7 دارة تبديل مؤشرات القطع. سبعة أجزاء مؤشر التحكم

باستخدام هذا النهج ، يتم استخدام مخرجات رقمية من نوعين من Arduino لإخراج رقم بأي عدد من الأرقام.

على سبيل المثال ، سنعرض على المؤشرات عدد الثواني التي مرت منذ بداية العمل.

مكونات المصدر

مبدأ التشغيل

المؤشر المكون من سبعة أجزاء هو مجرد مجموعة من مصابيح LED العادية في حزمة واحدة. إنها فقط مبطنة بشكل ثمانية ولها شكل قطعة عصا. يمكنك توصيله مباشرة بـ Arduino ، ولكن بعد ذلك سيتم شغل 7 دبابيس ، وسيحتاج البرنامج إلى تنفيذ خوارزمية لتحويل رقم من تمثيل ثنائي إلى إشارات مطابقة لـ "خط الآلة الحاسبة".

لتبسيط هذه المهمة ، يوجد سائق مكون من 7 أجزاء. هذه شريحة بسيطة مع عداد داخلي. يحتوي على 7 مخرجات لتوصيل جميع القطاعات (دبابيس a ، b ، c ، d ، e ، f ، g) ، دبوس لإعادة ضبط العداد إلى 0 (دبوس إعادة التعيين) ودبوس لزيادة القيمة بمقدار واحد (دبوس الساعة) . يتم تحويل قيمة العداد الداخلي إلى إشارات (تشغيل / إيقاف) تشغيل اتصالات a-gحتى نرى الرقم العربي المقابل.

يوجد ناتج آخر على الدائرة المصغرة يسمى "÷ 10". قيمته منخفضة طوال الوقت ، باستثناء لحظة الفائض ، عندما تكون قيمة العداد 9 ، وتزداد بمقدار واحد. في هذه الحالة ، تصبح قيمة العداد 0 مرة أخرى ، لكن الناتج "÷ 10" يصبح مرتفعًا حتى الزيادة التالية. يمكن توصيله بدبوس الساعة الخاص بسائق آخر وبالتالي الحصول على عداد للأرقام المكونة من رقمين. استمرارًا لهذه السلسلة ، يمكنك طباعة أرقام طويلة بشكل تعسفي.

يمكن أن تعمل الدائرة المصغرة بتردد يصل إلى 16 ميجاهرتز ، أي ستلتقط التغييرات على دبوس الساعة حتى لو حدثت 16 مليون مرة في الثانية. يعمل Arduino على نفس التردد ، وهذا مناسب: لإخراج رقم معين ، يكفي إعادة تعيين العداد إلى 0 وزيادة القيمة بسرعة بمقدار واحد إلى الرقم المحدد. لا يمكن ملاحظته للعين.

اتصال

أولاً ، دعنا نثبت المؤشرات وبرامج التشغيل على اللوح. كل منهم لها أرجل على كلا الجانبين ، لذلك ، حتى لا تقصر جهات الاتصال المعاكسة ، من الضروري وضع هذه المكونات فوق الأخدود المركزي للوح. الأخدود يقسم اللوح إلى نصفين غير متصلين.

16 - إلى سكة الطاقة: هذه هي قوة الدائرة المصغرة

2 "تعطيل الساعة" - إلى السكة الأرضية: نحن لا نستخدمها

3 "تمكين العرض" - إلى سكة الطاقة: هذه هي قوة المؤشر

8 "0V" - إلى السكة الأرضية: هذه هي الأرضية المشتركة

1 "ساعة" - من خلال المقاوم المنسدلة على الأرض. سنقوم لاحقًا بتوصيل الإشارة من Arduino بهذا الدبوس. يعد وجود المقاوم مفيدًا لتجنب التشغيل الخاطئ بسبب الضوضاء المحيطة أثناء عدم توصيل الإدخال بأي شيء. قيمة مناسبة 10 كيلو أوم. عندما نقوم بتوصيل هذا الدبوس بإخراج Arduino ، فلن يلعب المقاوم دورًا: ستسحب الإشارة المتحكم الدقيق إلى الأرض. لذلك ، إذا كنت تعلم أن برنامج التشغيل سيكون دائمًا متصلاً بـ Arduino أثناء التشغيل ، فلا يمكنك استخدام المقاوم على الإطلاق.

دعنا نترك 15 "إعادة تعيين" و 5 "10" غير متصلين في الوقت الحالي ، ولكن لاحظ - سنحتاج إليهما في المستقبل

يتم وضع علامة "كاثود" على الدبابيس 3 و 8 على المؤشر ، وهما مشتركان في جميع المقاطع ، ويجب أن يكونا متصلين مباشرة بأرضية مشتركة.

يتبع ذلك العمل الأكثر شدة: توصيل مخرجات الدائرة المصغرة مع الأنودات المقابلة للمؤشر. من الضروري توصيلها من خلال المقاومات الحالية مثل مصابيح LED العادية. خلاف ذلك ، سيكون التيار في هذا القسم من الدائرة أعلى من المعتاد ، وقد يؤدي ذلك إلى فشل المؤشر أو الدائرة المصغرة. تصنيف 220 أوم جيد.

