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El conocimiento de Displays de siete segmentos LED

Edit: Blaze Display Technology Co., Ltd.      Date: Sep 21, 2015

【R & D Departamento de Blaze Display】

Introducción

Un requisito común para muchos dispositivos digitales diferentes es una visualización numérica. LEDs individuales por supuesto pueden mostrar los Estados binarios de un conjunto de cierres o chanclas. Sin embargo, we´re más solía pensar y ocuparse de números decimales. Para ello, queremos una pantalla de algún tipo que claramente puede representar números decimales sin ningún requisito de la traducción de binario a decimal o cualquier otro formato.

Una posibilidad es una matriz de 28 LEDs en un arreglo de 7 × 4. Podemos entonces encienden LEDs seleccionadas en el patrón requerido para cualquier personaje que queremos. De hecho, una versión ampliada de este se utiliza de muchas maneras, para las exhibiciones de lujo. Sin embargo, si lo que queremos mostrar es números, esto se convierte en un poco caro. Una forma mucho mejor es arreglar el mínimo número posible de LEDs de tal manera que representan sólo números en una simple moda.

Esto requiere de siete LEDs (además de un octavo de uno para el punto decimal, si es necesario). Una técnica común es utilizar una pieza en forma de plástico translúcido para operar como una fibra óptica especializada, para distribuir uniformemente la luz de lo LED sobre una barra fija forma. Las siete barras se presentan como una figura cuadrada "8". El resultado es conocido como un LED de siete segmentos.

Tenemos displays de siete segmentos de ve todo vista $$$ en una amplia gama de aplicaciones. Relojes, relojes, instrumentos digitales y muchos electrodomésticos ya tienen estas pantallas. En este experimento, we´ll mira lo que son y cómo puede mostrar cualquiera de los diez dígitos decimales 0-9 en demanda.

Disposición de la pantalla de siete segmentos

La ilustración a la derecha muestra la disposición básica de los segmentos de un display de siete segmentos. Los segmentos ellos mismos se identifican con letras minúsculas "a" a "g", con el segmento "a" en la parte superior y luego contando hacia la derecha. Segmento "g" es la barra del centro.

Dígitos de siete segmentos la mayoría también incluyen un punto decimal ("dp"), y algunas también incluyen un triángulo adicional para convertir el decimal en coma. Esto mejora la legibilidad de un gran número en una calculadora, por ejemplo. A continuación se muestra el punto decimal a la derecha, pero algunas unidades puesto en la izquierda, o tienen un punto decimal en cada lado.

Además, la mayoría de la muestra es realmente inclinada un poco, haciendo que se vean como si fueran en cursiva. Este arreglo nos permite invierta un dígito y colocarlo junto al otro, para que los dos puntos decimales parecen dos puntos entre los dos dígitos. La técnica es usada en pantallas de LED reloj.

Displays de siete segmentos se pueden empaquetar en un número de maneras. Tres paquetes típicos se demuestran arriba. A la izquierda vemos tres dígitos pequeños en un solo paquete de 12 pines DIP. Los dígitos individuales son muy pequeños, por lo que una burbuja de plástico se moldea sobre cada dígito para actuar como una lupa. Los lados de las burbujas del extremo se acoplan para que paquetes adicionales de este tipo pueden colocarse end-to-end para crear una pantalla de tantos dígitos como se necesite.

El segundo paquete es esencialmente un DIP de 14 pines diseñado para ser instalado verticalmente. Observe que para este dispositivo en particular, el punto decimal a la izquierda. Esto no es cierto de las pantallas de siete segmentos todo en este tipo de paquete.

Una limitación del paquete de la inmersión es que no puede soportar más grandes dígitos. Para obtener pantallas de mayor tamaño para una fácil lectura a una distancia, es necesario cambiar el tamaño del paquete y la forma. El paquete de arriba a la derecha es más grande que los otros dos y así puede mostrar una cifra que es significativamente más grande que caben en un espacio de inmersión estándar. Pantallas aún más grandes están también disponibles; Algunos relojes digitales deportivos dígitos que son de dos a cinco pulgadas de alto.

Displays de siete segmentos se pueden construir usando cualquiera de un número de diferentes tecnologías. Los tres métodos más comunes son pantallas fluorescentes (utilizados en muchos línea-dispositivos como hornos microondas y algunos relojes y radios de reloj), pantallas de cristal líquido (usados en muchos dispositivos con pilas como relojes y muchos instrumentos digitales) y LEDs (utilizados en los dispositivos línea-alimentado o alimentada por batería). Sin embargo, pantallas fluorescentes requieren un voltaje de conducción bastante alto para operar, y pantallas de cristal líquido requieren un tratamiento especial que no estamos dispuestos a discutir. Por lo tanto, vamos a trabajar con una pantalla de LED de 7 segmentos en este experimento.

