на 2025/05/6 26,354

7-сегментні основи дисплея, витику, типи, управління та використання

Цей посібник-це те, як працює 7-сегмент і як ви можете використовувати їх у своїх проектах електроніки.Він пояснює шпильки на дисплеї, як освітлює кожен сегмент, а два поширені типи: загальний катод та загальний анод.Ви також дізнаєтесь, як перетворювати сегменти щодо використання мікроконтролера, як контролювати яскравість за допомогою резисторів та як використовувати транзистори для безпечного поводження з потужністю.Посібник включає приклади, діаграми та показує, як 7-сегментні дисплеї використовуються в реальних пристроях, таких як годинники, термометри та мікрохвильові печі.Незалежно від того, що ви тільки починаєте чи вже будуєте проекти, цей посібник допоможе вам зрозуміти та використовувати 7-сегментні дисплеї правильного шляху.

Каталог

7-сегментне відображення дисплея

Типовий одноцифровий 7-сегментальний дисплей має 10 штифтів.Кожен штифт керує певним сегментом, за винятком двох шпильок, які діють як загальні клеми для потужності.Наприклад, PIN 1 підключається до сегмента 'e' (внизу ліворуч), тоді як PIN 2 керує сегментом 'd' (знизу).Штифти 3 і 8 - загальні клеми або всі з'єднані з землею (загальний катод) або потужності (загальний анод).Решта штифтів запалюють сегменти "C", "B", "A", "F", "G" та десятковою точкою.

Малюнок 2. Конфігурація PIN-коду 7-сегмента

Номер PIN -коду	Пінопласт	Опис
1	Е	Керує лівим дном світлодіодом 7-сегментового дисплея
2	р.	Керує нижньою найбільшою світлодіодом 7-сегментного дисплея
3	Com	Підключений до землі/VCC на основі типу дисплея
4	c	Керує правим дном світлодіодом 7-сегментного дисплея
5	ДП	Керує світлодіодом десяткової точки 7-сегментового дисплея
6	б	Керує верхнім світловим світлодіодом 7-сегментового дисплея
7		Керує верхнім найбільш світлодіодним дисплеєм 7-сегмента
8	Com	Підключений до землі/VCC на основі типу дисплея
9	f	Керує верхнім лівим світлодіодом 7-сегментного дисплея
10	g	Керує середнім світлодіодом 7-сегментного дисплея

Особливості 7-сегментальних дисплеїв

• Структура сегмента: 7-сегментний дисплей включає сім легких смуг, розташованих для формування номерів, що нагадує форму "8."Ці сегменти позначені "A" через "G", з необов'язковим восьмим сегментом, десятковою точкою (DP), як правило, розташованою внизу праворуч.Поєднуючи ці сегменти в різних візерунках, дисплей може представляти цифри 0–9 та кілька простих букв, таких як A - F.Цей прямий макет робить його ідеальним для числових дисплеїв завдяки простоті використання.

• Технологія відображення: Ці дисплеї зазвичай використовують світлодіоди, де кожен сегмент освітлюється, коли електричний струм протікає через нього.Моделі на основі світлодіодів яскраві, енергоефективні та видимі в різних умовах освітлення.Деякі версії використовують РК-технологію, яка споживає меншу потужність і добре підходить для пристроїв, що працюють на батареї, хоча РКЗ, як правило, тьмяні та менш помітні у яскравих налаштуваннях.

• Типи конфігурації: Існує два первинні методи проводки: звичайний катод (CC) та загальний анод (CA).У дисплеях CC всі негативні клеми з'єднані між собою, а сегменти активуються шляхом подачі позитивної напруги.На дисплеях CA всі позитивні термінали підключені, а сегменти вмикаються шляхом заземлення окремих катодів.Вибір залежить від конструкції схеми та того, як рухається дисплей.

• Представлення персонажів : Хоча в основному розроблені для чисел, ці дисплеї також можуть показувати обмежений діапазон букв, особливо A до F, що корисно для шістнадцяткових результатів.Через те, що має лише сім сегментів, вони не можуть точно утворювати більшість букв або складних символів, але вони достатньо для основних буквено -цифрових потреб.