من الضروري الاتصال عن طريق مقارنة pinout للدائرة الصغيرة (المخرجات a-g) و pinout للمؤشر (المدخلات a-g)

كرر الإجراء للرقم الثاني

تذكر الآن بشأن جهة اتصال "إعادة التعيين": نحتاج إلى توصيلها معًا وسحبها إلى الأرض من خلال المقاوم المنسدلة. لاحقًا ، سنقوم بإحضار إشارة من Arduino إليهم حتى يتمكن من إعادة تعيين القيمة بالكامل في كلا السائقين.

سنقوم أيضًا بإعطاء إشارة بـ "10" من السائق الأيمن إلى إدخال "الساعة" من السائق الأيسر. بهذه الطريقة نحصل على دائرة قادرة على عرض أرقام مكونة من رقمين.

وتجدر الإشارة إلى أنه لا ينبغي سحب "ساعة" السائق الأيسر إلى الأرض باستخدام المقاوم ، كما حدث مع المقاوم الأيمن: سيؤدي اتصالها بـ "10" في حد ذاته إلى استقرار الإشارة ، وسحبها إلى لا يمكن للأرض إلا أن تعطل استقرار إرسال الإشارة.

المكواة جاهزة ، يبقى تنفيذ برنامج بسيط.

برمجة

7segment.pde #define CLOCK_PIN 2 #define RESET_PIN 3 / * * وظيفة resetNumber تعيد تعيين القيمة الحالية * على العداد * /إعادة تعيين باطل رقم () ( // لإعادة التعيين للحظة ، ضع جهة اتصال // إعادة التعيين إلى HIGH والعودة إلى LOW digitalWrite (RESET_PIN، HIGH) ؛ digitalWrite (RESET_PIN، LOW) ؛ ) / * * تعيّن الدالة showNumber قراءات المؤشر * إلى الرقم غير السالب المحدد `n` ، بصرف النظر * عن القيمة السابقة * /عرض باطل رقم (int n) ( // بادئ ذي بدء ، أعد تعيين القيمة الحالية resetNumber () ؛ // التالي ، "انقر" بسرعة على العداد المطلوب// القيم أثناء (n--) (الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، HIGH) ؛ الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، LOW) ؛)) الإعداد الباطل () (pinMode (RESET_PIN ، الإخراج) ؛ pinMode (CLOCK_PIN ، الإخراج) ؛ // نقوم بإعادة ضبط العداد في البداية بحيث لا يتحول إلى ذلك // في حالة عشوائية resetNumber () ؛ ) حلقة فارغة() ( // احصل على عدد الثواني في الدقيقة الجزئية // من لحظة البداية وعرضها على المؤشرات showNumber ((مللي () / 1000)٪ 60) ؛ تأخير (1000) ؛ )

نتيجة

نقوم بتوصيل الدبوس 2 من Arduino إلى دبوس الساعة الخاص ببرنامج التشغيل الصغير (الأيمن) ، الدبوس 3 - بإعادة الضبط العامة للسائقين ؛ نربي الطعام قم بتشغيله - إنه يعمل!

› صنع مقياس رقمي

قليلا من النظرية
ربما ليست هناك حاجة لمعرفة ماهية مؤشرات الأجزاء السبعة. ما مدى صعوبة تخيل مجال التكنولوجيا حيث لا يتم استخدامها. وفقًا لذلك ، تمت كتابة الكثير من المقالات حول اتصالهم ، لكنني سأحاول كتابة مقالاتي :)
إذن: ما هو مؤشر 7 أجزاء؟
دعنا ننتقل إلى ويكيبيديا: "المؤشر المكون من سبعة أجزاء هو جهاز لعرض المعلومات الرقمية. هذا هو أبسط تطبيق لمؤشر يمكنه عرض الأرقام العربية.
يتكون المؤشر المكون من سبعة أجزاء ، كما يوحي اسمه ، من سبعة عناصر عرض (مقاطع) يتم تشغيلها وإيقاف تشغيلها بشكل فردي. من خلال تضمينها في مجموعات مختلفة ، يمكنك عمل صور مبسطة للأرقام العربية منها. غالبًا ما يتم وضع المؤشرات المكونة من سبعة أجزاء بخط مائل.

يتم تحديد القطاعات بأحرف من A إلى G ؛ الجزء الثامن هو النقطة العشرية (DP) ، المصمم لعرض الأرقام الكسرية.

في الواقع ، هذا المؤشر عبارة عن 8 مصابيح LED موجودة على اللوحة بطريقة معينة.
وفقًا لذلك ، فإن أبسط دائرة تبديل هي توصيل جميع الأرجل الثمانية بمخرجات وحدة التحكم الدقيقة (الدائرة الدقيقة - وحدة فك التشفير) من خلال مقاومات الصابورة ، وتطبيق إما "+" (للمؤشرات ذات الأنود المشترك) أو "-" (للمؤشرات ذات الأنود المشترك) الكاثود المشترك) إلى السلك المشترك.
فيما يلي مثال لتوصيل مؤشر مع أنود شائع لناقل الحركة الأوتوماتيكي Lancer على دارة إشارة التروس

