ב- 2025/05/6 26,353

יסודות תצוגה של 7 קטעים, פינאוט, סוגים, שליטה ושימושים

מדריך זה עוסק באופן בו מציג 7 קטעים עובדים וכיצד תוכלו להשתמש בהם בפרויקטים האלקטרוניים שלכם.זה מסביר את הסיכות בתצוגה, כיצד כל קטע נדלק ושני הסוגים הנפוצים: קתודה נפוצה ואנודה נפוצה.תלמד גם כיצד להפעיל קטעים באמצעות בקר מיקרו, כיצד לשלוט בהירות עם נגדים וכיצד להשתמש בטרנזיסטורים כדי לטפל בבטחה בכוח.המדריך כולל דוגמאות, דיאגרמות ומראה כיצד משתמשים בתצוגות של 7 קטעים במכשירים אמיתיים כמו שעונים, מטחנים ומיקרוגל.בין אם אתה רק מתחיל או כבר בונה פרויקטים, מדריך זה יעזור לך להבין ולהשתמש בו 7-קטע מציג את הדרך הנכונה.

קָטָלוֹג

Pinout תצוגה של 7 קטעים

לתצוגה טיפוסית עם 7 קטעים חד-ספרתיים יש 10 סיכות.כל סיכה שולטת בקטע ספציפי, למעט שני הסיכות המשמשות כמסופים נפוצים לכוח.לדוגמה, סיכה 1 מתחברת לקטע 'E' (משמאל למטה), ואילו PIN 2 שולט בקטע 'D' (תחתון).סיכות 3 ו -8 הן הטרמינלים הנפוצים כולם מחוברים לקרקע (קתודה משותפת) או כוח (אנודה משותפת).שאר הסיכות מדליקות קטעים 'C', 'B', 'A', 'F', 'G' והנקודה העשרונית.

איור 2. איור 2. תצורת PIN של 7 קטעים

מספר סיכה	שם סיכה	תֵאוּר
1	ה	שולט על LED התחתון השמאלי של תצוגת 7 הקטעים
2	ד	שולט בתחתית התחתון ביותר בתצוגת 7 הקטעים
3	Com	מחובר לקרקע/VCC על בסיס סוג התצוגה
4	ג	שולט ב- LED התחתון הימני של תצוגת 7 הקטעים
5	DP	שולט על נורית העשרונית של תצוגת 7 הקטעים
6	ב	שולט ב- LED הימני העליון של תצוגת 7 הקטעים
7	א	שולט בתנופה הגבוהה ביותר בתצוגת 7 הקטעים
8	Com	מחובר לקרקע/VCC על בסיס סוג התצוגה
9	ג	שולט ב- LED השמאלי העליון של תצוגת 7 הקטעים
10	ז	שולט ב- LED האמצעי של תצוגת 7 הקטעים

תכונות של תצוגות 7 קטעים

• • מבנה קטע: תצוגה של 7 קטעים כוללת שבעה סורגים הניתנים להקל המסודרים ליצירת מספרים, הדומה לצורת "8."קטעים אלה מסומנים בתווית 'A' דרך 'G', עם קטע שמיני אופציונלי, נקודת העשרון (DP), שנמצאת בדרך כלל בפינה השמאלית התחתונה.על ידי שילוב של קטעים אלה בדפוסים שונים, התצוגה יכולה לייצג ספרות 0–9 וכמה אותיות פשוטות כמו A - F.הפריסה הפשוטה הזו הופכת אותו לאידיאלי לתצוגות מספריות בגלל קלות השימוש בה.

• • טכנולוגיית תצוגה: תצוגות אלה משתמשות בדרך כלל נוריות LED, בהן כל קטע נדלק כאשר זרם חשמלי זורם דרכו.דגמים מבוססי LED הם בהירים, חסכוניים באנרגיה ונראים בתנאי תאורה שונים.גרסאות מסוימות משתמשות בטכנולוגיית LCD, הצורכת פחות כוח ומתאימה היטב למכשירים המונעים על סוללות, אם כי בדרך כלל LCD הם עמומים יותר ופחות גלויים בהגדרות בהירות.

• • סוגי תצורה: ישנן שתי שיטות חיווט ראשוניות: קתודה נפוצה (CC) ואנודה משותפת (CA).בתצוגות CC, כל המסופים השליליים מחוברים זה לזה, וקטעים מופעלים על ידי אספקת מתח חיובי.בתצוגות CA, כל המסופים החיוביים מחוברים, וקטעים מופעלים על ידי הארקה של הקתודות הבודדות.הבחירה תלויה בעיצוב המעגלים וכיצד התצוגה מונעת.

