Как да се показват буквено -цифрови знаци на 7 сегмент LED?

Показването на буквено-цифрови знаци на 7-сегментен светодиод е основен, но завладяващ аспект на електрониката. Като доставчик на 7-сегмент, който съм свидетел на разнообразните приложения и важността на разбирането как ефективно да използвам тези компоненти. В този блог ще се задълбоча в тънкостите на показването на буквено-цифрови знаци на 7-сегментарни светодиоди, от основите на това как работят до практически стратегии за изпълнение.

Разбиране на основите на 7-сегментните светодиоди

7-сегментен светодиод е устройство за дисплей, съставено от седем индивидуални LED сегмента, подредени по определен модел, обикновено във формата на цифрата 8. Тези сегменти са обозначени от А до G, и чрез осветяване на различни комбинации от тях могат да се образуват различни числа и някои букви. Има два основни типа светодиоди от 7 сегменти: обикновен катод и общ анод.

В общ катод 7-сегментен светодиод всички катоди (отрицателни терминали) на отделните сегменти са свързани и заземени. За да се запали определен сегмент, към съответния му анод се прилага високо ниво на логика (обикновено 5V). Обратно, в общ аноден 7-сегментен светодиод, всички аноди (положителни терминали) са свързани заедно и се снабдяват с положително напрежение. За да се активира сегмент, към неговия катод се прилага ниско ниво на логика (обикновено 0V).

Картографиране на буквено-цифрови знаци до 7-сегментни модели

Първата стъпка в показването на буквено-цифрови знаци на 7-сегментарен светодиод е да се разберат моделите на сегмента, необходими за всеки символ. За числа 0 до 9 моделите са сравнително ясни. Например, за да се покаже номер 0, сегменти A, B, C, D, E и F са осветени, докато сегментът G остава изключен. Следващата таблица показва моделите на сегмента за числа от 0 до 9:

В допълнение към числата, 7-сегментните светодиоди могат да показват и някои букви. Поради ограничения брой сегменти обаче, не всички букви могат да бъдат точно представени. Най -често показаните букви включват A, B, C, D, E, F, H, L, P и U. Ето моделите на сегмента за тези букви:

Шофиране на 7-сегментарни светодиоди с микроконтролери

За показване на буквено-цифрови знаци на 7-сегментен светодиод, микроконтролерът обикновено се използва за контрол на осветяването на сегментите. Микроконтролери като Arduino, Raspberry Pi и PIC са популярен избор поради лекотата на използване и наличието на библиотеки за програмиране.

Основният процес на задвижване на 7-сегмент светодиод с микроконтролер включва следните стъпки:

1. Конфигурация на ПИН: Свържете отделните сегменти на 7-сегмента, водещи към подходящите изходни щифтове на микроконтролера. Ако използвате общ катоден светодиод, сегментите са свързани към изходните пинове на микроконтролера чрез резистори, ограничаващи тока. Ако използвате общ аноден светодиод, сегментите са свързани към изходните щифтове на микроконтролера през транзистор или буфер, за да осигурят достатъчен ток.
2. Картиране на символи: Създайте масив или таблица за търсене, която съхранява моделите на сегмента за всеки буквено -цифров символ. Тази таблица може да се използва за бързо извличане на подходящия модел въз основа на символа, който ще бъде показан.
3. Функция на дисплея: Напишете функция, която приема символ като вход и задава изходните щифтове на микроконтролера на съответния модел на сегмента. Тази функция може да се извиква всеки път, когато трябва да се покаже нов герой.

Ето пример Arduino Code, който демонстрира как да се показва числа от 0 до 9 на общ катод 7-сегментен светодиод:

// Определете щифтовете, свързани към сегментите const int segmentpins [] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Сегментни модели за числа 0 до 9 констант байтов digitpatterns [] = {B1111110, // 0 B0110000, // 1 B1101101, // 2 B1111001, // 3 B0110011, // 4 B1011011, // 5 B101111, // 6 B110000, // 7 B11111, // 8 B111111111111111111111111111111111111111111111111111111/ 9/9 }; void setup () {// Задаване на сегментните щифтове като изход за (int i = 0; i <7; i ++) {pinmode (segmentpins [i], изход); }} void loop () {// Показване на номера от 0 до 9 с 1 секунда забавяне между всяко число за (int i = 0; i <10; i ++) {displayDigit (i); забавяне (1000); }} void displayDigit (int digit) {// Вземете модела на сегмента за цифровия байт модел = digitpatterns [digit]; // задайте сегментарни щифтове според модела за (int i = 0; i <7; i ++) {digitalWrite (сегментпини [i], bitread (модел, i)); }}

Мултиплексиране на множество 7-сегментни светодиоди

В много приложения се използват множество 7-сегментарни светодиоди за показване на многоцифрени номера или съобщения. Въпреки това, шофирането на всеки светодиод поотделно ще изисква голям брой изходни щифтове на микроконтролера. За да се преодолее това ограничение, обикновено се използва техника, наречена мултиплексиране.