ولكن ماذا لو احتجت إلى عرض ليس رقمًا واحدًا ، ولكن 2،3،4 أو أكثر؟
وهنا تأتي النفس البشرية للإنقاذ. إذا ظهر للدماغ عدة صور سريعة التغير ، فبدون أن يتوفر له الوقت لمعالجة كل صورة على حدة ، سوف "يدمج" هذه الصور معًا. شكل هذا المبدأ أساس الرسوم المتحركة. أولئك. لإخراج عدة أرقام (عدة أرقام) ، تحتاج إلى توصيل المتحكم ليس فقط بأسلاك المقاطع ، ولكن أيضًا بالأسلاك المشتركة لكل من الأرقام. بعد ذلك ، من أجل إخراج الرقم الأول (مرة أخرى ، بالنسبة لدائرة ذات أنود مشترك) ، تحتاج إلى تطبيق "+" فقط على السلك المشترك للرقم الأول و "-" على الأسلاك الضرورية للقطاعات. أمسك الصورة لمدة 2-3 ميلي ثانية ، وانتقل إلى البت الثاني وافعل الشيء نفسه معها ، ثم قم بالتبديل إلى الحقل الثالث (الرابع ، إلخ) أو العودة إلى الأول. من خلال القيام بكل هذا بسرعة كافية ، سنحصل على صورة واحدة في الدماغ ، حيث تحترق جميع الإفرازات في نفس الوقت. لدائرة بها كاثود مشترك ، على التوالي ، تحتاج إلى قلب "-".

بالمناسبة ، تعتبر الترانزستورات في هذه الدائرة اختيارية - يمكنك توصيل مخرجات المؤشر مباشرة بمخرجات وحدة التحكم الدقيقة ثم عدم تطبيق الجهد عليها (دبابيس 8-10 من هذه الدائرة) ، ولكن بدلاً من ذلك "جذب إلى الأرض" عن طريق إخراج جهد "منخفض" لهم أو ، ببساطة ، يتم تطبيق جهد "عالي" 0 A (أو 1) على المحطات المشتركة للتصريفات ، والتي لا ينبغي أن تكون هذه اللحظةحرق.
مزيد من التفاصيل حول طريقة الاتصال هذه مكتوبة هنا - arduino-kit.com.ua/instru…-indikator-i-arduino.html

ما هي "بياكا" لهذا المخطط؟ والحقيقة هي أنه لإخراج ، على سبيل المثال ، عدد مكون من ثلاثة أرقام ، تحتاج إلى استخدام 11 دبوسًا من وحدة التحكم الدقيقة ، و 7 منها ، حتى لا تضخم البرنامج ، يجب أن تشير إلى منفذ واحد.
كل هذا جيد ، ولكن ، على سبيل المثال ، يحتوي Attiny2313 على المنفذ B فقط حيث "يتعطل" كل من مدخلات المقارنة التناظرية.
وهنا يأتي السائقون الخاصون للإنقاذ.
أكثر برامج التشغيل شيوعًا هي MAX7219 و MAX7221 التي يتحكم فيها SPI. تم نشر المواد الخاصة بالعمل مع هؤلاء السائقين مؤخرًا سيرجوسهنا - . لذلك ، لن أكرر - أولئك الذين يرغبون يمكنهم القراءة. تسمح لك برامج التشغيل هذه بتقليل عدد المخرجات المعنية ، ولكنها تتطلب مرة أخرى استخدام مكتبة إضافية و "مرتبطة" بدبابيس محددة بدقة في وحدة التحكم الدقيقة. هل هناك المزيد من الحلول "المتشددة"؟ اتضح أن هناك سائق CD4026.

وصف السائق
تم تصميم شريحة CD4026 للتحكم في المؤشرات المكونة من 7 مقاطع وهي عداد يصل إلى عشرة مع سجل تحول مدمج.

يتزايد العداد في كل مرة يرتفع فيها دبوس "الساعة" (على الحافة الصاعدة). تصبح النواتج a-g عالية وفقًا لقيمة العداد ، وتعرض قيمتها كرقم عربي عند توصيل شاشة الكاثود الشائعة المكونة من 7 مقاطع.

بشكل عام ، يجب سحب دبوس "إعادة الضبط" إلى الأرض. عندما يصبح HIGH ، يتم إعادة تعيين العداد إلى الصفر.
يجب أيضًا سحب دبوس "ساعة التعطيل" إلى الأرض بشكل عام. بينما هي عالية ، يتم تجاهل الإشارات إلى دبوس "الساعة".
يجب تشغيل جهة اتصال "عرض التمكين". وإلا فسيتم ضبط المخرجات a-g على LOW. ترجع جهة اتصال "التمكين" قيمتها مع تأخير بسيط.
جهة الاتصال "÷ 10" (المشار إليها بالرمز h في الجدول) تقبل HIGH للقيم 0-4 و LOW لـ 5-9. يمكن إرسال مخرجاته إلى إدخال "الساعة" لبرنامج التشغيل التالي المكون من 7 أجزاء لتنظيم عداد متعدد الأرقام.
يكون الدبوس "ليس 2" منخفضًا إذا وفقط إذا كانت قيمة العداد 2. وإلا ، تكون عالية.
جهد إمداد التشغيل: 3-15 فولت.