• • ייצוג אופי : אף על פי שתוכנן בעיקר למספרים, תצוגות אלה יכולות גם להציג מגוון מוגבל של אותיות במיוחד A עד F, אשר מועיל לתפוקות הקסדצימאליות.בגלל שיש להם רק שבעה מקטעים, הם לא יכולים ליצור במדויק את רוב האותיות או הסמלים המורכבים, אך הם מספיקים לצרכים אלפא -נומריים בסיסיים.

• • שליטה וממשק: ניתן להפעיל או לכבות כל קטע באופן פרטני, לרוב לשליטה על ידי סיכות GPIO מיקרו -בקר.כדי לפשט את השליטה, מפענח/נהג ICS כמו 7447 או CD4511 יכול להמיר כניסות בינאריות לשילובי הקטע המתאימים, ולהפחית את מספר החיבורים הדרושים.

• • יתרונותהחוזקות העיקריות שלהם כוללות עלות נמוכה, קלות שליטה וקריאות.סוגי LED הם בהירים ועמידים, ואילו גרסאות LCD מחסידות כוח.תכונות אלה הופכות אותם לפופולאריים עבור מכשירים אלקטרוניים רבים, במיוחד כאשר מספיק תפוקה מספרית פשוטה.

• • מגבלות: החיסרון הגדול ביותר הוא מערך התווים המוגבל, הם לא יכולים להציג טקסט מלא או גרפיקה מורכבת.לדגמי LED עשויים להיות זוויות צפייה צרות, ואילו LCDs יכולים להיאבק עם נראות באור בהיר.יש לקחת בחשבון מגבלות אלה בבחירת סוג תצוגה לפרויקט.

מודולי תצוגה אלטרנטיביים

לְהַצִיג סוּג	תֵאוּר	יתרונות	מגבלות
תצוגות 7 קטעים	שבעה קטעי LED לספרות וכמה דמויות.	קל מאוד לשימוש	מציג רק ספרות ותווים מוגבלים
תצוגות מטריצת נקודה	רשת נוריות LED (למשל, 5x7 או 8x8) היוצרים התאמה אישית דמויות ואנימציות.	לא יקר וזמין באופן נרחב	לא מתאים לטקסט או לגרפיקה
		צריכת חשמל נמוכה	מורכב יותר לתכנות
		משמש בשילוט, שעונים וכו '.
LCDs אלפאנומריים	LCDs מעוצבים לפני (למשל, 16x2, 20x4) המציגים שורות של תווים בגודל קבוע (בדרך כלל פורמט נקודה 5x8).	פשוט לממשק (פרוטוקולים סטנדרטיים)	תווים בגודל קבוע
		נהדר לתפריטים/תצוגות סטטוס	יכולות גרפיות מוגבלות
		ניתן לקרוא בתאורה שונה	רענון איטי יותר מתצוגות גרפיות
מסכי OLED	תצוגות של פלישה עצמית עם ניגודיות גבוהה;זמין ב מונוכרום או צבע מלא.	ניגודיות גבוהה וזוויות צפייה רחבות	עלות גבוהה יותר
		דק וקל	תוחלת חיים קצרה יותר (במיוחד פיקסלים כחולים)
		כוח נמוך בעת מציג תוכן אפל	זקוק ליותר זיכרון ועיבוד
מסכי TFT	LCDs בצבע מלא, ברזולוציה גבוהה עם מטריצה ​​פעילה, לעתים קרובות מאפשרים מגע.	צבע ופרטים עשירים	צריכת חשמל גבוהה
		יכול לכלול מגע	דורש יותר זיכרון RAM/עיבוד
		אידיאלי לסרטונים, GUIS, לוח שליטה	יקר ומורכב לשילוב

איך פועלת תצוגה של 7 קטעים?

פעולת תצוגה של 7 קטעים מבוססת על הטיה קדימה של דיודות הפולטות האור (נוריות LED) בתוך כל קטע.כאשר מיושם מתח בכיוון הנכון, מהאנודה לקתודה, הקטע נדלק.ניתן לשלוט על כל קטע באופן עצמאי, בדרך כלל באמצעות סיכות פלט דיגיטליות של מיקרו -בקר או מנהל התקן תצוגה מתמחה.בקרים אלה קובעים אילו מגזרים מופעלים בכל זמן נתון על בסיס התו הרצוי.

