Подключение 2 3 дюймового 7 сегментных индикаторов. Подключение двух 3-дюймовых 7-сегментных индикаторов к Arduino: пошаговое руководство

Как подключить 7-сегментные индикаторы к Arduino. Какие виды 7-сегментных индикаторов существуют. Как работает декодирование для 7-сегментных индикаторов. Какие проблемы могут возникнуть при подключении и как их решить.

Что такое 7-сегментный индикатор и как он устроен

7-сегментный индикатор — это электронное устройство для отображения цифровой информации в виде десятичных цифр и некоторых букв. Он состоит из семи светодиодных сегментов, которые могут быть включены или выключены в различных комбинациях для формирования цифр от 0 до 9.

Существует два основных типа 7-сегментных индикаторов:

• С общим анодом — все аноды светодиодов соединены вместе
• С общим катодом — все катоды светодиодов соединены вместе

Принцип работы 7-сегментного индикатора заключается в том, что для отображения каждой цифры включается определенная комбинация сегментов. Например, для отображения цифры «0» включаются все сегменты, кроме среднего.

Как подключить два 3-дюймовых 7-сегментных индикатора к Arduino

Для подключения двух 3-дюймовых 7-сегментных индикаторов к Arduino понадобится:

• Arduino (например, Arduino Uno)
• Два 3-дюймовых 7-сегментных индикатора
• Резисторы 220 Ом (по одному на каждый сегмент)
• Макетная плата и провода для соединений

Порядок подключения:

1. Подключите общий вывод (анод или катод) каждого индикатора к соответствующему выводу Arduino (GND для общего катода или 5V для общего анода).
2. Подключите каждый сегмент индикатора через резистор 220 Ом к цифровому выводу Arduino.
3. Повторите подключение для второго индикатора, используя свободные цифровые выводы Arduino.

Программирование Arduino для управления 7-сегментными индикаторами

После физического подключения индикаторов необходимо запрограммировать Arduino для управления ими. Вот пример простого кода для отображения чисел от 0 до 99 на двух индикаторах:

«`cpp // Определение пинов для сегментов первого индикатора int segmentPins1[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Определение пинов для сегментов второго индикатора int segmentPins2[] = {9, 10, 11, 12, 13, A0, A1}; // Массив для хранения комбинаций сегментов для каждой цифры byte digits[10] = { B11111100, // 0 B01100000, // 1 B11011010, // 2 B11110010, // 3 B01100110, // 4 B10110110, // 5 B10111110, // 6 B11100000, // 7 B11111110, // 8 B11110110 // 9 }; void setup() { // Настройка пинов как выходов for (int i = 0; i < 7; i++) { pinMode(segmentPins1[i], OUTPUT); pinMode(segmentPins2[i], OUTPUT); } } void loop() { // Отображение чисел от 0 до 99 for (int i = 0; i < 100; i++) { displayNumber(i); delay(1000); // Задержка 1 секунда } } void displayNumber(int number) { int tens = number / 10; int ones = number % 10; displayDigit(tens, segmentPins1); displayDigit(ones, segmentPins2); } void displayDigit(int digit, int* pins) { for (int i = 0; i < 7; i++) { digitalWrite(pins[i], bitRead(digits[digit], 7 - i)); } } ```

Этот код инициализирует пины Arduino, определяет комбинации сегментов для каждой цифры и циклически отображает числа от 0 до 99 на двух индикаторах.

Декодирование для 7-сегментного индикатора

Декодирование — это процесс преобразования входных данных (например, двоичного кода) в соответствующую комбинацию сегментов для отображения на индикаторе. Существует несколько способов реализации декодирования:

• Программное декодирование (как в примере выше)
• Аппаратное декодирование с использованием специализированных микросхем-декодеров
• Декодирование с помощью логических вентилей

Выбор метода декодирования зависит от конкретной задачи и доступных ресурсов.

Возможные проблемы при подключении 7-сегментных индикаторов и их решения

При работе с 7-сегментными индикаторами могут возникнуть следующие проблемы:

• Неправильное отображение цифр: проверьте правильность подключения сегментов и корректность кода декодирования.
• Низкая яркость: убедитесь, что используете резисторы правильного номинала. Слишком большое сопротивление может снизить яркость.
• Перегорание сегментов: всегда используйте токоограничивающие резисторы для защиты светодиодов.
• Мерцание: может быть вызвано нестабильным питанием или проблемами с кодом. Проверьте источник питания и оптимизируйте код.