• Контроль та взаємозв'язок: Кожен сегмент можна увімкнути або вимикати індивідуально, часто керуючись мікроконтроллером GPIO.Для спрощення контролю, декодер/драйвер ICS, такі як 7447 або CD4511, можуть перетворити бінарні входи у відповідні комбінації сегмента, зменшуючи кількість необхідних з'єднань.

• Переваги: Їх основні сильні сторони включають низьку вартість, простоту контролю та читабельність.Світлодіодні типи яскраві та довговічні, тоді як Варіанти РК -дисплея зберігають потужність.Ці риси роблять їх популярними для багатьох електронних пристроїв, особливо там, де достатня проста чисельна вихід.

• Обмеження: Найбільший недолік - це обмежений набір символів, вони не можуть відображати повний текст або складну графіку.Світлодіодні моделі можуть мати вузькі кути перегляду, тоді як РК ​​-дисплеї можуть боротися з видимістю у яскравому світлі.Ці обмеження слід враховувати при виборі типу дисплея для проекту.

Альтернативні модулі відображення

Показувати Тип	Опис	Переваги	Обмеження
7-сегментні дисплеї	Сім світлодіодних сегментів для цифр і кілька персонажів.	Дуже простий у використанні	Відображає лише цифри та обмежені символи
DOT -матричні дисплеї	Сітка світлодіодів (наприклад, 5х7 або 8х8), що утворюється налаштованою персонажі та анімації.	Недорогий і широко доступний	Не підходить для тексту або графіки
		Низьке споживання електроенергії	Більш складний для програми
		Використовується в вивісках, годинниках тощо.
Буквено -цифрові РК -дисплеї	Попередньоформатні РК (наприклад, 16х2, 20х4), що показують рядки символи фіксованого розміру (зазвичай 5х8 точки).	Простий до інтерфейсу (стандартні протоколи)	Символи фіксованого розміру
		Відмінно підходить для меню/статусу	Обмежені графічні можливості
		Читабель у різних освітленнях	Повільніше оновлення, ніж графічні дисплеї
ОЛЕД ЕКРАНИ	Самостійні дисплеї з високим контрастом;доступний у монохромний або повноцінний колір.	Високий контраст і широкі кути перегляду	Більша вартість
		Тонкий і легкий	Коротший термін експлуатації (особливо сині пікселі)
		Низька потужність, демонструючи темний вміст	Потребує більше пам'яті та обробки
Екрани TFT	Повнокольорова, РК-дисплея з високою роздільною здатністю з активною матрицею, Часто дотик до дотику.	Багатий колір та деталь	Високе споживання електроенергії
		Може включати дотик	Вимагає більше оперативної пам’яті/обробки
		Ідеально підходить для відео, GUI, інформаційних панелей	Додатковіші та комплекс для інтеграції

Як працює 7-сегментний дисплей?

Робота 7-сегментового дисплея заснована на зміщенні вперед світла, що випромінюють діоди (світлодіоди) всередині кожного сегмента.Коли напруга застосовується у правильному напрямку, від анода до катода, сегмент освітлюється.Кожен сегмент можна керувати незалежно, як правило, за допомогою цифрових вихідних штифтів мікроконтролера або спеціалізованого драйвера дисплея.Ці контролери визначають, які сегменти активуються в будь -який момент часу на основі потрібного характеру.

Щоб запобігти пошкодженню світлодіодів від надмірного струму, резистор, що обмежує струм, з'єднується послідовно з кожним сегментом.Цей резистор гарантує, що струм, що протікає через кожен світлодіод, залишається в безпечному діапазоні, який зазвичай становить від 20 до 30 міліамперів (МА).Однак точне значення може змінюватися залежно від типу використовуваного світлодіода та необхідної яскравості.Для 7-сегментних дисплеїв існує два основні режими оперативних режимів:

1. Статичний режим: У цьому режимі кожна цифра та її відповідні сегменти постійно включаються.Ця установка вимагає окремої лінії управління для кожного сегмента кожної цифри, яка може стати неефективною, якщо використовується багато цифр.Однак він пропонує простоту та постійну яскравість.

