Dom Blog~~7-segmentni zaslon: dodjeljivanje PIN-a, princip rada i podatkovni list~~

~~na 2024/01/15~~ ~~527~~

7-segmentni zaslon: dodjeljivanje PIN-a, princip rada i podatkovni list

Sedam segmentnih zaslona, klasik u području uređaja za prikaz, ima povijest intrigantnu koliko je njegova struktura jednostavna.Njegov izum označava kamen temeljac u elektroničkim zaslonima, vođen jednostavnošću, jasnoćom i lakoćom kontrole.U ovom ćemo članku duboko progutati, razotkrivajući principe, povijest, strukturu i PIN zaslon za prikaz sedam segmenata.Istražujemo njegov odabir funkcije, klasifikaciju tipa i princip rada.Dešifriramo njegovu metodu kodiranja i prikazujemo njegova opsežna polja primjene, a sve dok analiziramo kako se ova tehnologija prilagođava i razvija u stalno promjenjivom krajoliku elektroničkog prikaza.

Katalog

1. Princip i povijest prikaza sa sedam segmenata

2. Struktura i konfiguracija PIN-a zaslona sa sedam segmenata

3. Funkcije prikaza sa sedam segmenata i LED odabir

4. Vrste zaslona sa sedam segmenata

5. Kako djeluje zaslon sa sedam segmenata?

6. Kodiranje zaslona sa sedam segmenata

7. Način primjene za prikaz sedmog segmenta

8. Polja aplikacija za prikaz sa sedam segmenata

9. Zaključak

Slika 1: Prikaz sa sedam segmenata

Princip i povijest prikaza sa sedam segmenata

Ovaj uređaj, ukorijenjen u LED tehnologiji, čudo je inženjerske jednostavnosti i korisnosti.Sedam LED jedinica, svaka "segment", raspoređena u liku od osam, često praćena dodatnom točkom za decimale ili kolone.Svaki segment, neovisno kontroliran, kombinira se za prikaz brojeva od 0 do 9, slova i simbole.Ovaj genijalni dizajn posuđuje se raznim namjenama - od digitalnih satova do kalkulatora, od elektroničkih panela do heksadecimalnih zaslona.

Tehnički gledano, sve se odnosi na trenutnu kontrolu.LED diode se svijetle kako se elektroni i rupe spajaju, emitirajući fotone.Kontrolirajte električnu energiju i kontrolirate poruku.Povijesno, koncept datira iz početka 20. stoljeća, isprepleten s evolucijom Telegraph Technology.Pioniri poput Carl Kingsley igrali su glavne uloge, postavljajući pozornicu za porast zaslona sedam segmenta preko prethodnika dot-matriksa.

Za usporedbu, Dot matrice se oslanjaju na točke nizove za prikaz znakova, dok sedmo-segmentni prikazi koriste kombinacije segmenta-simpler i čitljivije.Tehnološki koraci transformirali su zaslon iz mehaničkih gramofona i cijevi za emitiranje svjetla u današnji LED sjaj.Moderne iteracije imaju malu snagu, dugi život i visoku pouzdanost, s vizualnim poboljšanjima poput varijacije boja i prilagođavanja svjetline.

Putovanje sedmosegmentnog zaslona zrcali širu pripovijest o tehnologiji prikaza-stalno težnja za učinkovitošću, ekonomijom i intuitivnosti.Dok novije tehnologije poput LCD-a i OLED-a imaju svoje niše, zaslon sa sedam segmenata drži svoje tlo, bez premca u pružanju jednostavnih, intuitivnih digitalnih informacija.

Struktura i konfiguracija PIN-a zaslona sa sedam segmenata

Sedam segmentnih zaslona, u svojoj jezgri, sastoji se od sedam dioda koje se emitiraju svjetlo (LED), u obliku oblika "8", pri čemu svaki LED djeluje kao poseban segment (obično označen A do G).Ovi segmenti mogu izraditi brojeve od 0 do 9 i razna slova i simbole kroz različite kombinacije.Učinkovitost LED -ova, pretežno emitira svjetlost, a ne toplina, stoji u izrazitoj suprotnosti s tradicionalnim diodama PN spoja, što ih čini preferiranim izborom u tehnologiji zaslona.Razlikujući se od prikaza tekućeg kristala (LCD), LED zasloni emitiraju svjetlost izravno, dok LCD -ovi stvaraju slike manipuliranjem pozadinskom osvjetljenjem kako bi prešli sloj tekućeg kristala.