Улучшение проекта с 7-сегментными индикаторами

Существует несколько способов улучшить проект с 7-сегментными индикаторами:

1. Использование сдвиговых регистров для уменьшения количества используемых пинов Arduino.
2. Реализация мультиплексирования для управления большим количеством индикаторов.
3. Добавление кнопок или потенциометров для управления отображаемыми данными.
4. Интеграция с другими сенсорами для создания более сложных проектов (например, термометр, таймер).

Альтернативы 7-сегментным индикаторам

Хотя 7-сегментные индикаторы остаются популярными, существуют и альтернативные способы отображения цифровой информации:

• LCD дисплеи: более гибкие в отображении информации, но сложнее в подключении.
• OLED дисплеи: обеспечивают высокую контрастность и низкое энергопотребление.
• Матричные светодиодные дисплеи: позволяют отображать не только цифры, но и буквы, и графику.
• E-ink дисплеи: идеальны для устройств с низким энергопотреблением.

Выбор типа дисплея зависит от конкретных требований проекта, таких как энергопотребление, читаемость, стоимость и сложность реализации.

Декодер для 7-сегментного индикатора / Хабр

7-сегментный индикатор

7-сегментный индикатор — один из самых популярных и простых видов отображение арабских цифр и других символов. Запатентованный еще в 1910 Фрэнком Вудом, он остается востребованным и по сей день.

Так как чаще всего в подобных индикаторах используются светодиоды, а как известно у них есть катод и анод, следовательно, и сами дисплеи делятся на 2 подтипа: с общим катодом и с общим анодом. Отличия минимальные, но иногда есть случаи, когда есть один более приоритетный вариант.

Индикатор представляет собой набор светодиодов с объединенным либо анодом, либо катодом, в зависимости от типа. Как мы можем заметить, можно управлять каждым сегментом в отдельности.

Допустим, для примера мы возьмем дисплей с общим катодом. Давайте попробуем вывести несколько цифр на дисплей. Для начала возьмем 0; для того, чтобы вывести нам надо подключить пины 7, 6, 4, 2, 1, 9 (a, b, c, d, e, f — соответственно) к «+» питания, и не забываем про резисторы, чтобы светодиоды не перегорели; если вы используете питание 5V, то будет достаточно подключить резистор на 330Ohm от пина 3, 8 к GND. И вот, на индикаторе можно наблюдать 0. Также можно вывести 1; подключаем пины 6, 4 (b, c) к положительному контакту питания и можно видим единичку на дисплее. Остальные цифры выводятся аналогично.

Возникающие проблемы

Мы разобрались, как можно выводить различные символы на индикатор, но представим, что у нас есть какое-то электронное устройство, которое должно считать числа, и для удобства мы хотим использовать индикатор, но вот незадача, у нас осталось всего 4 свободных I/0 линии, или мы намеренно хотим это оптимизировать, чтобы не писать код на микроконтроллере для представления цифр на экране или более удобным для нас способом. Напомню, при простом подключении необходимо 8 таких линий.

Кодирование

Так как самая привычная для нас система счисления это десятичная, то будем использовать ее и цифры от 0 до 9. При желании также можно продолжить и для 16-ричной системы. Поскольку у нас все строится пока что на 5V логике, то было бы странно не использовать двоичную систему счисления. У нас есть 10 цифр, следовательно, нам нужно минимум 4 бита для представления всех возможных вариантов. Для удобства предлагаю сделать таблицу.

Decimal	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Binary	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000	1001

Представим, что у нас есть 4-bit шина, по которой наше устройство передает сигнал в двоичном представлении. Теперь надо декодировать и передать его на дисплей.

Декодирование

Использование двоичной системы счисления, предпологает использование булевой логики. Поэтому будет целесообразно использовать ее. Поэтому для начала мы сделаем таблицу истинности для декодера.

Пока что мы будем использовать простую шину из 4 проводов, по каждому из которых будет передаваться сигнал. В нашем случае 5V — логическая единица, а GND — логический нуль. В таблице первый столбец только для ясности, какую цифру мы хотим отобразить. Исходя из этой таблицы нам надо создать устройство, которое при входных значениях в шине, на выходе выдавало бы 7 значений для индикатора. Для этого, мы будем использовать операции над булевыми значениями: конъюнкция (и, &), дизъюнкция (или, |), отрицание (не, ¬). Итак, приступим к созданию цепи логических вентилей.

