Hogyan lehet megjeleníteni az alfanumerikus karaktereket egy 7 szegmens LED -en?

Az alfanumerikus karakterek megjelenítése egy 7 szegmens LED-en az elektronika alapvető, mégis lenyűgöző aspektusa. 7 szegmens LED-es szállítójaként első kézből tanúi voltam a különféle alkalmazásoknak és annak fontosságának, hogy megértsük, hogyan lehet hatékonyan felhasználni ezeket az összetevőket. Ebben a blogban belemerülem az alfanumerikus karakterek 7 szegmensű LED-ek megjelenítésének bonyolultságába, attól kezdve, hogy miként működnek a gyakorlati végrehajtási stratégiákig.

A 7 szegmens LED-ek alapjainak megértése

A 7 szegmensű LED egy kijelző eszköz, amely hét egyedi LED-es szegmensből áll, amely meghatározott mintázatban van elrendezve, jellemzően a 8. számú alak alakjában. Ezeket a szegmenseket A-tól G-ig jelölik, és ezek különböző kombinációinak megvilágításával különféle számokat és néhány betűt alakíthatunk ki. A 7 szegmens LED-ek két fő típusa van: a közös katód és a közös anód.

Egy közös katód 7 szegmens LED-ben az egyes szegmensek összes katódja (negatív terminál) összekapcsolódik és földelve van. Egy adott szegmens megvilágításához magas logikai szintet (általában 5 V) alkalmaznak a megfelelő anódra. Ezzel szemben egy közös anód 7 szegmens LED-ben az összes anódot (pozitív terminál) összekapcsolják és pozitív feszültséggel szállítják. A szegmens aktiválásához alacsony logikai szintet (általában 0V) alkalmaznak a katódjára.

Az alfanumerikus karakterek leképezése a 7 szegmens mintákra

Az alfanumerikus karakterek 7 szegmens LED-en megjelenő első lépése az, hogy megértsük az egyes karakterekhez szükséges szegmensmintákat. A 0–9 -es számok esetében a minták viszonylag egyértelműek. Például a 0 szám megjelenítéséhez az A, B, C, D, E és F szegmensek megvilágítják, míg a G szegmens kimarad. Az alábbi táblázat a 0–9 -es számok szegmensmintáit mutatja:

A számok mellett a 7 szegmens LED-ek is megjeleníthetnek néhány betűt. A korlátozott számú szegmens miatt azonban nem minden betű képes pontosan ábrázolni. A leggyakrabban megjelenített betűk közé tartozik az A, B, C, D, E, F, H, L, P és U.

7 szegmensű LED-ek vezetése mikrovezérlőkkel

Az alfanumerikus karakterek megjelenítéséhez egy 7 szegmens LED-en egy mikrovezérlőt használnak a szegmensek megvilágításának szabályozására. A mikrovezérlők, mint például az Arduino, a Raspberry Pi és a PIC, népszerű választások, amelyek egyszerű használatuk és a programozási könyvtárak rendelkezésre állása miatt.

A 7 szegmens LED vezetésének alapvető folyamata a mikrovezérlővel a következő lépéseket foglalja magában:

1. Tűkonfiguráció: Csatlakoztassa a 7 szegmens LED egyedi szegmenseit a mikrovezérlő megfelelő kimeneti csapjaihoz. Ha közös katód LED-et használ, akkor a szegmenseket az áramkorlátozó ellenállások révén a mikrovezérlő kimeneti csapjaihoz csatlakoztatják. Ha egy közös anód LED -et használ, akkor a szegmenseket tranzisztoron vagy pufferen keresztül a mikrovezérlő kimeneti csapjaihoz csatlakoztatják, hogy elegendő áramot biztosítsanak.
2. Karakterlemez: Hozzon létre egy tömböt vagy egy keresési táblázatot, amely az egyes alfanumerikus karakterek szegmensmintáit tárolja. Ez a táblázat felhasználható a megfelelő minta gyors lekérdezésére a megjelenítendő karakter alapján.
3. Kijelző funkció: Írjon be egy olyan funkciót, amely egy karaktert bevitelként vesz, és a mikrovezérlő kimeneti csapjait a megfelelő szegmensmintázatra állítja. Ezt a funkciót akkor lehet felhívni, amikor egy új karaktert meg kell jeleníteni.

Íme egy példa az Arduino-kód, amely bemutatja, hogyan lehet megjeleníteni a 0–9-es számokat egy közös katód 7 szegmens LED-en:

// Határozza meg a szegmensekhez csatlakoztatott csapokat const int szegmenspins [] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Segment patterns for numbers 0 to 9 const byte digitPatterns[] = { B1111110, // 0 B0110000, // 1 B1101101, // 2 B1111001, // 3 B0110011, // 4 B1011011, // 5 B1011111, // 6 B1110000, // 7 B1111111, // 8 B1111011 // 9 }; void setup () {// állítsa be a szegmenscsapokat kimenetként (int i = 0; i <7; i ++) {pinMode (szegmentpinok [i], output); }} void hurok () {// a 0-9-es számok megjelenítése 1 másodperces késleltetéssel az egyes számok között (int i = 0; i <10; i ++) {displayDigit (i); késleltetés (1000); }} void displayDigit (int digit) {// szerezze be a Digit Byte mintázat szegmens mintázatát = DigitPatterns [Digit]; // Állítsa be a szegmenscsapokat a (int i = 0; i <7; i ++) minta szerinti {digitalWrite (szegmentin [i], bitread (minta, i)); }}

Több 7 szegmensű LED multiplexelése

Számos alkalmazásban több 7 szegmens LED-et használnak a többjegyű számok vagy üzenetek megjelenítésére. Az egyes LED -ek egyedi vezetéséhez azonban nagyszámú kimeneti csap szükséges a mikrovezérlőn. Ennek a korlátozásnak a kiküszöbölése érdekében általában a multiplexelésnek nevezett technikát alkalmazzák.