كان مصدر الإشارة هو Arduino Pro Micro مع الدبابيس المعنية
خرج عداد Pin2
عداد إعادة تعيين Pin3
اتصال Pin4 التفريغ 1
اتصال Pin6 التفريغ 2
اتصال تفريغ Pin9 3
لم أقم بتوصيل النقطة ، لأنها الآن غير ضرورية ، لكن مبدأ الاتصال هو نفسه.

برنامج
منذ أن اردوينو متورط. ثم يتم تعديل اللغة المقابلة بواسطة C.
برنامج ساعة الإيقاف ، الذي يحسب الثواني من لحظة تشغيله ، تم "طرحه سريعًا" للتحقق من الأداء ، لذا فهو أخرق بعض الشيء - آسف.

#define CLOCK_PIN 2
#define RESET_PIN 3
#define DIGIT_1PIN 4
#define DIGIT_2PIN 6
#define DIGIT_3PIN 9

إعادة تعيين باطل
{
// لإعادة التعيين للحظة ، ضع جهة اتصال
// إعادة التعيين إلى HIGH والعودة إلى LOW
digitalWrite (RESET_PIN، HIGH) ؛
digitalWrite (RESET_PIN، LOW) ؛
digitalWrite (DIGIT_1PIN ، عالية) ؛
digitalWrite (DIGIT_2PIN ، عالية) ؛
digitalWrite (DIGIT_3PIN ، عالية) ؛
}
عرض باطل
(int n ؛
// بادئ ذي بدء ، أعد تعيين القيمة الحالية
resetNumber () ؛
// إخراج الرقم الأول
digitalWrite (DIGIT_1PIN ، منخفض) ؛
ن = int (t-int (t / 10) * 10) ؛

// القيم
بينما (n--) (

الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، منخفضة) ؛
}
تأخير (2) ؛
// إعادة تعيين العداد
resetNumber () ؛
// إخراج البتة الثانية
digitalWrite (DIGIT_2PIN ، منخفض) ؛
ن = int (t / 10-int (t / 100) * 10) ؛
// التالي ، "انقر" بسرعة على العداد المطلوب
// القيم
بينما (n--) (
الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، عالية) ؛
الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، منخفضة) ؛
}
تأخير (2) ؛
// إعادة تعيين العداد
resetNumber () ؛
// إخراج البتة الثالثة
digitalWrite (DIGIT_3PIN ، منخفض) ؛
ن = int (t / 100) ؛
// التالي ، "انقر" بسرعة على العداد المطلوب
// القيم
بينما (n--) (
الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، عالية) ؛
الكتابة الرقمية (CLOCK_PIN ، منخفضة) ؛
}
تأخير (2) ؛

}
الإعداد باطل()(
pinMode (RESET_PIN ، الإخراج) ؛
pinMode (CLOCK_PIN ، الإخراج) ؛
pinMode (DIGIT_1PIN ، الإخراج) ،
pinMode (DIGIT_2PIN ، الإخراج) ؛
pinMode (DIGIT_3PIN ، الإخراج) ؛

// نقوم بإعادة ضبط العداد في البداية بحيث لا يتحول إلى ذلك
// في حالة عشوائية
resetNumber () ؛
}

// الحلقة الرئيسية
حلقة فارغة()
{
showNumber ((مللي () / 1000)) ؛
}

حسنًا ، النتيجة

لا يزال بإمكانك تقليل عدد المسامير باستخدام سجلات التحويل ، لكننا سنتحدث عن هذا بشكل منفصل :)

سنة واحدة

الصمام الثنائي الباعث للضوء (أو الصمام الثنائي الباعث للضوء) هو صمام ثنائي ضوئي يُصدر طاقة ضوئية على شكل "فوتونات" عندما يكون متحيزًا للأمام. في الإلكترونيات ، نسمي هذه العملية التلألؤ الكهربائي. يتراوح لون الضوء المرئي المنبعث من مصابيح LED من الأزرق إلى الأحمر ويتم تحديده من خلال الانبعاث الطيفي للضوء ، والذي يعتمد بدوره على الشوائب المختلفة التي تضاف إلى مواد أشباه الموصلات أثناء تصنيعها.

تتمتع مصابيح LED بالعديد من المزايا مقارنة بالمصابيح والتركيبات التقليدية ، ولعل أهمها هو صغر حجمها وقوة تحملها وألوانها المختلفة وتكلفتها المنخفضة وسهولة توفرها والقدرة على التفاعل بسهولة مع مختلف المكونات الإلكترونية الأخرى في الدوائر الرقمية.

لكن الميزة الرئيسية لمصابيح LED هي أنه نظرًا لصغر حجمها ، يمكن تركيز بعضها في حزمة واحدة مدمجة ، لتشكيل ما يسمى بمؤشر الأجزاء السبعة.

تتكون الشاشة ذات الأجزاء السبعة من سبعة مصابيح LED (ومن هنا اسمها) مرتبة في مستطيل ، كما هو موضح في الشكل. يُطلق على كل من مصابيح LED السبعة اسم مقطع لأنه ، عند إضاءته ، يشكل المقطع جزءًا من رقم (عشري أو سداسي عشري). في بعض الأحيان يتم استخدام مؤشر LED إضافي 8 داخل الحزمة نفسها.أو أكثر من شاشات العرض ذات الأجزاء السبعة متصلة ببعضها البعض لتمثيل أعداد أكبر من عشرة.