Цепь для сегмента ‘а’

Из таблицы истинности видно, что сегмент а должен быть включен всегда, кроме цифры 1 и 4. Для упрощения можно сделать так, чтобы логическая единица была только в этих 2 состояниях, и на выход добавить логическое НЕ. Тогда у нас всегда будет 1, кроме 2-ух состояний. Вот схема:

Я добавил дополнительную инвертированную шину для удобства и наглядности.

На выходе должен быть логический 0 при входных значениях 0 0 0 1 и 0 1 0 0 (на линиях 3, 2, 1, 0 соответственно). Поэтому я взял не инвертированную первую линию, а все остальные инвертированные, и получилось, что 0 0 0 1 трансформируется в 1′ 1′ 1′ 1 ( ‘ — инвертированный сигнал), после все эти сигналы группируются в один общий, который идет в вентиль ИЛИ-НЕ, который на конце и инвертирует логическую 1 в 0, чтобы при этих входных параметрах сегмент а не был включен. То же самое проделывается для другого случая: 0 1 0 0 преобразуется в 1′ 1 1′ 1′ и также идет в тот же вентиль ИЛИ-НЕ, как и при первом случае.

По такой схеме делаются остальные модули для других сегментов индикатора. В итоге у вас должно получиться нечто подобное:

Улучшение

Данная схема полностью рабочая, но в ней много повторяющихся элементов, и она будет занимать слишком много места, даже если делать отдельную интегральную схему. Поэтому ее стоит доработать.

Для начала, взглянем на таблицу истинности. Можно заметить, что для сегмента е больше логических 0, так что для него, можно не инвертировать выход (!! — двойное отрицание, то есть ничего не меняем). Также использование одного и того же модуля для цифры 1 происходит 4 раза! А для цифры 9 можно не делать модуль вообще (количество повторений одного модуля для цифры вынесено в последнюю колонку). Это существенная трата пространства и логических вентилей. После реинжинеринга, на выходе будет примерно такая схема:

Реализация

Есть три способа воплотить данный декодер в жизнь.

1. Из готовых микросхем логических вентилей, например серия микросхем 74HCxx. Данный способ самый простой, не самый практичный, но вполне допустимый. Также его будет просто модернизировать для n-разярдных индикаторов. И отлично подходит для тестов.

2. Более сложный, но более «крутой» способ, создание всех логических вентилей на ТТЛ, отлично подойдут транзисторы BC546 и его комплементарная пара BC556. Этот способ потребует дополнительного создания схемы на транзисторах, для их корректной работы. Будет занимать больше пространства, но можно сделать прозрачный корпус и поставить на полочку. Ведь применение ТТЛ в наше время, дело совсем незаурядное.

3. Промышленный способ — изготовление полноценных кремниевых интегральных схем. Этот способ не самый быстрый, но позволяет наладить массовое производство. НО стоит отметить, что уже давно выпускаются подобные микросхемы, и это будет не слишком целесообразно.

Эпилог

В конце, хотелось отметить, что данный декодер являются не плохой практической работой для тренировки создания логических схем и для понимаю как устроенные простые электронные устройства. Идейным вдохновителем для создания данного исследования стал Ben Eater.

7 сегментный индикатор на MAX7219

Во время бурного развития электроники и повсеместного внедрения во все устройства TFT экранов может показаться странным и мезозойским покупка светодиодного 7ми сегментного индикатора, но для своего проекта я искал именно его. Почему и как он мне продинамил мозг я хочу поделиться в этом кратком обзоре. Желающих прошу подкат.

В одном из моих проектов, а именно в контролере управления электродуховкой, для визуализации интерфейса требовалось использование какого-то экрана. Так как устройством будет «рулить» моя бабушка, которой уже под девятый десяток, то интерфейс должен быть максимально простым, интуитивно понятным и наглядным. Потому экраны с изменяемым углом обзора и всемозможными меню и мелким текстом были исключены сразу. Главные параметры в управлении устройством — это температура и время работы. Соответвенно температура 3 знака и время столько же, плюс несколько дополнительных знаков. Прогуглив я быстро нашет то что нужно было — 7 сегментный индикатор на контролере фирмы MAXIM — MAX7219.
Индикатор состоит из двух матриц с 4мя 7ми сегментными светодиодными индикаторами.