כדי למנוע פגיעה בנוריות LED מזרם מופרז, נגן מגביל זרם מחובר בסדרה עם כל קטע.נגדי זה מבטיח כי הזרם הזורם בכל LED יישאר בטווח בטוח, שהוא בדרך כלל בסביבות 20 עד 30 מיליאמפר (MA).עם זאת, הערך המדויק עשוי להשתנות בהתאם לסוג ה- LED המשמש ובבהירות הנדרשת.ישנם שני מצבים תפעוליים עיקריים לתצוגות 7 קטעים:

1. מצב סטטי: במצב זה, כל ספרה והקטעים המתאימים שלו מופעלים ברציפות.הגדרה זו דורשת קו בקרה נפרד עבור כל קטע בכל ספרה, שיכול להיות לא יעיל אם משתמשים בספרות רבות.עם זאת, הוא מציע פשטות ובהירות מתמדת.

2. מצב מרובה : כדי לצמצם את מספר קווי הבקרה וצריכת החשמל, התצוגה מופעלת לרוב במצב מרובה.במצב זה, רק ספרה אחת מוארת בכל פעם, אך המערכת עוברת במהירות בין ספרות במהירות גבוהה מספיק כדי לתפוס את כל הספרות כמוארות ברציפות.מיתוג זה מטופל לעתים קרובות באמצעות טיימרים של בקר מיקרו או רישומי משמרות, המאפשרים תזמון ושליטה מדויקים.

איור 3. מיפוי קטעים בתצוגת LED בעלת 7 קטעים

האיור שלמעלה ממחיש את המבנה והתיוג של תצוגה של 7 קטעים.זה מראה את הסידור המלבני של שבעת הקטעים (A, B, C, D, E, F ו- G) על פני עשר תצוגות שונות של התצוגה.בכל תמונה, קטעים שונים מוצלים ירוקים כדי לייצג את ההפעלה שלהם.זה עוזר לדמיין כיצד כל קטע בודד תורם ליצירת ספרות.הדמות מדגישה באופן שיטתי שילובים שונים, ומסייעת להבנת האופן בו הפעילות מקטעים ספציפיים יוצרת דמויות מזוהות.

7 קטעים מציגים קודים בינאריים

כדי להציג ספרה, בקר המיקרו שולח קוד בינארי שמדליק את השילוב הנכון של הקטעים.לדוגמה, כדי להציג קטעים "0" A, B, C, D, E ו- F מופעלים, ו- G כבוי.לתצוגה קתודה נפוצה, זהו בינארי 0b00111111111 (או 0x3f בהקס).עבור אנודה נפוצה, ההיגיון הפוך 0b11000000 (0xc0).על הקוד להתאים לסוג התצוגה, או שהקטעים השגויים ידליקו.שימוש בטבלאות בדיקה בינאריות חוסך זמן עיבוד ומבטיח עדכונים מהירים ומדויקים במיוחד ביישומים דינמיים כמו דלפקים או טיימרים.

הטבלה שלהלן ממחישה כיצד מופיעים מספרים בתצוגה של 7 קטעים עם תצורת אנודה נפוצה:

מִספָּר	g f e d c b a	קוד hex
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

הטבלה שלהלן מציגה את הספרות כאשר הן מופיעות בתצוגה של 7 קטעים באמצעות תצורת קתודה נפוצה:

מִספָּר	g f e d c b a	קוד hex
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

בהגדרה זו, כל קטע של תצוגה של 7 קטעים דו-ספרתיים מחובר ל- Arduino UNO דרך נגדי מגביל זרם (בדרך כלל 220Ω עד 330Ω).הקטעים שכותרתו A עד G (ו- DP נקודה עשרונית אופציונלית) מחוברים במקביל על שתי הספרות ומחוברים לסיכות דיגיטליות D2 ל- D9 על הארדואינו.לדוגמה, קטע 'A' מחובר ל- D2, 'B' ל- D3 וכן הלאה.לכל ספרה יש סיכת קתודה משלו משלו (CC), השולטת אם הספרה הזו מופעלת.סיכות נפוצות אלה מחוברות לסיכות Arduino D10 ו- D11 ומשמשות למולטיפלקס: רק ספרה אחת מופעלת בכל פעם, אך המעבר ביניהם מספיק מהר (בדרך כלל> 50 הרץ) גורם לשתי הספרות להראות מוארות בו זמנית.השתמש ב- DigitalWrite () כדי לשלוט באילו מגזרים ובאיזו ספרה פעילה.טבלת בדיקה במספרי מפות הסקיצה שלך (0–9) לשילובי הקטע המתאימים שלהם.כדי לטפל בספרות מרובות ביעילות, השתמש בכפולות בקוד שלך או בספריה התומכת בה.זה מקטין את מספר סיכות ה- I/O של ארדואינו הנדרשות תוך הפעלת עדכוני תצוגה דינמיים.