كل جزء من أجزاء LED السبعة للشاشة متصل باللوحة المقابلة لصف الاتصال ، والموجودة مباشرة على العلبة البلاستيكية المستطيلة للمؤشر. يتم تمييز دبابيس LED بملصقات من a إلى g تمثل كل جزء على حدة. تكون جهات الاتصال الأخرى لقطاعات LED مترابطة وتشكل ناتجًا مشتركًا.

لذلك ، فإن التحيز الأمامي المطبق على المسامير المقابلة لشرائح LED بترتيب معين سيؤدي إلى إضاءة بعض الأجزاء والباقي يظل خافتًا ، مما يسمح لك بتمييز الحرف المطلوب لنمط الأرقام الذي سيتم عرضه على عرض. هذا يسمح لنا بتمثيل كل من الأرقام العشرية العشر من 0 إلى 9 على شاشة من 7 أجزاء.

يستخدم الدبوس الشائع بشكل عام لتحديد نوع شاشة العرض المكونة من 7 أجزاء. تحتوي كل شاشة LED على اثنين من الخيوط المتصلة ، أحدهما يسمى "الأنود" والآخر ، على التوالي ، يسمى "الكاثود". لذلك ، يمكن أن يحتوي مؤشر LED المكون من سبعة أجزاء على نوعين من تصميم الدوائر - مع كاثود مشترك (موافق) وأنود مشترك (OA).

الفرق بين هذين النوعين من شاشات العرض هو أنه في تصميم OK ، ترتبط كاثودات جميع الأجزاء السبعة ببعضها البعض بشكل مباشر ، بينما في تصميم الأنود المشترك (OA) ، يتم توصيل أنودات جميع الأجزاء السبعة ببعضها البعض. كلا المخططين يعملان على النحو التالي.

• الكاثود المشترك (OK) - الكاثودات المترابطة لجميع قطاعات LED لها مستوى منطقي "0" أو متصلة بسلك مشترك. تضيء المقاطع الفردية من خلال تطبيق مستوى منطقي "عالي" أو إشارة منطقية "1" لإخراج الأنود من خلال المقاوم المحدد لإنشاء تحيز أمامي لمصابيح LED الفردية.
• الأنود المشترك (OA) - يتم دمج أنودات جميع شرائح LED ولها مستوى منطقي "1". تتوهج الأجزاء الفردية للمؤشر عندما يتم توصيل كل كاثود معين بالأرض أو بالمنطق "0" أو بإشارة منخفضة الجهد من خلال المقاوم المحدد المناسب.

بشكل عام ، تعتبر مؤشرات الأنود الشائعة المكونة من سبعة أجزاء أكثر شيوعًا ، حيث قد تتطلب العديد من الدوائر المنطقية أكثر حداثةمما يمكن أن يسلمه مزود الطاقة. لاحظ أيضًا أن شاشة الكاثود الشائعة ليست بديلاً مباشرًا في الدائرة لشاشة الأنود الشائعة. والعكس صحيح - هذا يعادل تشغيل مصابيح LED في الاتجاه المعاكس ، وبالتالي لن يحدث أي انبعاث للضوء.

على الرغم من أنه يمكن اعتبار المؤشر المكون من 7 مقاطع شاشة عرض واحدة ، إلا أنه لا يزال يتكون من سبعة مصابيح LED فردية داخل حزمة واحدة ، وعلى هذا النحو ، يجب حماية مصابيح LED هذه من التيار الزائد. تصدر مصابيح LED الضوء فقط عندما تكون منحازة للأمام ، وكمية الضوء التي تنبعث منها تتناسب مع التيار الأمامي. هذا يعني فقط أن شدة LED تزداد خطيًا تقريبًا مع زيادة التيار. لذلك ، لتجنب إتلاف LED ، يجب التحكم في هذا التيار الأمامي وقصره على قيمة آمنة بواسطة مقاوم خارجي محدد.

تسمى هذه المؤشرات المكونة من سبعة أجزاء ثابتة. عيبها الكبير هو العدد الكبير من النواتج في الحزمة. للقضاء على هذا القصور ، يتم استخدام مخططات التحكم الديناميكي لمؤشرات من سبعة أجزاء.

أصبح المؤشر المكون من سبعة أجزاء شائعًا جدًا بين هواة الراديو لأنه سهل الاستخدام وسهل الفهم.