Manual de reparacion

Como se muestra en los diagramas esquemáticos dos arriba, los LEDs en un display de siete segmentos no están aislados unos de otros. Algo, todos los cátodos, o todos los ánodos están conectados juntos en un cable común, mientras que el otro extremo de cada LED está disponible individualmente. Esto significa menos las conexiones eléctricas para el paquete y también nos permite fácilmente habilitar o deshabilitar un dígito determinado controlando el conductor común. (En algunos casos, se hacen las conexiones comunes a grupos de LEDs, y el cableado externo debe hacer la conexión final entre ellos. En otros casos, la conexión común está a su disposición en más de una ubicación para la conveniencia en la colocación de placas de circuito impreso. Al componer circuitos utilizando estos aparatos, basta considerar los datos de conexión específicos.)

No hay ninguna ventaja automática de la unidad de siete segmentos de cátodo común sobre la versión de ánodo común, o viceversa. Cada tipo se presta a ciertas aplicaciones, configuraciones y familias de la lógica. We´ll saber más sobre esto en experimentos posteriores. Por el momento, utilizaremos un display de cátodo común como nuestro ejemplo experimental.

Lista de piezas

Para construir y probar el display de 7 segmentos en tu protoboard, necesita las siguientes piezas experimentales:

(1) cátodo común siete segmentos LED pantalla (Texas instrumentos TIL322A o equivalente).

Cable de conexión de Orange.

Cable de conexión negro.

Construir el circuito

Seleccione un área en la toma de tablero que esté libre de otros circuitos. Que va de $$$ necesita un conjunto de cinco contactos del autobús para este proyecto. A continuación se refieren a la imagen y el texto a continuación e instalar las piezas como se muestra.

A partir de la Asamblea

Desde su original tablero está lleno, o ha tenido su circuitería transfirió en otros lugares, no se especifican las longitudes de los puentes para el montaje de este proyecto; usted necesitará seleccionar una longitud apropiada para cada puente por sí mismo, así como hacer el adecuado + 5 voltios y conexiones a tierra. La ubicación que hemos mostrado para la construcción de este proyecto, a la derecha del centro de la toma de la placa, se selecciona dejar espacio para proyectos posteriores que ampliará en este caso.

Haga clic en el ' Start´ botón de abajo para comenzar. Si en cualquier momento usted desea empezar otra vez este procedimiento desde el principio, haga clic en el ' botón de reinicio$ $$ que reemplazará el ' botón de Start´.

Realizar el experimento

Establece todos los ocho interruptores de lógica en lógica 0 y conecte la alimentación a su circuito experimental. En este punto, todos los segmentos de LED deben estar apagado.

Paso 1. Sistema S7 a lógica 1 y anote el resultado en la pantalla de LED. ¿Refiriéndose a la figura a la derecha, qué segmento es controlada por S7? Cuando han determinado esto, S7 otra vez a lógica 0. Localizar la letra del segmento correspondiente en la tabla a la derecha y rellene el dígito 7 (S7) en la celda inmediatamente a la derecha (debajo de la columna encabezada "Normal").

Repita esta acción para cada uno de los interruptores restantes de la lógica. Tome nota de los controles interruptor de cada segmento como verificar que todos los segmentos de la pantalla funcionan correctamente. Llena los números del interruptor en la tabla a la derecha, que empareja a cada segmento con su interruptor de control.

Paso 2. Ahora, establezca S5 y S4 a lógica 1 y todos los otros switches en lógica 0. ¿Cómo afecta esto a la pantalla LED?

Paso 3. Sin cambiar nada, con cuidado quite la pantalla LED de tu protoboard del casquillo y revertirla, para fin. Esto pondrá el punto decimal en la esquina superior izquierda de la pantalla. Vuelva a insertar en la misma ubicación en la toma de la placa en su orientación invertida, nuevo. ¿Qué es la pantalla resultante?

Paso 4. Sistema S7 S6, S3, S2 y S1 a lógica 1. Esto debe dejar sólo S0 a la lógica 0. Nota la configuración resultante de LED. Ahora quitar y revertir la pantalla LED como lo hizo antes, así volver a su orientación original. ¿Qué efecto tiene esto sobre el dígito mostrado?