Kad seciramo strukturu, sedam-segment prikazuje granu u dvije kategorije: uobičajena anoda i uobičajena katoda.U zajedničkoj konfiguraciji anode anode svih LED segmenata su međusobno povezane;Suprotno tome, u uobičajenom vrstu katode, katode su ujedinjene.Odabir između ovih vrsta ovisi o dizajnu kruga i temeljnoj kontrolnoj logici.

Slika 2: Prikaz sa sedam segmenata

Kontrola nad svakim LED segmentom pažljivo se izvodi kroz određene igle.Razmotrite tipičan LED zaslon od sedam segmenata: Osim igle koji upravljaju sedam glavnih segmenata, često postoji dodatni pin posvećen decimalnoj točki (označeno kao DP).Evo ilustrativne konfiguracije PIN-a za standardni LED zaslon od sedam segmenta.U praktičnim scenarijima, upravljanje ovim igle uglavnom uključuje mikrokontroler ili integrirani krug, poput dekodera BCD do sedam segmenta.Ovaj dekoder prevodi binarno kodirane brojeve u odgovarajući prikaz na LED-u sa sedam segmenata.Na primjer, za prikaz broja "2", dekoder aktivira segmente A, B, G, E i D.

Slijedi primjer PIN konfiguracije za standardni LED zaslon od sedam segmenta:

Broj	Ime	Opis
1	e	Kontrolira donji lijevi LED
2	d	Kontrolira dno LED
3	Dp	Kontrolira decimalnu točku LED
4	c	Kontrolirati donji desni LED
5	g	Kontrolira srednju LED
6	b	Kontrolirajte gornji desni LED
7	a	Kontrolira gornju LED
8	f	Kontrolirati gornji lijevi LED
9/10	Uobičajen	Uobičajena anoda/uobičajena katodna veza točka

Pohvale se pojednostavljenom strukturom, a opet obdarenom snažnom funkcionalnošću, zaslonom od sedam segmenata, kroz različite konfiguracije PIN-a i kontrolne logike, vješto pokazuje brojeve i jednostavne znakove u spektru elektroničkih uređaja.U usporedbi s LCD -ovima, LED zasloni mogu biti svjetliji i jasniji u nekim aplikacijama, posebno tamo gdje su važni mala potrošnja energije i visoki kontrast.

Slika 3: Digitalni segmenti za sve brojeve

Funkcije za prikaz sedmog segmenta i LED odabir

Sedam segmenta zaslona, prvenstveno korišteni za prikazivanje brojeva i određenih znakova, sastoje se od sedam LED segmenata raspoređenih u formaciji "8", povećanih osmim LED-om za decimalnu točku.Ova konfiguracija čini ih posebno vještima u prikazivanju decimalnih brojeva, uključujući one s decimalnim točkama.U složenim scenarijima, poput višeznamenkastih zaslona, to se postiže usklađivanjem više zaslona od sedam segmenata paralelno.

U srcu ovih zaslona nalazi se LED (dioda koja emitira svjetlost), optički uređaj u čvrstom stanju koji radi na principu elektroluminiscencije PN spoja.Kad struja teče kroz LED, uzbuđeni elektroni i rupe spajaju se, oslobađajući energiju kao vidljivo svjetlo.LED -ove boje ovise o poluvodičkom materijalu i specifičnim nečistoćama koje se koriste u PN spoju.Na primjer, crvene LED diode mogu koristiti aluminij galij arsenid (algaas), dok zelene ili plave LED -ove mogu koristiti indijski galijski fosfid (Ingan).

Odabir LED-ova za prikaz sa sedam segmenata uključuje nekoliko kritičnih razmatranja.

Isplativost: S različitim cijenama među LED tipovima, odabir bi se trebao uskladiti sa zahtjevima za prijavu i proračunskim ograničenjima.

Život: Iako su LED -ove poznate po dugovječnosti, životni vijek se može bitno razlikovati na temelju vrste i kvalitete.