איור 4 איור 4. מעגל תצוגה של 7 קטעים עם ארדואינו

באמצעות תצוגה נפוצה של 7 קטעים

בתצוגת קתודה נפוצה (CC) 7 קטעים, כל מסופי הקתודה של נוריות LED הבודדות המהוות את פלחי התצוגה מחוברים באופן פנימי ומנותבים לסיכות קתודה נפוצות חיצוניות או יותר.סיכות קתודה נפוצות אלה מחוברות בדרך כלל לקרקע (GND) במעגל.לכל אחד מהקטעים הבודדים, המסומנים מ- 'A' דרך 'G', כמו גם לנקודה העשרונית האופציונלית (DP), יש סיכת אנודה משלה, הנשלטת באופן עצמאי.

כדי להאיר קטע ספציפי בתצוגה מסוג זה, יש להחיל מתח גבוה (בדרך כלל +5V או +3.3V, תלוי במערכת) על סיכת האנודה המתאימה.מכיוון שהקתודות מבוססות, הזרם יזרום מהאנודה לקתודה, ויאפשר לקטע LED להדליק.השימוש בקתודה משותפת מפשט את הממשק עם בקרי מיקרו, שכן הבקר יכול למקם באופן פעיל זרם לסיכות הקטע האישיות ולא לשקוע אותו.

תצורה זו פופולרית בפרויקטים של אלקטרוניקה מתחילים בגלל היגיון החיווט והתכנות הישירים שלה.זה מאפשר ליצור תווים אלפביתיים מספריים או מוגבלים על ידי שילוב של קטעים שונים.לדוגמה, כדי להציג את המספר "2", הקטעים A, B, D, E ו- G מופעלים.בקר המיקרו מפעיל כל קטע על ידי הגדרת ה- PIN שלו גבוה.

עם זאת, שיקול מתעורר כאשר מנסים להציג תווים כמו "8", המחייבים את כל שבעת הקטעים להיות במקביל.כל קטע LED שואב כמות מסוימת של זרם (בדרך כלל בסביבות 10-20 מ"ה), ותאורת כל הקטעים יכולה להוסיף עד 140 מא או יותר.רוב סיכות ה- I/O של בקר המיקרו -פלט אינן נועדו למקור זרם כה גדול כל כך על פני מספר סיכות בו זמנית.אם נמשך יותר מדי זרם, זה יכול לפגוע במיקרו -בקר או לגרום לו לתקלה.כדי להקל על כך, רבים משתמשים ב- ICS של נהג חיצוני (כמו ULN2003A), מערכי טרנזיסטור או נגדים מגבילים זרם כדי להתמודד בבטחה בעומס מבלי להעצים יתר על המידה את בקר המיקרו.

איור 5. תרשים מעגל תצוגה קתודה נפוצה 7 מגזרים

האיור מציג את החיווט הפנימי והחיצוני של תצוגת קתודה נפוצה 7 קטעים.התצוגה מסומנת בקטעים A דרך G ונקודה עשרונית (DP).כל קטע מחובר לסמל דיודה (D1 ל- D8), המייצג את קטעי ה- LED הבודדים.כל הקתודות מחוברות זו לזו ומקשורות לקרקע, המציינות את תצורת הקתודה הנפוצה.החלת אות גבוה על האנודה של כל קטע מאפשרת לזרם לזרום דרך הקטע, ולהאיר אותו.