منذ ظهور الهندسة الراديوية والإلكترونيات ، كانت ردود فعل الجهاز الإلكتروني والشخص مصحوبة بأضواء إشارة مختلفة وأزرار ومفاتيح تبديل وأجراس (إشارة جاهزة للميكروويف - دينغ!). تقدم بعض الأجهزة الإلكترونية الحد الأدنى من المعلومات ، لأن المزيد سيكون زائداً عن الحاجة. على سبيل المثال ، يشير مؤشر LED المتوهج على شاحن هاتفك الصيني إلى أن الشاحن متصل بالشبكة وأن الجهد الكهربائي مزود به. ولكن هناك أيضًا معلمات يكون من الأنسب لها توفير معلومات موضوعية. على سبيل المثال ، درجة حرارة الهواء بالخارج أو الوقت على المنبه. نعم ، كل هذا يمكن القيام به أيضًا باستخدام المصابيح المضيئة أو مصابيح LED. درجة واحدة - الصمام الثنائي أو المصباح الكهربائي. كم درجة - الكثير من مؤشرات الاحتراق. يعد حساب هذه اليراعات أمرًا شائعًا ، ولكن مرة أخرى ، كم عدد هذه الأضواء اللازمة لإظهار درجة الحرارة لأقرب عشر درجة؟ وبشكل عام ، ما المنطقة التي ستشغلها مصابيح LED والمصابيح الكهربائية على جهاز إلكتروني؟

وفي بداية القرن العشرين ، مع ظهور الأنابيب الإلكترونية ، ظهرت أولى مؤشرات تفريغ الغاز.

بمساعدة هذه المؤشرات ، كان من الممكن عرض المعلومات الرقمية بالأرقام العربية. في السابق ، كانت هناك مؤشرات مختلفة للأدوات والأجهزة الإلكترونية الأخرى على هذه المصابيح. في الوقت الحاضر ، لا يتم استخدام عناصر تفريغ الغاز في أي مكان تقريبًا. لكن الرجعية دائمًا ما تكون عصرية ، لذلك يجمع العديد من هواة الراديو لأنفسهم ولأحبائهم ساعات رائعة على تفريغ الغاز.

عيوب مصابيح تفريغ الغاز - تأكل كثيرا. المتانة قابلة للنقاش. في جامعتنا ، لا يزال يتم استخدام عدادات التردد على أجهزة تفريغ الغاز في غرف المختبرات.

مع ظهور مصابيح LED ، تغير الوضع بشكل كبير. ترسم المصابيح القليل من التيار من تلقاء نفسها. إذا قمت بوضعهم في المكان المناسب ، يمكنك عرض أي معلومات على الإطلاق. من أجل إبراز جميع الأرقام العربية ، كان هناك شيء ما يكفي سبعة (ومن هنا الاسم مؤشر من سبعة أجزاء) شرائط LED مضيئة ، مكشوفة بطريقة معينة:

إلى جميع مؤشرات المقاطع السبعة تقريبًا ، تمت إضافة مقطع ثامن - نقطة ، حتى نتمكن من إظهار العدد الصحيح والقيمة الكسرية لأي معلمة

من الناحية النظرية ، يتم الحصول على مؤشر مكون من ثمانية أجزاء ، ولكن بالطريقة القديمة يطلق عليه أيضًا مؤشر مكون من سبعة أجزاء ، ولا يوجد خطأ في ذلك.

باختصار ، المؤشر المكون من سبعة أجزاء هو مصابيح LED مرتبة بالنسبة لبعضها البعض بترتيب معين ومرفقة في مبيت واحد.

إذا أخذنا في الاعتبار مخطط مؤشر واحد من سبعة أجزاء ، فسيبدو كما يلي:

كما نرى ، يمكن أن يكون المؤشر المكون من سبعة أجزاء إما مع الأنود المشترك (OA)، حتى مع الكاثود المشترك (موافق). بشكل تقريبي ، إذا كان لدينا مقطع من سبعة أجزاء مع أنود مشترك (OA) ، فعندئذٍ في الدائرة يجب أن نعلق "زائد" على هذا الإخراج ، وإذا كان مع الكاثود المشترك (OK) ، ثم "ناقص" أو أرضي . إلى أي خرج نطبق الجهد ، سوف يضيء مثل هذا LED معنا. دعونا نوضح كل هذا في الممارسة العملية.

تتوفر لدينا مؤشرات LED التالية:

كما نرى ، يمكن أن تكون المجزئات السبعة مفردة ومتعددة الأرقام ، أي اثنان ، ثلاثة ، أربعة سبعة أقسام في حزمة واحدة. من أجل التحقق من مقطع حديث مكون من سبعة أجزاء ، يكفي بالنسبة لنا مقياس متعدد مع وظيفة استمرارية الصمام الثنائي. نحن نبحث عن استنتاج عام - يمكن أن يكون إما OA أو OK - عن طريق الكتابة ثم ننظر بالفعل إلى أداء جميع أجزاء المؤشر. نتحقق من المقطع المكون من سبعة أرقام:

Opanki ، لدينا جزء واحد مشتعل ، بنفس الطريقة التي نتحقق بها من القطاعات الأخرى.

في بعض الأحيان ، لا يكفي الجهد على الرسوم المتحركة للتحقق من مقاطع المؤشر. لذلك ، نأخذ مزود الطاقة ، ونضبطه على 5 فولت ، ونربط مقاومًا يبلغ 1-2 كيلو أوم في أحد طرفي مصدر الطاقة ونبدأ في التحقق من الأجزاء السبعة.

