Cum se utilizează un microcontroller pentru a conduce 7 grafică LED de 7?

În lumea electronică, graficele LED cu 7 segmente sunt un element fundamental pentru afișarea informațiilor numerice și alfabetice într -o manieră simplă și eficientă. Ca furnizor de7 grafică cu LED -uri de separare, Am fost martor la cererea din ce în ce mai mare pentru aceste componente în diferite aplicații, de la ceasuri digitale simple până la panouri de control industrial complexe. În această postare pe blog, vă voi ghida prin procesul de utilizare a unui microcontroller pentru a conduce grafică LED -uri cu 7 segmente, care acoperă totul, de la elementele de bază ale 7 LED -uri de segment până la aspectele de programare.

Înțelegerea graficelor LED 7 segment

Înainte de a ne scufunda în detaliile de conducere a graficelor LED cu 7 segmente cu un microcontroller, este esențial să înțelegem cum funcționează aceste afișaje. Un afișaj LED cu 7 segmente este format din șapte LED -uri individuale aranjate într -un model specific pentru a forma cifrele 0 - 9 și unele litere. Segmentele sunt de obicei etichetate ca A, B, C, D, E, F și G, iar uneori este inclus un segment de punct zecimal suplimentar (DP).

Există două tipuri principale de 7 afișaje LED de segment: catod comun și anod comun. Într -un afișaj comun de catod, toate terminalele catodice ale LED -urilor individuale sunt conectate și împământate, în timp ce într -un afișaj de anod comun, toate terminalele anodice sunt conectate și furnizate cu o tensiune pozitivă. Alegerea dintre aceste două tipuri depinde de aplicația specifică și de capacitățile de ieșire ale microcontrolerului.

Selectarea unui microcontroller

Primul pas în conducerea grafică cu LED -uri cu 7 segmente este de a selecta un microcontroller adecvat. Există numeroase microcontrolere disponibile pe piață, fiecare cu propriul set de caracteristici și capacități. Câteva opțiuni populare pentru conducerea a 7 segmente de LED -uri includ Arduino Uno, Raspberry Pi Pico și Atemega328p.

Când selectați un microcontroller, luați în considerare următorii factori:

Pinii I/O.: Asigurați -vă că microcontrolerul are suficienți pini de ieșire digitală pentru a controla toate segmentele afișajului LED 7 segment. Pentru un afișaj cu o singură cifră, veți avea nevoie de cel puțin 7 pini (sau 8 dacă includeți punctul zecimal).
Puterea de procesare: În timp ce conducerea unui afișaj LED cu 7 segmente nu necesită un microcontroller de înaltă performanță, având o putere de procesare suficientă poate fi benefică dacă intenționați să implementați funcții suplimentare sau să efectuați sarcini mai complexe.
Limbaj de programare: Alegeți un microcontroller care acceptă un limbaj de programare cu care vă familiarizați. De exemplu, Arduino folosește o versiune simplificată de C/C ++, care este ușor de învățat și de utilizat pentru începători.

Conexiune circuit

După ce ați selectat un microcontroller, următorul pas este conectarea afișajului LED cu 7 segmente la microcontroller. Următorii pași conturează procesul general pentru conectarea unui afișaj LED al segmentului de catod 7 comun la un Arduino Uno:

Identificați pinii: Consultați fișa tehnică a afișajului LED 7 segment pentru a identifica pinii corespunzători fiecărui segment (A - G și DP) și pinul comun comun.
Conectați segmentele: Conectați fiecare segment (A - G și DP) la un pin de ieșire digitală de pe Arduino Uno folosind rezistențe adecvate pentru a limita curentul care curge prin LED -uri. O valoare tipică pentru rezistență este de aproximativ 220 - 330 ohmi.
Conectați catodul comun: Conectați știftul comun de catod al afișajului LED 7 segment la știftul solului (GND) de pe Arduino Uno.

Iată o diagramă simplă de circuit care arată conexiunea dintre un Arduino Uno și un afișaj LED comun pentru catod 7:

ARDUINO UNO 7 Segment Afișare LED Pin digital 2 ------- Segment A digital Pin 3 ------- Segment B Pinul digital 4 ------- Segment C PIN DIGITAL 5 ------- Segment D Pin digital 6 ------- Segment e Pin digital 7 ------- Segment f Pin digital 8 ------- Segment G Digital Pin 9 ------- Punctul Decimal (dp) GND --------

Programarea microcontrollerului

După conectarea afișajului LED 7 segment la microcontroller, următorul pas este să scrieți un program pentru a controla afișajul. Următorul lucru este un exemplu simplu de program scris în Arduino IDE pentru a afișa cifrele 0 - 9 pe un afișaj LED al segmentului de catod 7 comun:

// Definiți pinii conectați la fiecare segment const int segmentpins [] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // Definiți modelele pentru fiecare cifră (0 - 9) const byte digitpatterns [] = {0b00111111, // 0 0B00000110, // 1 0B0111011, // 2 0B01001111, // 3 0B01100110, // 4 0B01101101, // 5 0b0111111101, // 0B0111111, // 8 0B01101111 // 9}; void setup () {// setați toate pinii de segment ca ieșire pentru (int i = 0; i <8; i ++) {pinMode (segmentpins [i], ieșire); }} void loop () {// Afișați fiecare cifră de la 0 la 9 cu o întârziere de 1 secundă între fiecare cifră pentru (int digit = 0; digit <10; digit ++) {displayDigit (Digit); întârziere (1000); }} void displayDigit (int digit) {byte Pattern = digitpatterns [digit]; for (int i = 0; i <7; i ++) {digitalWrite (segmentpins [i], bitread (model, i)); } // Opriți DigitalWrite Punctul Decimal (SegmentPins [7], Low); }

În acest program, definim mai întâi pinii conectați la fiecare segment al afișajului LED 7 segment și modelele pentru fiecare cifră (0 - 9). Înînființat()Funcție, setăm toate pinii de segment ca ieșire. Înbuclă()Funcție, iterăm prin fiecare cifră de la 0 la 9 și apelămdisplayDigit ()Funcție pentru a afișa cifra pe afișajul LED 7 segment.displayDigit ()Funcția necesită un număr întreg reprezentând cifra care trebuie afișată și stabilește pinii corespunzători înalte sau scăzute în funcție de modelul cifrei.

Conducerea mai multor cifre

Dacă aveți nevoie să afișați mai multe cifre folosind afișaje LED cu 7 segmente, puteți utiliza o tehnică numită multiplexare. Multiplexarea implică trecerea rapidă între cifre la o frecvență ridicată, astfel încât ochiul uman să perceapă toate cifrele ca fiind aprinse simultan.

Pentru a implementa multiplexarea, va trebui să utilizați pini suplimentari pe microcontroller pentru a controla catodul sau pinii anodului comun al fiecărei cifre. De exemplu, dacă doriți să conduceți unLED-uri cu trei cifre 7Afișare, veți avea nevoie de 3 pini suplimentari pentru a controla catodul sau pinii de anod comuni ai fiecărei cifre.

Iată o versiune modificată a programului anterior pentru a conduce un afișaj LED al segmentului Cathde 7 comun de trei cifre folosind multiplexare:

// Definiți pinii conectați la fiecare segment const int segmentpins [] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // Definiți pinii conectați la catodul comun al fiecărei cifre const int digitpins [] = {10, 11, 12}; // Definiți modelele pentru fiecare cifră (0 - 9) const byte digitpatterns [] = {0b00111111, // 0 0B00000110, // 1 0B0111011, // 2 0B01001111, // 3 0B01100110, // 4 0B01101101, // 5 0b0111111101, // 0B0111111, // 8 0B01101111 // 9}; void setup () {// setați toate pinii de segment ca ieșire pentru (int i = 0; i <8; i ++) {pinMode (segmentpins [i], ieșire); } // Setați toate pinii de cifră ca ieșire pentru (int i = 0; i <3; i ++) {pinmode (digitpins [i], ieșire); }} void loop () {// Afișați cifrele 123 Int cifre [] = {1, 2, 3}; for (int digitIndex = 0; digitIndex <3; digitIndex ++) {displayDigit (cifre [digitIndex], digitIndex); întârziere (2); ) } byte model = digitpatterns [digit]; for (int i = 0; i <7; i ++) {digitalWrite (segmentpins [i], bitread (model, i)); } // Opriți DigitalWrite Punctul Decimal (SegmentPins [7], Low); // Porniți Digit DigitalWrite selectat (digitpins [digitIndex], scăzut); }

În acest program, adăugăm o serie de pini (Digitpin) Pentru a controla pinii catodici comuni ai fiecărei cifre. Înbuclă()funcționăm, iterăm prin fiecare cifră și apelămdisplayDigit ()Funcție pentru a afișa cifra pe poziția corespunzătoare a cifrei.displayDigit ()Funcția oprește mai întâi toate cifrele, apoi stabilește pinii de segment corespunzători pe baza modelului cifrei și, în sfârșit, activează cifra selectată.

Concluzie

Conducerea grafică LED cu 7 segmente folosind un microcontroller este un proces relativ simplu, care poate fi realizat cu ușurință cu componentele potrivite și abilitățile de programare. Urmărind pașii descriși în această postare pe blog, ar trebui să puteți conecta un afișaj LED cu 7 segmente la un microcontroller și să afișați informații numerice.

Dacă sunteți interesat să achiziționați de înaltă calitate7 grafică cu LED -uri de separare,LED-uri cu trei cifre 7, sauLED-uri de 7 segmente din patru cifreAfișează, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați pentru mai multe informații și să discutați cerințele dvs. specifice. Ne -am angajat să oferim clienților noștri cele mai bune produse și servicii la prețuri competitive.

Referințe

Documentația Arduino: https://www.arduino.cc/reference/en/
Fișiere tehnice de afișare a LED -urilor cu 7 segment: diverse site -uri web ale producătorilor