באמצעות תצוגת אנודה נפוצה עם 7 קטעים

בתצוגת אנודה נפוצה (CA) 7 קטעים, כל מסופי האנודה של מקטעי ה- LED מחוברים זה לזה ומובאים לסיכה משותפת שכותרתה כאנודה הנפוצה (CA).סיכה נפוצה זו מחוברת לאספקת מתח חיובית, לרוב +5V.כל קטע בודד בתצוגה, שכותרתו A דרך g (עם נקודה עשרונית אופציונלית שכותרתה DP), נחשף הקתודה שלה לחיבור ובקרה חיצונית.

כדי להאיר קטע ספציפי, יש לחבר את הקתודה שלו לקרקע (נמוך) ואילו האנודה הנפוצה נשארת ב +5V (גבוה).זה מרמז שההיגיון לשליטה על הקטעים הפוך שלא כמו בתצוגה קתודה משותפת, כאשר מקטעים מופעלים עם אות גבוה, בתצוגה של אנודה נפוצה, הם מופעלים עם אות נמוך.כתוצאה מכך, קוד הבקרה שלך חייב להפוך את התבנית הבינארית המשמשת לתצוגה קתודית נפוצה.לדוגמה, דפוס שמדליק את המספר "0" בתצוגת קתודה נפוצה עשוי להשתמש בערך הקסדצימאלי כמו 0x3f;אותו דפוס לתצוגת אנודה נפוצה יהיה 0xc0, שהוא ההפוך המקצועי.

בקרי מיקרו המסוגלים לשקוע זרם (כלומר, משיכת סיכת הפלט לקרקע) מתאימים יותר לנהיגה בתצוגות CA, מכיוון שהם יכולים להשלים ביעילות את המעגל לכל קטע שצריך להפעיל אותו.תצוגות אלה מועילות גם במערכות בהן רכיבים אחרים פועלים עם היגיון פעיל-נמוך, למשל בעת שימוש בטרנזיסטורים NPN או בסוגים מסוימים של שערי לוגיקה.עם זאת, עליך לוודא כי היגיון הקושחה או מנהל ההתקן מוגדר כראוי להסביר את ההתנהגות ההפוכה הזו כדי למנוע שגיאות תצוגה.

איור 6 איור 6. תרשים מעגלי תצוגה של אנודה 7 מגזרים

הדמות מורכבת משני חלקים.משמאל, קיימת תרשים של תצוגת אננודה נפוצה בעלת 7 קטעים המציגה את תוויות הקטע הפנימיות (A ל- G ו- DP) וכיצד הן מסודרות ליצירת ספרות.סיכת אנודה נפוצה יחידה מוצגת מחוברת בחלק העליון.מימין, סכמטי מעגל מפושט ממחיש כיצד כל קטע (A ל- G, DP) מחובר לדיודה המתאימה שלו (D1 עד D8), כאשר כל האנודים קשורים למתח גבוה נפוץ (CA).ניתן לשלוט על כל קתודה בנפרד על ידי הארקה כדי להפעיל את הקטע המתאים.

מתווה תצוגת טבילה של 7 קטעים

איור 7. איור 7. מתווה תצוגה של 7 קטעים

התרשים שלמעלה ממחיש את הממדים הסטנדרטיים לתצוגה של 7 קטעים בפורמט חבילה כפולה (DIP), המשמשת בדרך כלל להתקנות PCB דרך חור.התצוגה עומדת בגובה 19.00 מ"מ מהבסיס למעלה, עם ספרות בגובה 14.20 מ"מ (0.56 אינץ '), גודל נרחב המבטיח נראות טובה הן בהגדרות פנים וחוץ.הקטעים זווית פנימה בגובה 8 °, ומשפרים את הקריאות מנקודת מבט תקורה.

גוף התצוגה רוחב 12.60 מ"מ ובעל עובי המותאם לפריסות PCB סטנדרטיות.מרווח הסיכה עוקב אחר המגרש הקונבנציונאלי של 2.54 מ"מ, כאשר כל שורה מכילה ארבעה סיכות ומודדת 10.16 מ"מ באורך כולל.השורות מרוחקות 15.24 מ"מ זה מזה על פני החבילה.לכל סיכה קוטר של 0.51 מ"מ, התואם לשקעי טבילה סטנדרטיים או לממדים דרך חור.ההתנגדות בין משטח ה- PCB לבסיס התצוגה נע בין 6.3 מ"מ ל 8.0 מ"מ, ומספק מרווח מספיק להלחמה וזרימת אוויר.

כיצד לבחור את התצוגה הנכונה בת 7 הקטעים?