Veličina: LED veličina diktira veličinu i razlučivost zaslona;Manji LED -ovi odgovaraju kompaktnim dizajnima i većim aplikacijama koje trebaju veće zaslone.

Odabir boje: LED boja utječe i na estetiku i vidljivost, s crvenim i zelenim LED -ovima općenito uočljivije u okolini, za razliku od nekih manje vidljivih boja poput plave na dnevnom svjetlu.

Kompatibilnost s elektroničkim komponentama: Specifikacije napona i struje LED -a moraju biti kompatibilne s drugim komponentama kruga kako bi se osigurala stabilnost i učinkovitost sustava.

Učinkovitost i utjecaj zaslona sa sedam segmenata u areni za digitalni zaslon uvelike ovise o LED odabiru.Pravilan izbor LED-ova povećava performanse prikaza, osiguravajući troškovnu učinkovitost i dugoročnu pouzdanost, miješajući kombinaciju tehničke preciznosti s praktičnim razmatranjima na sažet, jasan način.

Vrste zaslona sa sedam segmenata

LED sedmegmenta prikazuje bifurkat u dvije primarne kategorije: uobičajena anoda i uobičajena katoda, odlikovana po njihovim LED vezama i konfiguracijama kruga.

Uobičajeni zaslon anode: Ovdje se anode (pozitivni terminali) svih LED segmenata konvergiraju u zajedničkoj točki, obično povezane s pozitivnim terminalom napajanja.Katodom svakog LED segmenta (negativna elektroda) upravlja se kontrolnim krugom.Za osvjetljavanje određenog segmenta, njegova katoda mora biti utemeljena ili primiti negativan napon.Uobičajena postava anode pojednostavljuje dizajn kruga;Sve su anode ujedinjene, što zahtijeva samo jednu vezu kako bi se pokrenula sve segmente.

Slika 4: Uobičajena konfiguracija anode

Uobičajeni zaslon katoda: U ovoj su varijanti katode svih LED segmenata međusobno povezane, obično s negativnim terminalom napajanja.Aktiviranje segmenta zahtijeva primjenu pozitivnog napona na njegovu anodu.Ovaj model odgovara određenim dizajnima kruga, posebno kada se na anodi kontroliraju segment.

Slika 5: Uobičajena konfiguracija katode

Dizajn kruga zahtijeva različitu logiku vožnje za svaku vrstu.Za uobičajene anodne prikaze, kontroleri moraju isporučiti tlo ili negativni napon za LED osvjetljenje.S druge strane, uobičajeni katodni prikazi zahtijevaju da kontroleri daju pozitivan napon.Praktično govoreći, uobičajeni anodni prikazi često dobivaju sklonosti.Oni se neprimjetno usklađuju s pozitivnim logičkim sustavima (poput TTL krugova), osvjetljavajući se kada se izlaz visoko povećava.Štoviše, oni su vješti u rukovanju višim izvorima, što ih čini idealnim za aplikacije visoke struje.

Odluka između vrsta zaslona počiva na logici za dizajn i kontrolu kruga specifične aplikacije.Ponekad pobjeđuju pojednostavljeni dizajn i kompatibilnost zaslona uobičajene anode.Drugi put, jedinstveni krug prednosti zaslona uobičajenih katoda čine ih superiornim izborom.U svakom slučaju, kako bismo postigli najbolju učinkovitost performansi i kruga, kako bismo postigli fuziju tehničke preciznosti i praktične primjene, moramo odabrati odgovarajuću vrstu.

Kako djeluje zaslon od sedam segmenata?

U srcu sedmogodišnjeg zaslona nalazi se sedam LED jedinica, pažljivo raspoređenih u obrascu "8", praćeno dodatnim LED-om za decimalnu točku.Ove LED -ove osvjetljavaju na temelju unutarnjih svojstava njihovih poluvodičkih materijala.Ulažući se kako funkcioniraju ove jedinice, svaka je umanjena dioda koja emitira svjetlost, blistavi kada se pristravaju prema naprijed.Ovo je pristranost presudno;Omogućuje kretanje elektrona između p-regije i N-regije poluvodiča.Kako elektroni prijelaze s visoke na nisku razinu energije, emitiraju fotone - vidljivo svjetlo.Ovaj je postupak, poznat kao elektroluminiscencija, središnji za rad LED -a.