لماذا نحتاج المقاوم؟ عندما يتم تطبيق الجهد على LED ، فإنه يبدأ في أكل التيار بشكل حاد عند تشغيله. لذلك ، في هذه اللحظة يمكن أن تحترق. للحد من التيار ، يتم توصيل المقاوم في سلسلة مع LED. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل في هذه المقالة.

بالطريقة نفسها ، نتحقق من مقطع مكون من أربعة أرقام مكون من سبعة أرقام من راديو صيني

لا أعتقد أنه يجب أن يكون هناك الكثير من المشاكل مع هذا. في الدوائر ، يتمسك سبعة أجزاء بالمقاومات عند كل مخرج. هذا يرجع أيضًا إلى حقيقة أن مصابيح LED ، عند تطبيق الجهد عليها ، تستهلك التيار بشكل محموم وتحترق.

في منطقتنا العالم الحديثتم بالفعل استبدال المقاطع السبعة بمؤشرات LCD يمكنها عرض معلومات مختلفة تمامًا

ولكن من أجل استخدامها ، فأنت بحاجة إلى مهارات معينة في دوائر هذه الأجهزة. حتى الآن ، لا يوجد شيء أبسط وأرخص من مؤشرات LED المكونة من سبعة أجزاء.

مخطط توصيل لمؤشر مكون من سبعة أجزاء
مخطط توصيل لمؤشر متعدد الأرقام من سبعة أجزاء

جهاز لعرض المعلومات الرقمية. هذا هو أبسط تطبيق لمؤشر يمكنه عرض الأرقام العربية. لعرض الحروف ، يتم استخدام مؤشرات متعددة القطاعات ومصفوفة أكثر تعقيدًا.

كما يقول اسمها ، فهي تتكون من سبعة عناصر عرض (شرائح) ، يتم تشغيلها وإيقاف تشغيلها بشكل فردي. من خلال تضمينها في مجموعات مختلفة ، يمكنك عمل صور مبسطة للأرقام العربية منها.
يتم تحديد القطاعات بأحرف من A إلى G ؛ الجزء الثامن - الفاصلة العشرية (الفاصلة العشرية ، DP) ، مصممة لعرض الأرقام الكسرية.
من حين لآخر ، يتم عرض الأحرف على شاشة العرض المكونة من سبعة أجزاء.

تأتي بألوان مختلفة ، عادة ما تكون الأبيض والأحمر والأخضر والأصفر والأزرق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون ذات أحجام مختلفة.

أيضًا ، يمكن أن يكون مؤشر LED أحادي الرقم (كما في الشكل أعلاه) ومتعدد الأرقام. بشكل أساسي ، يتم استخدام مؤشرات LED المكونة من رقم واحد وثلاثة وثلاثة وأربعة أرقام في الممارسة:

بالإضافة إلى عشرة أرقام ، يمكن لشاشات العرض المكونة من سبعة أجزاء عرض الأحرف. لكن عددًا قليلاً فقط من الأحرف لها تمثيل بديهي من سبعة أجزاء.
اللاتينية: الأحرف الكبيرة A ، B ، C ، E ، F ، G ، H ، I ، J ، L ، N ، O ، P ، S ، U ، Y ، Z ، الأحرف الصغيرة a ، b ، c ، d ، e ، g ، h ، i ، n ، o ، q ، r ، t ، u.
في السيريلية: A ، B ، C ، G ، g ، E ، i ، N ، O ، o ، P ، p ، R ، C ، s ، U ، H ، Y (رقمان) ، b ، e / Z.
لذلك ، يتم استخدام المؤشرات المكونة من سبعة أجزاء فقط لعرض أبسط الرسائل.

في المجموع ، يمكن لمؤشر LED المكون من سبعة أجزاء عرض 128 حرفًا:

هناك تسعة خيوط في مؤشر LED التقليدي: واحد يذهب إلى كاثودات جميع القطاعات ، والثمانية المتبقية إلى أنود كل مقطع. هذا المخطط يسمى "دائرة الكاثود المشتركة"، هناك أيضًا مخططات مع الأنود المشترك(ثم ​​العكس هو الصحيح). غالبًا لا يتوصلون إلى استنتاج واحد ، بل استنتاجين مشتركين في نهايات مختلفة من القاعدة - وهذا يبسط الأسلاك دون زيادة الأبعاد. هناك أيضًا ما يسمى بـ "العالمية" ، لكنني شخصيًا لم أجد مثل هذا. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مؤشرات مع سجل تحويل مدمج ، مما يقلل بشكل كبير من عدد دبابيس منفذ وحدة التحكم الدقيقة المعنية ، لكنها أغلى بكثير ونادرًا ما تستخدم في الممارسة. وبما أنه لا يمكن استيعاب الحجم الهائل ، فلن نفكر في مثل هذه المؤشرات في الوقت الحالي (ولا تزال هناك مؤشرات كثيرة كمية كبيرةشرائح ، مصفوفة).

مؤشرات LED متعددة الأرقامغالبًا ما تعمل وفقًا للمبدأ الديناميكي: يتم توصيل مخرجات الأجزاء التي تحمل الاسم نفسه لجميع البتات معًا. لعرض معلومات حول مثل هذا المؤشر ، يجب أن تقوم دائرة التحكم الدقيقة بتزويد التيار بشكل دوري للمحطات الطرفية المشتركة لجميع البتات ، بينما يتم توفير التيار لمخرجات المقطع اعتمادًا على ما إذا كان المقطع المحدد مضاءًا في بت معين.