כדי לבחור את התצוגה הנכונה של 7 קטעים, התחל על ידי החלטת הגודל הנכון.קטנים יותר עובדים היטב עבור מכשירים כף יד, בעוד שאלו גדולים יותר משפרים את הקריאות במטר או בתצוגות ציבוריות.בשלב הבא, חשוב על צבע.נוריות LED אדומות נפוצות מכיוון שהן חסכוניות באנרגיה וזקוקות למתח נמוך יותר.צבעים אחרים כמו ירוק או כחול משתמשים יותר בעוצמה ודורשים מתח גבוה יותר.

תצטרך להתאים את סוג התצוגה (אנודה נפוצה או קתודה משותפת) למעגל שלך.לדוגמה, אם בקר המיקרו שלך יכול לספק זרם (מקור), תצוגת קתודה נפוצה מתאימה יותר.אם זה יכול רק לשקוע זרם, עבור עם אנודה משותפת.בדוק תמיד בגליון הנתונים אם דירוגים נוכחיים, בהירות ומשימות סיכות.זה מבטיח שהתצוגה שלך עובדת כצפוי ונמנעת נזק ממתחים או זרמים שגויים.

יישומים של תצוגות 7 קטעים

שעונים ושעונים דיגיטליים

אחד השימושים הנפוצים ביותר בתצוגות של 7 קטעים הוא בשעונים דיגיטליים ובשעוני יד.תצוגות אלה אידיאליות להצגת זמן בשעות, דקות ושניות בגלל בהירותן ופשטותן.בין אם מדובר בשעון מעורר על שולחן ליד המיטה או שעון משרדי רכוב על קיר, תצוגות 7 קטעים מספקים דרך מהירה וקלה לקרוא את הזמן מרחוק.ההארה הבהירה שלהם הופכת אותם גם לגלויים בסביבות נמוכות או כהות.

מדחומים דיגיטליים

בסביבות ביתיות ורפואיות כאחד, מדחומים דיגיטליים משתמשים לרוב בתצוגות של 7 קטעים כדי להציג קריאות טמפרטורה.הם משמשים במדחומי מזג אוויר פנים/חיצוניים, מדחומי גוף ומערכות HVAC.מכיוון שהם צריכים רק להציג מספרים, בדרך כלל שתיים או שלוש ספרות, תצוגות 7 קטעים הם התאמה מושלמת, המציעה פלט מהיר וקל לקריאה מבלי לדרוש תצוגה גרפית מלאה.

וולטמטרי ומולטימטר

תצוגות 7 קטעים הן תכונה סטנדרטית במתחם דיגיטלי ומולטימטר, שהם כלים המשמשים למדידת מתח, זרם והתנגדות.תצוגות אלה מאפשרות לראות באופן מיידי קריאות מספריות מדויקות.זמן התגובה המהירה שלהם וקריאתם הופכים אותם למתאימים היטב לבדיקת אלקטרוניקה ופתרון בעיות.

משאבות דלק ומפזרי דלק

בתחנות דלק, מכשירי הדלק משתמשים בתצוגות גדולות וחזקות של 7 קטעים כדי להראות את כמות הדלק המפוזרת, את העלות לגלון/ליטר ואת העלות הכוללת.היכולת שלהם להישאר קריאה באור שמש ובתנאים חיצוניים קשים הופכת אותם לאידיאליים לסביבה זו.הם גם מחוספסים וארוכי טווח, מה שמפחית את צרכי התחזוקה.

מיקרוגל ומכשירי מטבח

מכשירי מטבח רבים, במיוחד מיקרוגל, משתמשים בתצוגות של 7 קטעים כדי להציג זמן בישול, ספירה לאחור או הגדרות כוח.התצוגה אינטואיטיבית וקלה לפרשנות, אפילו אינך נוטה טכנולוגית.מכיוון שהם דורשים כוח ומרחב מינימלי, הם פתרונות חסכוניים עבור יצרני מכשירים.

מאזני שקילה (אישיים ותעשייתיים)

שתי מאזני האמבטיה הביתיים וגם מערכות השקילה בדרגה תעשייתית משתמשים בתצוגות של 7 קטעים כדי להציג ערכי משקל.תצוגות אלה נבחרות לרוב בגלל אמינותן וקריאותן.בהקשרים תעשייתיים, התצוגות עשויות להיות גדולות מספיק כדי להיראות מרחוק במחסנים או רצפות ייצור.