2. Мультиплексований режим : Щоб зменшити кількість ліній управління та споживання електроенергії, дисплеї часто запускаються в мультиплексованому режимі.У цьому режимі за один раз запалюється лише одна цифра, але система швидко перемикається між цифрами зі швидкістю, достатньо високою, щоб сприймати всі цифри як постійно освітлені.Цю комутацію часто обробляється за допомогою таймерів мікроконтролерів або регістрів зсуву, які дозволяють точні терміни та керувати.

Малюнок 3. Картографування сегментів у світлодіодному дисплеї 7-сегмента

На малюнку вище ілюструє структуру та маркування 7-сегментового дисплея.Він показує прямокутне розташування семи сегментів (A, B, C, D, E, F і G) через десять різних переглядів дисплея.На кожному зображенні різні сегменти затінені зелені, щоб представити їх активацію.Це допомагає візуалізувати, як кожен окремий сегмент сприяє формуванню цифр.Фігура систематично підкреслює різні комбінації, сприяючи розумінню того, як включення конкретних сегментів створює впізнавані символи.

7-сегментний дисплей двійкові коди

Щоб показати цифру, мікроконтролер надсилає двійковий код, який включає в потрібну комбінацію сегментів.Наприклад, для відображення "0" сегментів A, B, C, D, E і F увімкнено, а G вимкнено.Для загального дисплея катода це двійковий 0b00111111 (або 0x3f у HEX).Для загального анода логіка перевернута 0b11000000 (0xc0).Код повинен відповідати типу дисплея, або неправильні сегменти освітлюються.Використання бінарних таблиць пошуку економить час обробки та забезпечує швидкі, точні оновлення, особливо в динамічних додатках, таких як лічильники або таймери.

У таблиці нижче показано, як цифри відображаються на 7-сегментному дисплеї із загальною конфігурацією анода:

Число	G f e d c b a	Шестигранний код
0	1000000	C0
1	1111001	F9
2	0100100	A4
3	0110000	B0
4	0011001	99
5	0010010	92
6	0000010	82
7	1111000	F8
8	0000000	80
9	0010000	90

У таблиці нижче відображається цифри, як вони відображаються на 7-сегментному дисплеї за допомогою загальної конфігурації катода:

Число	G f e d c b a	Шестигранний код
0	0111111	3F
1	0000110	06
2	1011011	5b
3	1001111	4F
4	1100110	66
5	1101101	6d
6	1111101	7d
7	0000111	07
8	1111111	7F
9	1001111	4F

У цій установці кожен сегмент двозначного 7-сегментового дисплея підключений до Arduino Uno через резистор, що обмежує струм (як правило, від 220 Ом до 330 Ом).Сегменти, позначені A до G (і необов'язковою десятковою точкою DP) проводяться паралельно по всій цифрі та підключені до цифрових штифтів D2 до D9 на Arduino.Наприклад, сегмент "A" підключений до D2, "B" до D3 тощо.Кожна цифра має власну загальну катодну шпильку (CC), яка контролює, чи ввімкнено цю цифру.Ці поширені штифти підключені до штифтів Arduino D10 і D11 і використовуються для мультиплексування: лише одна цифра активується за один раз, але перемикання між ними досить швидко (зазвичай> 50 Гц) робить обидві цифри лігти одночасно.Використовуйте DigitalWrite (), щоб контролювати, які сегменти знаходяться та які цифра активна.Таблиця пошуку у ваших ескізних картах (0–9) до відповідних комбінацій сегментів.Щоб ефективно обробляти декілька цифр, використовуйте мультиплексування у своєму коді або бібліотеці, яка його підтримує.Це зменшує кількість необхідних штифтів вводу/виводу Arduino, дозволяючи динамічним оновленням дисплея.

Малюнок 4. Схема дисплея 7-сегмента з Arduino

Використовуючи загальний катод 7-сегментний дисплей

У загальному катоді (CC) 7-сегментному дисплеї всі катодні клеми окремих світлодіодів, що утворюють сегменти дисплея, внутрішньо підключені та направляються до однієї або декількох зовнішніх загальних катодних штифтів.Ці загальні катодні штифти, як правило, з'єднані з землею (GND) у ланцюзі.Кожен з окремих сегментів, позначених з "A" через "G", а також додаткова десяткова точка (DP), має власний анодний штифт, який контролюється незалежно.