Цвет свечения — красный. Индикаторы припаяны к плате на обратной стороне которой установлен сам контролер MAX7219. Характеристики контролера можно посмотреть здесь.
Потребление самого дисплея:

PeakCurrent=(8 x LedCurrent) + MAX72XX-Supply

PeakCurrent=(8 x 20mA) + 10mA = 170mA
Плата имеет отверстия для установки штыревого разъема — с одной стороны для подключения к контролеру, с другой — для подключения еще такого же индикатора. Получается паравозиком друг к дружке можно подключить до 15 таких устройств (вроде так если я чего не напутал). Подключение — 5 проводов: 3 провода управление, 2 провода питание.
Мне разъем не нужен, потому я индикатор подключил припаяв куском IDE шлейфа — очень дешевый и гуманный способ продления «жизни» старым компьютерным комплектующим.
Платформа работает на базе Arduino и для работы экрана была использована библиотека «LedControl.h»

Библиотека достаточно простая, имеет некоторые ограничения на отображение символом, но на то она и библиотека 😉 Описание и возможности библиотеки можно прочесть здесь.
Библиотека леко устанавливается через Arduino IDE, там же в примере LCDemo7Segment можно подсмотреть подключение и вывод информации на индикатор.
Все просто и красиво если бы небольшой казус. У меня индикатор работал как то не стабильно. При изменении информации на экране могли хаотично зажигаться какие то сторонние сегменты или же индикатор мог просто отключиться. Я долго не мог понять в чем дело. Пересмотрел и переписал код, перемерил напряжение питания и сигналов — все было в норме. В коде я уменьшил частоту вывода информации на экран — это помогло, экран работал стабильнее. Но все-равно в какой то момент экран мог отключиться. У меня уже было желание выбросить этот экран и поставить старый проверенный ЖК 16х2.
Сегодня утром на свежую голову я еще раз почитал описание библиотеки и обратил внимание на схему подключения. Вернее на часть текста:
Both capacitors must be placed as near as possible to the V+ and the Gnd pins of the MAX72XX.
На моей плате был лишь один керамический конденсатор.

Прозвонив и выяснив полярность цепи питания к которой подключен этот конденсатор, я паралельно ему подпаял первый попавшийся электролитический конденсатор (47mF x 50v).

Экран заработал отлично без малейших сбоев и выключений. Эврика!!! ©
Вот уже весь день экран работает на максимальной яркости и без задержек обновления, а мой проект движется к завершению.
Потому имейте ввиду если будете использовать аналогичный контролер и возможно такие же казусы, теперь Вы осведомлены и вооружены.

Товар не предоставлен магазином, потому пришлось покупать за свои без применения П. 18.

Всем отличного здоровья и минимального delay.

PS

КЫШ ОТ МОНИТОРА — НА УЛИЦЕ ЛЕТО!!! 😉

Планирую купить +17 Добавить в избранное Обзор понравился

+38 +62

Купить Водонепроницаемый и высококачественный 3-дюймовый 7-сегментный дисплей

Чем отличается дисплей

от цифровых вывесок?

Что такое Digital Signage? Разница между цифровыми вывесками и цифровыми вывесками заключается в том, что отображают с. Цифровые вывески отличаются от цифровых вывесок. С другой стороны, он может отображать цифровых вывесок , а отображать цифровых вывесок. Digital Signage — это больше, чем Digital Signage. это может отображает цифровые вывески на цифровой основе, или их также можно использовать в качестве цифровых вывесок. Цифровые вывески — более мощный вариант, чем цифровые вывески display . Он может отображать цифровых вывесок и выключать цифровые вывески, так как они цифровые, или цифровые вывески. У него есть цифровые вывески, а также цифровые вывески, вы можете видеть их на экране и за его пределами. Это также цифровые вывески, где есть дисплей . Digital Signage — это больше, чем Digital Signage. Он состоит из цифровых вывесок, а также цифровых вывесок. Вы также можете отображает цифровые вывески , так как это цифровые вывески.