Intenzitet LED -ovog sjaja ovisi o veličini napredne struje.Veće struje pojačavaju elektroničke prijelaze i, posljedično, svjetlosni izlaz.Međutim, oni također pojačavaju toplinsko opterećenje LED -a, potencijalno umanjujući njegov životni vijek.Stoga je precizna kontrola struje imperativ.To se obično postiže pomoću otpornika koji ograničava struju ili pogonskog kruga konstantnog struje, integriran između LED i izvora napajanja.

Za manifest brojeva ili znakova, krug zaslona sa sedam segmenata selektivno aktivira ili deaktivira određene LED segmente.Na primjer, prikaz "1" zahtijeva osvjetljenje samo gornji i donji desni segmenti (B i C).Kontrola ovih segmenata često se upravlja putem mikrokontrolera, dekodera sa sedam segmenata ili jednostavnih logičkih krugova, je ključna.Primarna uloga kruga je opskrba odgovarajućom strujom prema naprijed svakom LED -u, orkestrirajući njegovo osvjetljenje u skladu sa zahtjevima za prikazom.

Dizajn kruga za ove prikaze zahtijeva pažljivo razmatranje specifikacija LED struje i napona, vrstu prikaza (uobičajena anoda ili uobičajena katoda) i učinkovite strategije kontrole i distribucije struje.Temeljni princip zaslona sa sedam segmenata tapiserija je sofisticiranog elektroničkog inženjerstva.Udara LED elektroluminiscenciju, tehnike kontrole svjetline i zamršeni dizajn kruga kako bi se dobila jasan, pouzdan digitalni i znakovni prikaz.

Kodiranje zaslona sa sedam segmenata

U području sedmogodišnjih zaslona, srž prikazivanja različitih brojeva i znakova leži u određenoj metodi kodiranja.Ove metode pažljivo diktiraju koje bi LED segmente trebale osvijetliti kako bi se stvorio željeni broj ili karakter.Svaki dio zaslona obično je označen A, B, C, D, E, F, G, s dodatnim DP -om za decimalnu točku.Vrsta zaslona, bilo da je to uobičajena anoda ili uobičajena katoda, u osnovi utječe na metodu kodiranja.

Slika 6: Prikaz sa sedam segmenata

Ulaskom u uobičajene anodne prikaze, mehanizam je jednostavan, ali precizan.Ovdje se segment svijetli kada se njegov pin povezuje na zemlju, što zahtijeva postavku 'niske' za prikaz određenog broja.Uzmimo na primjer "0".Da bi to predstavili, aktivirani su segmenti A, B, C, D, E i F, dok G ostaje uspavan.Dakle, "0" prevodi kodiranje "0111111", pri čemu je njegov šesterokutni kolega 3F.

Suprotno tome, uobičajena katoda prikazuje invertiranje ove logike.Segment se osvjetljava nakon primanja pozitivnog napona, zahtijevajući "visoku" postavku za svaki željeni segment.Primjenjujući to na "0", njegovo kodiranje preokreće se na "1000000", ogledalo se u heksadecimalno kao 40. Ove kodiranja, integral u praktičnim aplikacijama, često uključuju mikrokontrolere ili namjenske dekoderske čipove.Tipičan primjer je BCD (binarni decimalni) dekoderu od sedam segmenata, koji autonomno odabire ispravne segmente na temelju unosa, ublažavajući teret ručnog kodiranja.

Evo primjera tipičnog kodiranja brojeva 0 do 9 na uobičajenoj anodi i uobičajenim zaslonima katoda:

Digitalan	Uobičajeno kodiranje anoda (GFEDCBA)	Uobičajeno kodiranje katoda (GFEDCBA)
0	0111111	1000000
1	0000110	1111001
2	1011011	0100100
3	1001111	0110000
4	1100110	0011001
5	1101101	0010010
6	1111101	0000010
7	0000111	1111000
8	1111111	0000000
9	1101111	0010000

U ovoj matrici kodiranja, konfiguracija GFEDCBA svake znamenke odgovara sedam LED -ova.Na primjer, "0111111" označava sve, osim G segmenta, koji prikazuje "0".Primjena ovih kodova u stvarnom krugu zahtijeva izravno programiranje u mikrokontroler ili dekoder, što je presudan korak u kontroli zaslona.