Для висвітлення певного сегмента на цьому типі дисплея висока напруга (як правило, +5 В або +3,3 В, залежно від системи) повинна застосовуватися до відповідного анодного штифта.Оскільки катоди заземлені, струм буде надходити від анода до катода, що дозволяє освітлити світлодіодний сегмент.Використання загального катода спрощує взаємодію з мікроконтролами, оскільки контролер може активно джерело струму до окремих штифтів сегмента, а не занурювати його.

Ця конфігурація популярна в проектах для початківців електроніки завдяки своїй простої проводки та логіки програмування.Це дозволяє створювати числові або обмежені алфавітні символи, поєднуючи різні сегменти.Наприклад, для відображення числа "2", сегменти A, B, D, E та G увімкнено.Мікроконтролер активує кожен сегмент, встановивши свій високий штифт.

Однак врахування виникає при спробі відображення таких символів на кшталт "8", які вимагають одночасно всіх сегментів.Кожен світлодіодний сегмент малює певну кількість струму (як правило, близько 10-20 мА), а освітлення всіх сегментів може додати до 140 мА або більше.Більшість штифтів вводу/виводу мікроконтролерів не розроблені для отримання такого великого загального струму в декількох шпильках одночасно.Якщо намальовано занадто багато струму, він може пошкодити мікроконтролер або призвести до несправності.Щоб пом'якшити це, багато хто використовує зовнішні ІКС драйвера (як, наприклад, ULN2003A), транзисторні масиви або резистори, що обмежують струм, щоб безпечно обробляти навантаження, не переповнюючи мікроконтролер.

Малюнок 5. Загальна схема схеми дисплея катода

На малюнку показано внутрішню та зовнішню проводку загального катодного 7-сегментового дисплея.Дисплей позначений сегментами A до G та десятковою точкою (DP).Кожен сегмент підключений до діода -символу (D1 до D8), що представляє індивідуальні світлодіодні сегменти.Всі катоди з'єднані між собою та пов'язані з землею, вказуючи на загальну конфігурацію катода.Застосування високого сигналу до анода будь -якого сегмента дозволяє струму протікати через сегмент, висвітлюючи його.

Використовуючи загальний анод 7-сегментний дисплей

У загальному дисплеї 7-сегмента анода (CA) всі анодні клеми світлодіодних сегментів внутрішньо з'єднані між собою і виводяться на загальний штифт, позначений як загальний анод (CA).Цей загальний штифт підключений до позитивного живлення напруги, часто +5 В.Кожен окремий сегмент дисплея, позначений A до G (з необов'язковою десятковою точкою, позначеною DP), має свій катод для зовнішнього з'єднання та управління.

Для висвітлення певного сегмента його катод повинен бути підключений до землі (низької), тоді як загальний анод залишається при +5 В (високий).Це означає, що логіка управління сегментами перевернута на відміну від загального катода, де сегменти увімкнено з високим сигналом, у загальному дисплеї анода вони увімкнуті низьким сигналом.Як результат, ваш код управління повинен інвертувати двійковий візерунок, який використовується для загального катода.Наприклад, візерунок, який освітлює цифровий "0" на загальному катодному дисплеї, може використовувати шістнадцяткове значення, як 0x3f;Один і той же візерунок для загального анода -дисплея буде 0xc0, що є потизно -зворотним.

Мікроконтролери, здатні потоплювати струм (тобто витягувати вихідний штифт на землю) краще підходять для водіння дисплеїв СА, оскільки вони можуть ефективно завершити ланцюг для будь -якого сегмента, який потрібно увімкнути.Ці дисплеї також є вигідними в системах, де інші компоненти працюють з активною низькою логікою, наприклад, при використанні транзисторів NPN або певних типів логічних воріт.Однак ви повинні переконатися, що прошивка або логіка драйверів належним чином налаштована для обліку цієї перевернутої поведінки, щоб уникнути помилок відображення.