توصيل مؤشر مكون من سبعة أجزاء بالمتحكم الدقيق

يوضح الرسم البياني أدناه كيف يتم توصيل مؤشر مكون من سبعة أجزاءمتحكم.
في الوقت نفسه ، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أنه إذا كان المؤشر مع الكاثود المشترك، ثم يتم توصيل ناتجها المشترك بـ "الارض"، ويتم إشعال المقاطع بالتزويد وحدة منطقيةلميناء الإخراج.
إذا كان المؤشر أنود مشترك، ثم يتم تغذية سلكها المشترك "زيادة"الجهد ، ويتم إشعال المقاطع عن طريق نقل خرج المنفذ إلى الحالة منطق الصفر.

يتم تنفيذ المؤشر في مؤشر LED أحادي الرقم من خلال تطبيق رمز ثنائي للرقم المقابل للمستوى المنطقي المقابل على مخرجات منفذ وحدة التحكم الدقيقة (للمؤشرات ذات الوحدات المنطقية OK - للمؤشرات ذات OA - الأصفار المنطقية).

المقاومات الحالية المحددةقد تكون موجودة أو لا تكون موجودة في المخطط. كل هذا يتوقف على جهد الإمداد الذي يتم توفيره للمؤشر و تحديدالمؤشرات. على سبيل المثال ، إذا كان الجهد الموفر للقطاعات هو 5 فولت ، وكانت مصممة لجهد تشغيل يبلغ 2 فولت ، فمن الضروري ضبط مقاومات الحد من التيار (للحد من التيار من خلالها لزيادة جهد الإمداد وليس لا يحرق المؤشر فحسب ، بل يحرق أيضًا منفذ الميكروكونترولر).
من السهل جدًا حساب قيمة المقاومات الحالية باستخدام صيغة الجد أوما.
على سبيل المثال ، خصائص المؤشر كالتالي (نأخذها من ورقة البيانات):
- جهد التشغيل - 2 فولت
- تيار التشغيل - 10 مللي أمبير (= 0.01 أ)
- إمداد الجهد 5 فولت
صيغة الحساب:
R = U / I (يجب أن تكون جميع القيم في هذه الصيغة بالأوم والفولت والأمبير)
R = (جهد الإمداد - جهد التشغيل) / تيار التشغيل
R = (5-2) /0.01 = 300 أوم

مخطط الأسلاك لمؤشر LED متعدد الأرقام من سبعة أجزاءفي الأساس هو نفسه عند توصيل مؤشر أحادي الرقم. الشيء الوحيد هو أن ترانزستورات التحكم تضاف في الكاثودات (الأنودات) للمؤشرات:

لا يظهر في الرسم التخطيطي ، ولكن بين قواعد الترانزستورات ودبابيس منفذ وحدة التحكم الدقيقة ، من الضروري تضمين المقاومات ، التي تعتمد مقاومتها على نوع الترانزستور (يتم حساب قيم المقاوم ، لكنك يمكن أيضًا محاولة استخدام مقاومات بقيمة اسمية من 5-10 كيلو أوم).

يتم تنفيذ البيان بالأرقام ديناميكيًا:
- يتم تعيين الكود الثنائي للرقم المقابل عند مخرجات منفذ PB لرقم واحد ، ثم يتم تطبيق المستوى المنطقي على ترانزستور التحكم في الرقم الأول
- يتم تعيين الكود الثنائي للرقم المقابل عند مخرجات منفذ RV لرقمين ، ثم يتم تطبيق المستوى المنطقي على ترانزستور التحكم في الرقم الثاني
- يتم تعيين الكود الثنائي للرقم المقابل عند مخرجات منفذ PB للرقم الثالث ، ثم يتم تطبيق المستوى المنطقي على ترانزستور التحكم في الرقم الثالث
- هكذا في دائرة
في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة:
- للمؤشرات ذات نعمتطبيق هيكل التحكم الترانزستور NPN(تسيطر عليها وحدة منطقية)
- لمؤشر مع OA- ترانزستور الهيكل PNP(يتحكم فيها الصفر المنطقي)

من خلال مصدر طاقة منخفض الجهد لوحدة تحكم دقيقة ومؤشرات LED منخفضة الطاقة ، من حيث المبدأ ، من الممكن رفض استخدام كل من المقاومات التي تحد من التيار وترانزستورات التحكم في الدائرة - قم بتوصيل مخرجات المؤشر مباشرة بمخرجات وحدة التحكم الدقيقة الموانئ ، حيث أن الاستهلاك الحالي للقطاعات يتناقص أثناء الإشارة الديناميكية. في هذه الحالة ، يجب ألا يغيب عن البال أن البتات عند استخدام المؤشرات مع OK يتم التحكم فيها بواسطة صفر منطقي ، ويتم التحكم في المؤشرات باستخدام OA بواسطة وحدة منطقية.

المقالات التالية:
الجزء 2: تحويل الرمز الثنائي للرقم العشري إلى رمز مؤشر من سبعة أجزاء.