Dizajn kruga i programiranje ovisi o duboko razumijevanju ovih kodova.Različite sheme kodiranja ne samo da utječu na dizajn kruga, već i na složenost kontrolne logike.U bilo kojem projektu koji uključuje zaslon od sedam segmenata, savladavanje ovih kodova je neophodno.Točno kodiranje utiče put do postizanja željene funkcionalnosti prikaza, miješajući tehničko znanje s praktičnom primjenom.

Način primjene za prikaz sedmog segmenta

Sedmosegmentni zasloni, poznati po svojoj jednostavnosti i jednostavnosti rada, pronalaze veliku upotrebu u spektru elektroničkih uređaja.Oni se kreću od rudimentarnih digitalnih zaslona do složenijih informacija o informacijama.Metoda primjene fleksibilno se prilagođava zamršenjima i funkcionalnim zahtjevima projekta koji je pri ruci.U osnovnim aplikacijama, korisnost zaslona sa sedam segmenata pojavljuje se u njegovoj sposobnosti da se izravno pokreće integriranim krugom od 7 segmenta (IC), poput CD4026.Ovaj određeni IC, brojač/dekoder, izravno je pokretanje zaslona sa sedam segmenata, prevodeći impulse brojanja ulaza u vidljive brojeve.

Ovaj pristup zaobilazi potrebu za složenim podrškom mikrokontrolera ili mikroprocesora.Njegova korisnost sjaji u jednostavnim projektima digitalnog prikaza kao što su digitalni brojači i satovi.Suprotno tome, složeniji napori, poput prikazivanja različitih znakova ili dinamičkih efekata, zahtijevaju uparivanje zaslona od sedam segmenata s mikrokontrolerom (MCU) ili mikroprocesorom (MPU).Ovdje se igle za svaki LED segment međusobno povezuju s MCU/MPU -ovim ulaznim i izlazama (I/O) igle, dok uobičajena anoda ili katodni pin povezuje na snagu ili zemlju, ovisno o vrsti prikaza.

Ova postavka omogućava mikrokontroleru da precizno diktira stanje I/O pinova, čime se kontrolira zaslon.Na primjer, prikaz "0" na zajedničkom zaslonu katode zahtijeva osvjetljavanje svih segmenata osim "g", postignutog postavljanjem I/O pinova na 11000000 (binarni).Logika za zajednički anodni zaslon stoji u izrazitoj kontrastu.

Bilo da se radi o brojaču IC-a ili mikrokontroleru na čelu, orkestrirajući sedmegmentni zaslon zahtijeva pažljivo programiranje države kruga.U korištenju mikrokontrolera to obično uključuje izradu određenog koda.Ovaj kôd diktira sekvencu aktivacije I/O pinova i kako prikaz morfira kao odgovor na dolazne podatke.Svestranost prikaza sedmog segmenta, koji se protežu od izravnog brojanja do zamršenih znakova i grafičkih prikaza, ovisi o odabiru metodologije i strategije upravljanja.Važno je da dizajneri i inženjeri savladaju nijanse različitih kontrolnih tehnologija i kodiranja.To je ključ za osmišljavanje učinkovitog i utjecajnog rješenja za prikaz.

Polja aplikacija za prikaz sa sedam segmenata

Sedam segmenta zaslona, poštovani zbog svojih jedinstvenih funkcija i prednosti, pronalaze široku upotrebu u bezbroj polja.Oni se protežu od izravnog zadatka prikazivanja osnovnih informacija do zahtjevnijeg područja složene prezentacije podataka.Njihova privlačnost leži u mješavini jednostavnosti, isplativosti i vrhunske čitljivosti.U sferi javnih informacija i kontrolnih ploča, ovi su zasloni posebno cijenjeni.Vidljivost velikih fontova ovdje je vrlo važna, na primjer, na javnim informatičkim pločama, pokazateljima poda lifta i bezbroj kontrolnih ploča.U tim su kontekstima značajni font i lucidnost zaslona sa sedam segmenata neophodni za jasne javne direktive i razmjenu poruka.