Малюнок 6. Загальна схема схеми дисплея анода

Фігура складається з двох частин.Ліворуч існує схема загального анода 7-сегментового дисплея, що показує мітки внутрішнього сегмента (A до G та DP) та те, як вони розташовані для формування цифр.Один загальний штифт анода відображається вгорі.Праворуч, спрощена схема схеми ілюструє, як кожен сегмент (A до G, DP) підключений до відповідного діода (D1 до D8), з усіма анодами, пов'язаними із загальною високою напругою (CA).Кожен катод можна індивідуально керувати заземленням, щоб увімкнути відповідний сегмент.

7-сегментальний дисплей дисплея

Малюнок 7. Контур 7-сегмента DIP-дисплея

Наведена вище діаграма ілюструє стандартні розміри для 7-сегментового дисплея у форматі подвійного упаковки (DIP), який зазвичай використовується для установки на друкованому плані.Дисплей становить 19,00 мм у висоту від основи до верху, з висотою розміром 14,20 мм (0,56 дюйма), широко використовуваним розміром, що забезпечує хорошу видимість як у приміщенні в приміщенні, так і в зовнішніх.Сегменти кута всередину при 8 °, що підвищує читабельність з накладної точки зору.

Корпус дисплея шириною близько 12,60 мм і має товщину, оптимізовану для стандартних макетів друкованої плати.Розміщення шпильки слідує за звичайним кроком 2,54 мм, кожен ряд містить чотири шпильки та розміром 10,16 мм загальною довжиною.Рядки розташовані на відстані 15,24 мм один від одного.Кожен штифт має діаметр 0,51 мм, сумісний із стандартними розетками з занурення або розмірами через отвір.Витримка між поверхнею друкованої плати та базою дисплея коливається від 6,3 мм до 8,0 мм, забезпечуючи достатній зазор для паяття та потоку повітря.

Як вибрати правильний 7-сегментний дисплей?

Щоб вибрати правильний 7-сегментний дисплей, почніть з вирішення потрібного розміру.Менші працюють добре для портативних пристроїв, тоді як більші покращують читабельність у лічильників або публічних дисплеях.Далі подумайте про колір.Червоні світлодіоди є поширеними, оскільки вони енергоефективні і потребують нижчої напруги.Інші кольори, такі як зелений або синій, використовують більшу потужність і потребують більш високої напруги.

Вам також потрібно буде відповідати типу дисплея (загального анода або загального катода) до вашої схеми.Наприклад, якщо ваш мікроконтролер може забезпечити струм (джерело), ​​загальний катодний дисплей є кращим.Якщо він може затопити лише струм, перейдіть із загальним анодом.Завжди перевіряйте таблицю наявності поточних рейтингів, яскравості та призначення PIN -коду.Це гарантує, що ваш дисплей працює так, як очікувалося, і уникає пошкоджень від неправильних напруг або струмів.

Застосування 7-сегментальних дисплеїв

Цифрові годинники та годинники

Одне з найпоширеніших використання 7-сегментальних дисплеїв-це цифрові годинники та наручні годинники.Ці дисплеї ідеально підходять для демонстрації часу в години, хвилин та секунд через їх чіткість та простоту.Незалежно від того, що це будильник на стіл для ліжка або настінний офісний годинник, 7-сегментні дисплеї забезпечують швидкий та простий спосіб прочитати час здалеку.Їх яскраве освітлення також робить їх видимими в низькому або темному середовищі.

Цифрові термометри

Як в домашніх, так і в медичних умовах, цифрові термометри часто використовують 7-сегментні дисплеї для показання температури.Їх використовують у внутрішніх/зовнішніх термометрах погоди, термометрах тіла та системах систем опалення.Оскільки їм потрібно лише відображати цифри, як правило, два-три цифри, 7-сегментні дисплеї-це ідеальна придатність, пропонуючи швидкий, простий для читання вихід, не вимагаючи повного графічного дисплея.

Вольтметри та мультиметри

7-сегментні дисплеї є стандартною особливістю в цифрових вольтметрах та мультиметрах, які є інструментами, що використовуються для вимірювання напруги, струму та опору.Ці дисплеї дозволяють миттєво бачити точні числові зчитування.Їх швидкий час реагування та розбірливість роблять їх добре підходить для тестування електроніки та усунення несправностей.