ЖК-дисплеи и цифровые дисплеи. Разница между LCD и цифровым дисплеем s заключается в том, что в digital signage это LCD , а LED дисплей s. ЖК-дисплеи и цифровые индикаторы имеют разные цвета, символы и текстовую функциональность. Однако они различаются шрифтами и формой в зависимости от их функции.

Цифровой цифровой дисплей имеет только порт HDMI. Обычно это может быть видео или графика отображает для отображения изображения. Обычно видео может коснуться дисплея .

Цифровой дисплей s обычно представляет собой видео или другие сенсорные вывески. Однако цифровые вывески часто содержат цифровые сигналы, содержащие изображения или другой контент. ЖК-дисплей является цифровым дисплеем устройством, которое отображает изображения на экране или дисплей s, с другой стороны, использует цифровые мониторы, чтобы отображать их на нем. LCD и цифровой 9Устройство 0003 display ing, с другой стороны, использует цифровую вывеску для отображения изображений на экране. ЖК-дисплей и цифровой дисплей , с другой стороны, используют цифровые сигналы для отображения информации о нем.

Какие бывают типы дисплея

дисплея ?

Существует три типа ЖК-дисплеев с лучевой трубкой (жидкокристаллический дисплей), электронно-лучевая трубка, ЖК-дисплей (жидкокристаллический дисплей) и некоторые другие типы телевизоров. Как правило, типы ЖК-дисплеев с лучевой трубкой (жидкокристаллический дисплей) используются для использования цифровых технологий и оставляют экран с лучевой трубкой (ЖК-экран). Типы ламповых технологий LCD (Liquid Crystal Display), Naths (Натхи), Naths (Натхи) и Cathode (Катодно-лучевая трубка). Типы ЖК-дисплеев с лучевой трубкой (жидкокристаллический дисплей), по составу, технологии и катодному (электронно-лучевому) ЖК-дисплею. Типы технологии ламповых LCD (жидкокристаллических дисплеев) — это натхи (NDs), катод (электронно-лучевая трубка), катод (RED) дисплей и LCD электронно-лучевая трубка (CCDode.

Есть 2 типа мониторов ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) , цифровая трубка (D трубка) , цифровая трубка (D трубка) , OLED (катодная трубка) , цифровая трубка ( Жидкостная трубка) Цифровая трубка (Жидкостная излучающая трубка). Некоторые типы мониторов используются как телевизоры и OLED, OLED, TCs/OLED. Цифровая трубка (жидкоизлучающий диод). Некоторые типы телевизоров/OLED трубки (LED трубка), OLED Трубка (трубка OEDED). Некоторые типы телевизоров / OLED. Трубка OLED (светодиодная трубка). Некоторые типы ЖК-дисплеев являются ЖК-дисплеями, а другие — ЖК-экраном трубки OLED. Светодиодная трубка (трубка с жидким излучением), другие — ЖК трубка

Купить 0,3-дюймовый 2-разрядный дисплей красного цвета 7-сегментный светодиодный дисплей ОБЩИЙ АНОД упаковка из 5 шт.

0,3-дюймовый 2-разрядный дисплей красного цвета 7-сегментный светодиодный дисплей с общим анодом упаковка из 5 шт.

Семисегментные дисплеи очень широко используются сегодня. 7-сегментные дисплеи — это своего рода светодиодные дисплеи. Вы можете найти 7-сегментные дисплеи на различных электронных устройствах, которые отображают некоторый статус в виде чисел. Они используются для отображения времени в цифровых часах, отображения скорости автомобилей в автомобилях, на старых буферах и т. д. Эти дисплеи обладают такими характеристиками, как четкость, точность и оптимальная функциональность. Это недорогой вариант отображения информации. Этот дисплей работает на системе с общим анодом. Это означает, что все аноды светодиода соединены вместе.

Упаковка включает

В упаковке 5 штук 0,3-дюймовый 2-разрядный дисплей красного цвета 7-сегментный светодиодный дисплей с общим анодом

Особенности

1. Низкая стоимость
2. Ярко-красный светодиод
3. Тип: Общий анод
4. Количество контактов: 10
5. Низкое потребление тока
6. Высокая яркость
7. Простота использования с монтажом на печатной плате, а также на макетной плате

Социальные ссылки:

Добавить отзыв

Ваш отзыв

Ваш отзыв

Имя *

Электронная почта *

На основании 3 отзывов

4.