Управлението на едноцифрен 7-сегментен светодиод с PIC микроконтролер е интересен и практичен проект, който намира приложения в различни области като цифрови дисплеи, вградени системи и автоматизация. Като доставчик на едноцифрени 7-сегментни светодиоди, аз съм добре запознат с компонентите и процеса, включен в този контролен механизъм. В този блог ще ви преведа през стъпките за управление на едноцифрен 7-сегментен светодиод с помощта на PIC микроконтролер.
Разбиране на едноцифрения 7-сегментен светодиод
Едноцифрен 7-сегментен светодиод се състои от седем отделни светодиодни сегмента, подредени във формата на цифрата 8, заедно с десетична точка. Тези сегменти обикновено са означени като a, b, c, d, e, f и g. Като осветяваме различни комбинации от тези сегменти, можем да покажем различни цифри от 0 до 9, както и някои букви.
7-сегментният светодиод може да бъде или общ анод, или общ катод. В обща анодна конфигурация всички аноди на отделните светодиоди са свързани заедно и свързани към източник на положително напрежение. За да осветите сегмент, съответният катоден щифт трябва да бъде издърпан ниско. Обратно, в конфигурация с общ катод всички катоди са свързани заедно и заземени и за да освети сегмент, съответният аноден щифт трябва да бъде изтеглен високо.
Избор на правилния PIC микроконтролер
Когато става въпрос за управление на едноцифрен 7-сегментен светодиод, има няколко PIC микроконтролера, които могат да се използват. Някои популярни избори включват PIC16F84A, PIC16F628A и PIC18F452. Тези микроконтролери предлагат добър баланс между цена, производителност и лекота на използване.
За този проект нека приемем, че използваме PIC16F84A. Разполага с 13 I/O пина, които са достатъчни за управление на едноразряден 7-сегментен светодиод. Микроконтролерът работи на тактова честота, която може да се регулира според изискванията на проекта.
Дизайн на вериги
Първата стъпка в управлението на 7-сегментния светодиод е да се проектира веригата. Ето основна електрическа схема за управление на едноцифров 7-сегментен светодиод с общ катод с помощта на PIC16F84A:
- Захранване: Свържете щифта VDD на PIC16F84A към положителния извод на захранването (обикновено 5V) и щифта VSS към земята.
- 7 - Сегментна LED връзка: Свържете седемте сегментни пина (a, b, c, d, e, f, g) на 7-сегментния светодиод към изходните пинове на PIC микроконтролера. Например, можете да свържете сегмент a към щифт RA0, сегмент b към щифт RA1 и т.н. Ако използвате светодиод с общ катод, може да се наложи да добавите резистори за ограничаване на тока последователно с всеки сегмент, за да предотвратите свръхток и повреда на светодиодите. Типичната стойност за тези резистори е около 330 ома.
- Издърпващи резистори: Ако е необходимо, добавете издърпващи резистори към входните щифтове на микроконтролера, за да осигурите стабилна работа.
Програмиране на PIC микроконтролера
След като веригата е проектирана и сглобена, следващата стъпка е да програмирате PIC микроконтролера. Ще използваме MPLAB IDE (интегрирана среда за разработка) заедно с асемблера MPASM, за да напишем и компилираме кода.
Ето един прост пример за код за сглобяване за показване на цифрите от 0 до 9 на общ катод един - цифра 7 - сегментен светодиод с помощта на PIC16F84A:
СПИСЪК P=16F84A #ВКЛЮЧВА <P16F84A.INC> ORG 0 MOVLW 0x07; Конфигурирайте PORTA като изход MOVWF TRISA MOVLW 0x00; Инициализирайте PORTA до 0 MOVWF PORTA MAIN_LOOP: ; Показване на цифра 0 MOVLW 0x3F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 1 MOVLW 0x06 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 2 MOVLW 0x5B MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 3 MOVLW 0x4F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 4 MOVLW 0x66 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 5 MOVLW 0x6D MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 6 MOVLW 0x7D MOVWF PORTA CALL DELAY ; Цифра на дисплея 7 MOVLW 0x07 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Цифра на дисплея 8 MOVLW 0x7F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Показване на цифра 9 MOVLW 0x6F MOVWF PORTA CALL DELAY GOTO MAIN_LOOP DELAY: MOVLW D'255' DELAY_LOOP: DECFSZ 0x20, F GOTO DELAY_LOOP RETURN ENDВ този код първо конфигурираме PORTA щифтовете на PIC16F84A като изходни щифтове. След това в основния цикъл показваме всяка цифра от 0 до 9 на 7-сегментния светодиод чрез изпращане на подходящите шестнадесетични стойности към регистъра PORTA. TheЗАБАВЯНЕподпрограмата се използва за въвеждане на кратко забавяне между показването на всяка цифра, така че да можем да видим ясно цифрите.
Компилиране и програмиране на кода
След като напишем кода, трябва да го компилираме с помощта на асемблера MPASM в MPLAB IDE. Асемблерът ще генерира шестнадесетичен файл, който съдържа машинния код за PIC микроконтролера.
За да програмираме PIC16F84A, можем да използваме PIC програматор като Pickit 2 или Pickit 3. Свържете програмиста към PIC микроконтролера и компютъра и след това използвайте софтуера за програмиране, за да заредите шестнадесетичния файл в микроконтролера.
Разширени приложения и съображения
Докато основната схема и код ни позволяват да показваме цифри от 0 до 9, има много разширени приложения и съображения, които могат да бъдат проучени.
- Показване на букви: Чрез използване на различни комбинации от сегментни активации е възможно да се покажат някои букви на 7-сегментния светодиод. Например, за да покажем буквата „A“, можем да активираме сегменти a, b, c, e, f и g.
- Множество цифри: Ако трябва да покажете няколко цифри, можете да използватеТрицифрен 7-сегментен светодиод,Двуцифрен седемсегментен светодиод, илиЧетирицифрен 7-сегментен светодиод. Принципът е подобен, но ще трябва да използвате техники за мултиплексиране, за да контролирате всяка цифра последователно.
- Контрол на яркостта: Яркостта на 7-сегментния светодиод може да се контролира чрез регулиране на тока, протичащ през сегментите. Това може да се постигне чрез използване на PWM (широчинно-импулсна модулация) сигнал, генериран от PIC микроконтролера.
Контакт за обществени поръчки
Ако се интересувате от закупуването на едноцифрени 7-сегментни светодиоди или имате въпроси относно управлението им с PIC микроконтролери, моля не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме надежден доставчик на висококачествени 7-сегментни светодиоди и можем да ви предоставим най-добрите продукти и техническа поддръжка.
Референции
- Microchip Technology Inc. Информационен лист PIC16F84A.
- MPLAB IDE Ръководство на потребителя.
- MPASM Assembler Ръководство на потребителя.