегментния LCD дисплей и микроконтролера STM32 е стабилно и в определения диапазон.
Проверете връзките:Уверете се, че всички щифтове са правилно свързани и няма разхлабени връзки или късо съединение.
Проверете кода:Проверете дали кодът е правилен и GPIO щифтовете са настроени на подходящите нива.

Неправилен дисплей

Проверете картографирането на сегмента:Уверете се, че съпоставянето на сегментите в кода съвпада с действителните връзки на щифтовете на 7-сегментния LCD дисплей.
Проверете стойностите на резистора:Уверете се, че стойностите на резистора са правилни и ограничават правилно тока, протичащ през сегментите.

Заключение

Свързването на 7-сегментен LCD към микроконтролер STM32 е сравнително лесен процес, който може да бъде осъществен с основно разбиране на електрониката и програмирането. Като следвате стъпките, описани в този блог, трябва да можете успешно да свържете двата компонента и да покажете желаните цифри или букви на 7-сегментния LCD дисплей.

Ако се интересувате от закупуване на висококачествени 7-сегментни LCD за вашите проекти, ние предлагаме широка гама от опции, включителноVA LCD ЕКРАН. Нашите продукти са проектирани да отговарят на най-високите стандарти за качество и производителност. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите специфични изисквания и да започнете процеса на доставка днес.

Референции

STM32F103C8T6 Лист с данни
7-сегментен LCD лист с данни
STM32 HAL библиотека Документация