Газові насоси та дозатори палива

На АЗС, дозатори палива використовують великі, надійні 7-сегментні дисплеї, щоб показати кількість відпущених палива, вартість за галон/літр та загальну вартість.Їх здатність залишатися читабельними в сонячному світлі та суворих умовах на свіжому повітрі робить їх ідеальними для цього середовища.Вони також міцні та довготривалі, що зменшує потреби в технічному обслуговуванні.

Мікрохвильові печі та кухонна техніка

Багато кухонних приладів, особливо мікрохвильових печей, використовують 7-сегментні дисплеї для показу часу приготування, зворотного відліку або налаштувань живлення.Дисплей інтуїтивно зрозумілий і простий в інтерпретації, навіть ви не схильні технологічно.Оскільки вони потребують мінімальної потужності та простору, вони є рентабельними рішеннями для виробників приладів.

Вага ваги (особисті та промислові)

Як домашні ваги для ванної, так і системи зважування промислового класу використовують 7-сегментні дисплеї для представлення значень ваги.Ці дисплеї часто вибираються для їх надійності та читабельності.У промислових контекстах дисплеї можуть бути достатньо великими, щоб їх з відстані на складах або виробничих підлогах.

Промислове та лабораторне обладнання

У професійних умовах 7-сегментні дисплеї часто зустрічаються на вимірювальних інструментах, джерелах живлення та системах моніторингу.Вони використовуються для показу ключових числових даних, таких як частота, тиск, напруга або час роботи.Ці дисплеї пропонують довговічність, точність та простоту інтеграції в системи, встановлені на панелі.

Недорогі вбудовані системи

У багатьох вбудованих програмах, де потрібні лише цифри, такі як лічильники, таймери, табло або основні діагностичні інструменти, 7-сегментні дисплеї пропонують недорогу альтернативу більш складним графічним інтерфейсам.Вони споживають невелику потужність і легко програмувати, що робить їх придатними для систем, що працюють на батареї або обмеженими ресурсами.

Як використовувати резистори з 7-сегментним дисплеєм?

Одним із простих способів управління 7-сегментним дисплеєм є поставлення резистора перед кожним сегментом.Це допомагає захистити крихітні світильники всередині дисплея, звані світлодіоди, від отримання занадто багато електроенергії.Занадто багато струму може змусити світлодіоди перегріватися або припинити роботу.Ці резистори також допомагають підтримувати рівень світла навіть у всіх сегментах.Значення кожного резистора зазвичай становить від 220 Ом (ω) і 470 Ом (ω).Точне число залежить від двох речей: напруги живлення та наскільки яскравим ви хочете, щоб дисплей був.Наприклад, якщо ви використовуєте 5-вольтовий джерело живлення і кожен сегмент використовує близько 2 вольт, то резистор 150 Ом дозволить близько 20 міліампів (MA) струму.Це хороша кількість струму, щоб зробити дисплей досить яскравим, але все -таки безпечним для світлодіодів.

Якщо ви використовуєте більші резистори, витікає менше струму, а дисплей буде виглядати тьмяним.Але це може допомогти світлодіодам тривати довше і використовувати меншу потужність.Якщо ви використовуєте менші резистори, більш поточні потоки, і дисплей виглядає яскравіше, але він може зношуватися швидше і ставати гарячішим.У більш вдосконалених налаштуваннях, як, наприклад, коли один резистор ділиться між кількома сегментами (називається мультиплексуванням), яскравість може виглядати нерівномірно.Це тому, що різні сегменти можуть мати різну кількість струму.У цих випадках краще використовувати один резистор для кожного сегмента або використовувати спеціальні мікросхеми, які автоматично керують струмом.Ці методи роблять дисплей краще і працюють надійніше.