Male elektroničke tvrtke neizmjerno imaju koristi i od ovih zaslona.Njihova ekonomičnost i jednostavnost programabilne kontrole čine ih izborom za proizvode poput ekonomičnih digitalnih vremena, termometara i šaltera.Međutim, ne radi se samo o osnovnim zaslonima.Kad situacija zahtijeva prikazivanje zamršenijih numeričkih vrijednosti ili senzorskih podataka, zaslon sa sedam segmenata često spaja sile s varijantom od četiri segmenta.Ovaj kombinacija zadovoljava dodatne funkcionalnosti, korisna u prikazivanju mjerenja i pokazatelja statusa u laboratorijskim instrumentima ili industrijskim upravljačkim sustavima.

Tu je njihova prikladnost za scenarije slabog osvjetljenja.U prigušenim okruženjima njihova svjetlina i čitljivost su neusporedivi, što ih čini idealnim za noćnu noćnu opremu, zaslone sigurnosnog sustava i pokazatelje za hitne slučajeve.Svestranost zaslona sa sedam segmenata proširuje njihov domet do ogromnog niza projekata.Elektronski satovi, vodostaj, razni mjerni alati i eksperimentalni uređaji imaju koristi od njihove integracije.Njihova sveprisutnost u potrošačkoj elektronici zrcali se u njihovoj širokoj primjeni u industrijskim, medicinskim i znanstvenim istraživačkim sferama.

Ovi zasloni, sa svojim Hallmark-om koji se lako čita veliki font, troškovna učinkovitost i široki spektar upotrebe, zacementirali su se kao temeljni element tehnologije elektroničkog prikaza.Njihova prisutnost, u rasponu od kućanskih aparata do složenih industrijskih sustava, sveprisutna je.S vremenom, važnost prikaza sedmog segmenata samo nastavlja eskalirati, ističući njihovu trajnu važnost u stalno razvijajući se tehnološki krajolik.

Zaključak

Sedam segmentnih zaslona, amblema povijesti elektroničkog inženjerstva, stoji ne samo kao svjetionik tehnološke inovacije, već kao svjedočanstvo prilagodljivosti tehnologije u svakodnevnim i industrijskim carstvima.Njegovo putovanje od početne ideje do kamen temeljac u bezbroj uređaja danas ističe njegovu trajnu pouzdanost i praktičnu učinkovitost.Ovaj zaslon, sveprisutan, u kućanskim i u složenim industrijskim sustavima, stavlja jednostavnost čitljivosti, ekonomičnost i široku korisnost u bitnu komponentu tehnologije elektroničkog prikaza.

Njegov dizajn, elegantna mješavina jednostavnosti i učinkovitosti, koristi sedam LED segmenata za izradu vizuala brojeva i nekih slova.Ovaj dizajn postiže jasnu komunikaciju i smanjuje troškove proizvodnje i održavanja.Izdržljivost i energetska štedljivost zaslona sa sedam segmenata čine je idealnim za dugotrajne upotrebe poput javnih informatičkih ploča i panela za kućanstvo.

Ipak, kako se pojavljuju novi kandidati poput LCD-a i OLED-a, razvija se područje zaslona sa sedam segmenata.Njegove jedinstvene zasluge, posebno u troškovima i energetskoj učinkovitosti, usidre svoju važnost u specijaliziranim nišama.Zavirivanje u budućnost, dok elektronička tehnologija kreće prema naprijed, zaslon sa sedam segmenata spreman je nastaviti svoje izrazito nasljeđe.Obećava da će doprinijeti tehnološkom napretku u inteligentnijoj, integriranom krinku, odjekujući narativu isprepletenost jednostavnog i kompleksa.

O nama

ALLELCO LIMITED

Allelco je međunarodno poznat na jednom mjestu Distributer hibridnih elektroničkih komponenti za nabavu, opredijeljen za pružanje sveobuhvatnih usluga nabave i lanca opskrbe za globalnu elektroničku industriju proizvodnje i distribucije, uključujući globalne TOP 500 OEM tvornice i neovisne posrednike.
Čitaj više