Мултиплексирането включва бързо превключване между отделните светодиоди, осветявайки всеки от тях в последователност за кратък период от време. Тъй като човешкото око има постоянство на зрението, то възприема всички светодиоди като осветени едновременно. Има два основни типа мултиплексиране: Мултиплексиране на времето (TDM) и мултиплексиране на честотното разделяне (FDM). TDM е най-често използваният метод за шофиране на 7-сегментни светодиоди.

За да се внедри TDM мултиплексиране, всеки 7-сегментен светодиод е свързан към един и същ набор от сегментни щифтове и се използва отделен щифт за контрол, който светодиод в момента е активен. Микроконтролерът се редува между активирането на всеки светодиод и показването на подходящата цифра върху него. По-долу е пример Arduino Code, който демонстрира как да се мултиплексират три общи катодни 7-сегментни светодиоди за показване на трицифрен номер:

// Определете щифтовете, свързани към сегментите const int segmentpins [] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Определете щифтовете, свързани към разрешените линии на светодиодите const int enablePins [] = {9, 10, 11}; // Сегментни модели за числа 0 до 9 констант байтов digitpatterns [] = {B1111110, // 0 B0110000, // 1 B1101101, // 2 B1111001, // 3 B0110011, // 4 B1011011, // 5 B101111, // 6 B110000, // 7 B11111, // 8 B111111111111111111111111111111111111111111111111111111/ 9/9 }; // числото, което трябва да се покаже int номер = 123; void setup () {// Задаване на сегментните щифтове като изход за (int i = 0; i <7; i ++) {pinmode (segmentpins [i], изход); } // задайте активираните щифтове като изход за (int i = 0; i <3; i ++) {pinmode (enablePins [i], изход); DigitalWrite (EnablePins [i], висок); // Деактивирайте всички светодиоди първоначално}} void loop () {// Извлечете отделните цифри от числото int digit1 = число / 100; int digit2 = (номер / 10) % 10; int digit3 = число % 10; // multiplex the LED за (int i = 0; i <3; i ++) {// Активирайте текущия LED DigitalWrite (EnablePins [i], нисък); // Показване на подходящата цифра, ако (i == 0) {displayDigit (digit1); } else if (i == 1) {displayDigit (digit2); } else {displayDigit (digit3); } // Забавяне за кратък период, за да позволи на светодиода да осветява забавянето (2); // деактивирайте текущия LED DigitalWrite (EnablePins [i], високо); }} void displayDigit (int digit) {// Вземете модела на сегмента за цифровия байт модел = digitpatterns [digit]; // задайте сегментарни щифтове според модела за (int i = 0; i <7; i ++) {digitalWrite (сегментпини [i], bitread (модел, i)); }}

Нашите 7-сегментарни продукти с LED

Като доставчик на LED от 7 сегменти, ние предлагаме широка гама от висококачествени 7-сегментни LED продукти, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти. Нашите продукти включватЕдноцифрен 7 сегмент светодиод,Трицифрен 7 сегментен светодиодиЧетирицифрен 7 сегментен светодиод. Тези светодиоди се предлагат както в общи катодни, така и в общи конфигурации на анод и се предлагат в различни размери и цветове, за да отговарят на различни приложения.

Нашите 7-сегментарни светодиоди се произвеждат с помощта на модерни технологии и висококачествени материали, като гарантират отлична производителност и надеждност. Те се използват широко в приложения като цифрови часовници, калкулатори, измервателни уреди и системи за индустриален контрол. Независимо дали сте хобист, инженер или производител, ние имаме правилното 7-сегментно LED решение за вас.

Свържете се с нас за обществени поръчки

Ако се интересувате от нашите 7-сегментарни LED продукти или имате въпроси относно показването на буквено-цифрови знаци на 7-сегментарни светодиоди, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Нашият екип от експерти винаги е готов да ви помогне с нуждите на вашите поръчки и да ви предостави най -добрите възможни решения. Очакваме с нетърпение да работим с вас и да ви помогнем да постигнете целите на вашия проект.

ЛИТЕРАТУРА

• Документация на Arduino: https://www.arduino.cc/reference/en/
• Уроци за електроника: https://www.electronics-tutorials.ws/
• SparkFun Научете: https://learn.sparkfun.com/tutorials/