Paso 5. Sistema S7 a lógica 0 y S0 a la lógica 1. ¿Cómo cambia esto la pantalla de trabajo?

Paso 6. Invertir la pantalla LED una vez más, para que el dp es una vez más a la izquierda en vez de en la parte inferior derecha. Uso de las identificaciones del segmento general para la pantalla invertida como se muestra en la parte superior de la tabla (segmento "a" está todavía en la parte superior de la pantalla), probar cada interruptor uno por uno, y llenado de la tabla en la columna encabezada "Invertidas". Comparar sus resultados para las orientaciones de pantalla normal e invertido. ¿Puedes pensar en alguna razón para organizarlo de esta manera? Restaurar la pantalla de LED a su orientación original.

Paso 7. Qué segmentos ¿encender para mostrar el dígito 2? Probar y verificar su conclusión. Trate de generar cada uno de los dígitos 0 a 9 por encendiendo y apagando distintos segmentos. Verificar que todos los diez dígitos se pueden exhibir y fácilmente reconocible.

Cuando haya hecho sus determinaciones, desconectar la alimentación a su circuito experimental y compare sus resultados con la discusión más abajo.

Discusión

Cuando conoces los diversos interruptores de lógica, encontraste que S7 controla el punto decimal y que S6 por S0 controlado segmentos una g a en orden. Esto permite fácil correlación entre interruptores y segmentos.

Cuando usted enciende los segmentos b y c (S5 y S4), la pantalla respondió con el dígito 1. Lógicamente, podríamos utilizar los segmentos b y c o segmentos e y f para el dígito 1 y habitual es que este dígito a la derecha.

Cuando usted invierte la pantalla LED y volver a instalarlo, el dígito 1 todavía apareció y todavía en el lado derecho de la pantalla. Así, las conexiones a estos segmentos deben ser en los mismos lugares, aunque nos didn´t en este punto determinar cual interruptor controlado cuál de los dos segmentos en esta orientación.

Cuando usted enciende cada interruptor excepto S0, se ha visto un número 8, donde se enciende todos los segmentos de siete. Sin embargo, cuando usted invierte nuevamente la unidad de visualización de LED, usted vio un dígito 0 con el punto decimal encendido. Esto indica que el punto decimal y el segmento g están conectados a los pines correspondientes pero opuestos.

Para verificar esto y todas las otras conexiones, usted invierte una vez más la exhibición de LED y luego identifica que controles de interruptor que en posición invertida. Has descubierto que S6 a través de S1 todavía controlada segmentos una a – f, si el display esté boca arriba o boca abajo. Sólo segmento g y el punto decimal se intercambian.

Este arreglo es deliberada. A menudo se simplifica el diseño de circuitos impresos. Además, una técnica común utilizada en las pantallas del reloj digital es invierta las decenas del dígito de minutos y utilizar el punto decimal en tándem con el decimal del dígito de horas para formar dos puntos.

La mayoría dígito 7 exhibiciones de segmento se configuran de esta manera, con las conexiones del segmento simétricas. En algunos casos, sin embargo, la conexión común no es compartida entre todos los LEDs. Más bien común múltiples conexiones (cátodo común para este experimento) deben estar vinculadas a veces externamente para permitir que todos los segmentos. En el caso de la exhibición de LED que especificó para este experimento, todos los cátodos de LED se conectan juntos y a los pernos de centro en la parte superior e inferior del paquete. El puente negro a tierra los cátodos independientemente de la orientación de la pantalla. Son las conexiones del perno real a la unidad de visualización especificado (´K´ representa el cátodo común):

Usted debe también ha encontrado it´s no es difícil formar todos los diez dígitos utilizando el display de 7 segmentos. Dígito 2, por ejemplo, requiere que los segmentos a, b, d, e y g. dígito 3 elimina el segmento e de la lista y añade segmento c. Las dos cifras 6 y 9 tienen dos posibilidades. Dígito 6 se puede hacer con o sin segmento, y el dígito 9 puede hacerse con o sin segmento d. Usted puede elegir cualquiera de los métodos, pero por coherencia deben tratar ambos dígitos del mismo modo. Excepto esa posible variación, sus diez dígitos deben haber parecido esto:

Cuando haya completado este experimento, asegúrese de que su circuito experimental se apaga. Quitar todos los puentes naranja de su zócalo del protoboard y ponerlos a un lado para su uso posterior. Deje la pantalla de LED de 7 segmentos y su puente negro en su lugar para el siguiente experimento.

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