A multiplexelés magában foglalja az egyes LED -ek közötti gyors váltást, mindegyiket rövid ideig megvilágítva. Mivel az emberi szemnek a látás tartóssága van, az összes LED -et úgy érzékeli, hogy egyszerre világít. A multiplexelésnek két fő típusa van: az időosztály multiplexálás (TDM) és a frekvenciaszülési multiplexelés (FDM). A TDM a leggyakrabban használt módszer a 7 szegmens LED-ek vezetésére.

A TDM multiplexálás megvalósításához minden 7 szegmensű LED ugyanazon szegmenscsapokhoz csatlakozik, és egy külön engedélyezési csapot használunk annak ellenőrzésére, hogy melyik LED jelenleg aktív. A mikrovezérlő váltakozik az egyes LED -ek engedélyezése és a megfelelő számjegy megjelenése között. Az alábbiakban bemutatunk egy példa az Arduino-kód, amely bemutatja, hogyan lehet multiplexelni a három közös katód 7 szegmens LED-eket egy háromjegyű szám megjelenítéséhez:

// Határozza meg a szegmensekhez csatlakoztatott csapokat const int szegmenspins [] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Határozza meg a LED -ek engedélyezési vonalaihoz csatlakoztatott csapokat [] = {9, 10, 11}; // Segment patterns for numbers 0 to 9 const byte digitPatterns[] = { B1111110, // 0 B0110000, // 1 B1101101, // 2 B1111001, // 3 B0110011, // 4 B1011011, // 5 B1011111, // 6 B1110000, // 7 B1111111, // 8 B1111011 // 9 }; // A megjelenítendő szám int szám = 123; void setup () {// állítsa be a szegmenscsapokat kimenetként (int i = 0; i <7; i ++) {pinMode (szegmentpinok [i], output); } // Állítsa be az engedélyezési csapokat kimenetként (int i = 0; i <3; i ++) {pinMode (EnablePins [i], output); digitalWrite (EnablePins [i], magas); // Az összes LED letiltása kezdetben}} érvénytelen hurok () {// Az egyes számjegyek kibontása az int digit1 = szám / 100 számból; int digit2 = (szám / 10) % 10; int digit3 = szám % 10; // multiplex a LED -ek (int i = 0; i <3; i ++) {// engedélyezze az aktuális LED digitalWrite -t (EnablePins [i], alacsony); // Jelenítse meg a megfelelő számjegyet, ha (i == 0) {displayDigit (Digit1); } egyébként, ha (i == 1) {displayDigit (digit2); } else {displayDigit (digit3); } // késleltetés egy rövid ideig, hogy a LED megvilágíthassa a késleltetést (2); // Tiltsa le az aktuális LED digitálisWRITE -t (EnablePins [i], magas); }} void displayDigit (int digit) {// szerezze be a Digit Byte mintázat szegmens mintázatát = DigitPatterns [Digit]; // Állítsa be a szegmenscsapokat a (int i = 0; i <7; i ++) minta szerinti {digitalWrite (szegmentin [i], bitread (minta, i)); }}

7 szegmensű LED-es termékeink

7 szegmens LED-es szállítójaként a kiváló minőségű, 7 szegmensű LED-es termékek széles skáláját kínáljuk, hogy kielégítsék ügyfeleink változatos igényeit. Termékeink között szerepelEgyjegyű 7 szegmens LED,Háromjegyű 7 szegmens LED, ésNégyjegyű 7 szegmens LED- Ezek a LED -ek mind a közös katód, mind a közös anódkonfigurációkban kaphatók, és különféle méretekben és színekben kaphatók, hogy megfeleljenek a különböző alkalmazásoknak.

A 7 szegmens LED-eket fejlett technológiák és kiváló minőségű anyagok felhasználásával gyártják, biztosítva a kiváló teljesítményt és a megbízhatóságot. Széles körben használják azokat olyan alkalmazásokban, mint a digitális órák, számológépek, mérők és ipari vezérlőrendszerek. Függetlenül attól, hogy hobbi, mérnök vagy gyártó vagy, a megfelelő 7 szegmens LED-es megoldásunk van az Ön számára.

Vegye fel velünk a kapcsolatot a beszerzés céljából

Ha érdekli a 7 szegmens LED-es termékeink, vagy bármilyen kérdése van az alfanumerikus karakterek 7 szegmens LED-eken történő megjelenítésével kapcsolatban, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot. Szakértői csoportunk mindig készen áll arra, hogy segítsen Önnek beszerzési igényeiben, és a lehető legjobb megoldásokat nyújtsa Önnek. Bízunk benne, hogy együtt dolgozhatunk veled, és segítünk a projekt céljainak elérésében.

Referenciák

• Arduino dokumentáció: https://www.arduino.cc/reference/en/
• Elektronikai oktatóanyagok: https://www.electronics-tutorials.ws/
• SparkFun Learn: https://learn.sparkfun.com/tutorials/