Малюнок 8. Основна діаграма дисплея на основі резистора на основі резистора

Малюнок ілюструє базову схему схеми для руху одного 7-сегментного світлодіодного дисплея з використанням окремих резисторів для кожного сегмента.Кожен сегменти дисплея (позначений A, B, C, D, E, F, G і DP (десяткова точка)) з'єднаний послідовно з резистором 220 Ом, що обмежує струм на безпечні рівні.Ці резистори керуються через комутатори, що перемикають вхід між логікою "високою" та логікою "низькою", що дозволяє вмикати або вимикати кожен сегмент самостійно.Загальний PIN-код 7-сегментового дисплея підключений до спільного джерела напруги, що дозволяє працювати окремих світлодіодів у дисплеї на основі логічних сигналів введення.Ця конфігурація є прикладом найпростішого та найбільш прямого способу тестування та роботи 7-сегментового дисплея вручну.

Як використовувати транзистори з 7-сегментним дисплеєм?

Транзистори-це як крихітні електронні вимикачі, які допомагають контролювати, які частини 7-сегментового дисплея освітлюються.У налаштуванні «загального катода» всі негативні кінці (катоди) світлодіодів з'єднуються між собою та з'єднані з землею.Щоб освітлити сегмент, мікроконтролер надсилає сигнал на позитивний кінець (анод).Оскільки землю потрібно вмикати і вимикати для контролю кожної цифри, використовуються транзистори NPN.Мікроконтролер надсилає невеликий сигнал на основу (середню ногу) транзистора, і це дозволяє струму протікати через нього, освітлюючи сегмент.

У налаштуванні "загального анода" всі позитивні кінці (аноди) з'єднані між собою і підключаються до живлення (як правило, 5В).Тут ви можете використовувати транзистори PNP або спеціальні комутатори, такі як N-канальні MOSFET для контролю негативних кінців (катод).Дисплей освітлюється, коли мікроконтролер надсилає сигнал, щоб витягнути катод низько (близько 0 В).Для дисплеїв з більш ніж однією цифрою використовується мультиплексування.Це означає, що мікроконтролер дуже швидко вмикає одну цифру, настільки швидко, що схоже, що всі цифри ввімкнулися відразу.Кожна цифра використовує власний транзистор, який мікроконтролер увімкнено і вимикає в порядку, надсилаючи правильні сигнали на сегменти.

Для захисту мікроконтролера та переконайтеся, що транзистори працюють належним чином, між мікроконтролером та основою транзистора розміщується невеликий резистор (зазвичай близько 1000 Ом).Це обмежує те, наскільки струм протікає.Якщо транзистори занадто слабкі, вони можуть перегріватися або припинити роботу, а дисплей може не виглядати правильно.Вибір правильних частин та ретельно управління теплом допомагає дисплеї добре працювати і тривати довше.

Малюнок 9. Контроль на основі транзистора на 7-сегментовій схемі дисплея

Діаграма ілюструє простий метод руху одноцифрового семисегментного дисплея, використовуючи вісім комутаторів (SW1 до SW8), кожен підключений через резистор 220 Ом до окремих сегментів дисплея.Лінії управління сегментом направляються на входи відображення, які живиться через транзисторний перемикач (Q1).Резистор 1Kω (R9) з'єднує транзисторну основу до 5 В -лінії управління, що дозволяє активізувати дисплей, коли транзистор увімкнено.Ця установка забезпечує належне управління струмом та ефективну роботу дисплея.

Висновок

7-сегментні дисплеї-це простий і корисний спосіб показати цифри в електронних пристроях.Кожен сегмент схожий на невелике світло, і, ввімкнувши потрібні, ви можете показати будь -яку цифру від 0 до 9. Ви можете використовувати або загальний катод, або загальний дисплей анода, залежно від вашої схеми.Для захисту дисплея та мікроконтролера вам потрібно використовувати резистори або транзистори.Якщо у вас є більше однієї цифри, ви можете використовувати метод, який називається мультиплексуванням, щоб запалити їх по одному по одному, тому всі вони виглядають запаленими.Ці дисплеї використовуються в багатьох речах, таких як цифрові годинники, ваги, лічильники та кухонні прилади, оскільки вони дешеві, прості у використанні та очищені для читання.За допомогою порад з цього посібника ви можете безпечно та легко додати 7-сегментні дисплеї до власних проектів.