ציוד תעשייתי ומעבדה

בהגדרות מקצועיות, תצוגות 7 קטעים נמצאות לעתים קרובות על מכשירי מדידה, ספקי חשמל ומערכות ניטור.הם משמשים להצגת נתונים מספריים מרכזיים כמו תדר, לחץ, מתח או זמן הפעלה.תצוגות אלה מציעות עמידות, דיוק וקלות אינטגרציה במערכות המותקנות על לוח.

מערכות משובצות בעלות נמוכה

ביישומים משובצים רבים בהם נדרשים רק מספרים כמו דלפקים, טיימרים, לוחות תוצאות או כלי אבחון בסיסיים, תצוגות 7 קטעים מציעים אלטרנטיבה בעלות נמוכה לממשקים גרפיים מורכבים יותר.הם צורכים כוח מועט וקל לתכנת, מה שהופך אותם למערכות המונעות על סוללות או מוגבלות משאבים.

כיצד להשתמש בנגדים עם תצוגה של 7 קטעים?

אחת הדרכים הקלות לשלוט בתצוגה של 7 קטעים היא להניח נגן מול כל קטע.זה עוזר להגן על האורות הזעירים שבתוך התצוגה, המכונה נוריות LED, מפני קבלת יותר מדי חשמל.יותר מדי זרם יכול לגרום לנוריות LED להתחמם יתר על המידה או להפסיק לעבוד.נגדים אלה עוזרים גם לשמור על רמת האור אפילו על פני כל הקטעים.הערך של כל נגדי הוא בדרך כלל בין 220 אוהם (Ω) ל- 470 אוהם (Ω).המספר המדויק תלוי בשני דברים: מתח אספקת החשמל וכמה אתה רוצה שהתצוגה תהיה.לדוגמה, אם אתה משתמש באספקת חשמל של 5 וולט וכל קטע משתמש בערך 2 וולט, אז נגן 150 אוהם יאפשר לכ- 20 מיליאמפ (MA) של הזרם דרך.זוהי כמות טובה של זרם כדי להפוך את התצוגה לבהירה מספיק אך עדיין בטוחה עבור נוריות LED.

אם אתה משתמש בנגדים גדולים יותר, פחות זרם יזרום והתצוגה תיראה עמומה.אבל זה יכול לעזור לנוריות LED להימשך זמן רב יותר ולהשתמש בפחות כוח.אם אתה משתמש בנגדים קטנים יותר, זרימות זרם יותר והתצוגה נראית בהירה יותר, אך היא יכולה להתפוגג מהר יותר ולהתחמם.בהתקנות מתקדמות יותר, כמו כאשר נגן אחד משותף בין כמה מקטעים (המכונה Multiplexing), הבהירות יכולה להיראות לא אחידה.הסיבה לכך היא שקטעים שונים עשויים למשוך כמויות שונות של זרם.במקרים אלה, עדיף להשתמש בנגד אחד לכל קטע או להשתמש בשבבים מיוחדים השולטים בזרם באופן אוטומטי.שיטות אלה גורמות לתצוגה להיראות טובה יותר ולעבוד בצורה אמינה יותר.

איור 8. תרשים תצוגה בסיסי מבוסס 7 מגזרים מבוסס נגן

האיור ממחיש תרשים מעגלים בסיסי לנהיגה בתצוגת LED של 7 קטעים יחידה באמצעות נגדים בודדים עבור כל קטע.כל אחד מקטעי התצוגה (שכותרתו A, B, C, D, E, F, G ו- DP (נקודה עשרונית)) מחובר בסדרה עם נגן 220Ω, המגביל את הזרם לרמות בטוחות.נגדים אלה נשלטים באמצעות מתגים המחברים את הקלט בין ההיגיון "גבוה" לבין "נמוך", ומאפשר לכל קטע להפעיל או להפעיל אותו באופן עצמאי.הסיכה הנפוצה של תצוגת 7 הקטעים מחוברת למקור מתח משותף, המאפשרת הפעלה של נוריות LED בודדות בתצוגה על סמך אותות לוגיקה של הקלט.תצורה זו מדגימה את הדרך הפשוטה והישירה ביותר לבדוק ולהפעיל תצוגה של 7 קטעים ידנית.

כיצד להשתמש בטרנזיסטורים עם תצוגה של 7 קטעים?

