7 сегментный дисплей

7-сегментные светодиодные дисплеи состоят из светодиодных сегментов. В основном он используется для отображения числовых значений от 0 до 9. Там же присутствует еще один сегмент, который используется в качестве десятичной точки.

Несмотря на то, что 7-сегментные дисплеи являются одной из самых ранних форм технологии отображения, история которой восходит к началу 20-го века, они по-прежнему широко используются и актуальны сегодня в качестве недорогого решения для отображения цифровых значений.

7-сегментные дисплеи бывают двух типов: с общим анодом и с общим катодом.

7 сегментный индикатор с общим анодом

В дисплее c общим анодом все контакты анода соединены и подведены к питанию +V_СС, а светодиоды управляются через катодные клеммы. Это значит, что для включения светодиода (сегмента) мы должны установить уровень катодного вывода в НИЗКОЕ состояние или подтянуть к GND (земле). Тем самым мы проложим «маршрут» для протекания тока через конкретный светодиод от общего анода (то есть +V_CC) к общему проводнику (GND).

7 сегментный индикатор с общим катодом

В обычном «катодном» дисплее все катодные контакты соединены вместе, а управление светодиодом осуществляется через анодную клемму. А это значит, что для включения конкретного светодиода (сегмента) мы должны установить ВЫСОКИЙ уровень напряжения на управляющем выводе анода.

Принцип работы 7 сегментного индикатора

Следующая демонстрация покажет работу вышеуказанных конфигураций: слева — индикатор с общим анодом, справа — с общим катодом.

Подключение 7 сегментного индикатора

Распиновка

7-сегментный светодиодный дисплей имеет 10 контактов. Общий вывод (com) подключается либо по схеме с общим анодом, либо по схеме с общим катодом. При подключении необходимо знать, к какому типу относится индикатор. Обычно с обратной стороны можно найти его маркировку.

Соединение резисторов с выводами индикатора

• Мы должны подключить резистор к каждому сегменту отдельно.
• Избегайте параллельного подключения светодиодов с одним резистором.
• Если мы подключим один резистор к параллельно соединенным светодиодам, то некоторые светодиоды будут светиться, а некоторые нет. Поскольку падение напряжения в прямом направлении отличается для каждого светодиода, то только светодиоды с наименьшим падением напряжения будут излучать свет.

Расчет номинала резистора

Где R — резистор, подключенный последовательно светодиоду; V — напряжение источника питания; V_LED — прямое падение напряжение на светодиоде; I_LED — прямой ток светодиода.

Пример расчета сопротивления резистора

Напряжение питания 5 вольт. Максимальный ток составляет 20-25 мА. Ток I_LED возьмем равным 10 мА (учитывая безопасный запас), так как 10 мА достаточно для свечения сегмента.

Если V = 5В и V_LED = 1.7В, тогда значение сопротивления резистора равно:

Драйвер для подключения 7-ми сегментного индикатора

Для более удобного подключения 7-сегментного дисплея к микроконтроллеру используется драйвер дисплея.  Такому драйверу требуется всего 4 контакта микроконтроллера для управления 7-сегментным дисплеем.

Нам не нужно преобразовывать десятичные числа в 7-сегментный формат отображения (от 0 до 9). Нам просто нужно предоставить числа BCD (двоично-десятичные числа), и драйвер  позаботится об остальном преобразовании семи сегментов.

Также не нужно подключать внешний резистор. Это упрощает взаимодействие с микроконтроллером.

Драйвер  7-сегментного дисплея IC SN7446AN

• SN7446AN — это 16-контактная микросхема, используемая для управления 7-сегментным светодиодным дисплеем с общим анодом.
• Эта микросхема драйвера принимает 4 строки входных данных в формате BCD (двоично-десятичный код) и напрямую управляет 7-сегментным дисплеем.

Загрузки

• Даташит на SN7446
• Даташит на 7-сегментные дисплей

Где купить

• Набор выводных резисторов
• 7-ми сегментные индикаторы (одно-, двух-, трех- и четырехразрядные, можно выбрать как с общим катодом, так и с общим анодом)
• Микросхема драйвера SN7446N