טרנזיסטורים הם כמו מתגים אלקטרוניים זעירים המסייעים לשלוט באילו חלקים של תצוגה של 7 קטעים נדלקים.במערך "קתודה נפוצה", כל הקצוות השליליים (הקתודות) של נוריות ה- LED מחוברות זה לזה ומחוברות לקרקע.כדי להאיר קטע, בקר המיקרו שולח אות לסוף החיובי (אנודה).מכיוון שצריך להפעיל ולכבות את הקרקע כדי לשלוט בכל ספרה, משתמשים בטרנזיסטורים של NPN.בקר המיקרו שולח אות קטן לבסיס (רגל אמצעית) של הטרנזיסטור, וזה מאפשר לזרם לזרום דרכו, ומדליק את הקטע.

במערך "אנודה נפוצה", כל הקצוות החיוביים (אנודות) מחוברים זה לזה ומחוברים לכוח (בדרך כלל 5 וולט).כאן תוכלו להשתמש בטרנזיסטורים PNP או במתגים מיוחדים כמו MOSFETs N-Channel כדי לשלוט על הקצוות השליליים (קתודות).התצוגה נדלקת כאשר מיקרו -בקר שולח אות כדי למשוך את הקתודה נמוכה (קרוב ל- 0V).לתצוגות עם יותר מספרה אחת, משתמשים במולטיפלקס.המשמעות היא שהמיקרו -בקר מדליק ספרה אחת בכל פעם מהר מאוד, כל כך מהר שהוא נראה כאילו כל הספרות פועלות בבת אחת.כל ספרה משתמשת בטרנזיסטור משלה, אותו בקר המיקרו מדליק וכיבוי, תוך שליחת האותות הנכונים לקטעים.

כדי להגן על בקר המיקרו ולוודא שהטרנזיסטורים עובדים כראוי, ממוקם נגן קטן (בדרך כלל כ -1,000 אוהם) בין מיקרו -בקר לבסיס הטרנזיסטור.זה מגביל כמה זרם זורם פנימה. כמו כן, חשוב לבחור טרנזיסטורים שיכולים להתמודד עם כמות הזרם הדרושה על ידי נוריות ה- LED.אם הטרנזיסטורים חלשים מדי, הם יכולים להתחמם יתר על המידה או להפסיק לעבוד, והתצוגה עשויה לא להיראות נכון.בחירת החלקים הנכונים וניהול חום בקפידה מסייעת לתצוגה לעבוד טוב ולהימשך זמן רב יותר.

איור 9. בקרה מבוססת טרנזיסטור בתרשים תצוגה של 7 קטעים

התרשים ממחיש שיטה פשוטה לנהיגה בתצוגה של שבע קטעים חד ספרתית באמצעות שמונה מתגים (SW1 ל- SW8), שכל אחד מהם מחובר דרך נגדי 220Ω לקטעים האישיים בתצוגה.קווי בקרת הקטע מנותבים לכניסות התצוגה, המופעלות באמצעות מתג טרנזיסטור (Q1).נגדי 1KΩ (R9) מחבר את בסיס הטרנזיסטור לקו הבקרה 5V, ומאפשר להפעיל את התצוגה כאשר הטרנזיסטור מופעל.הגדרה זו מבטיחה בקרה נוכחית נכונה ותפעול יעיל של התצוגה.

מַסְקָנָה

תצוגות של 7 קטעים הם דרך פשוטה ושימושית להציג מספרים במכשירים אלקטרוניים.כל קטע הוא כמו אור קטן, ועל ידי הפעלת ימין, אתה יכול להציג כל ספרה בין 0 ל 9. אתה יכול להשתמש בקתודה נפוצה או בתצוגת אנודה נפוצה, תלוי במעגל שלך.כדי להגן על התצוגה ועל בקר המיקרו שלך, עליך להשתמש בנגדים או טרנזיסטורים.אם יש לך יותר מספרה אחת, אתה יכול להשתמש בשיטה הנקראת Multiplexing כדי להאיר אותם בזה אחר זה ממש מהר, כך שכולם נראים מוארים.תצוגות אלה משמשות בדברים רבים כמו שעונים דיגיטליים, סולמות, מטרים ומכשירי מטבח מכיוון שהם זולים, קלים לשימוש וקראו לקריאה.בעזרת הטיפים מהמדריך הזה תוכלו להוסיף בבטחה ובקלות לתצוגות של 7 קטעים לפרויקטים שלכם.