Эксперимент 13. 7и сегментный LED индикатор

В современных электронных устройствах часто используются светодиодные или жидко- кристаллические 7-сегментные индикаторы для отображения цифр. В этом эксперименте мы изучим устройство такого индикатора. Индикатор состоит из 7 сегментов, выстроенных по контуру цифры 8. Каждый из сегментов можно зажигать независимо от других. Зажигая определенные сегменты, можно получить любую цифру от 0 до 9. Кроме того, индикатор имеет точку. Каждый сегмент имеет свое название, они именуются латинскими буквами от a до h.

В каждом сегменте установлен свой светодиод, и, когда на него подается напряжение, он светится. Получается, что LED-индикатор («LED» — это сокращенное названия светодиода по-английски «light emitting diode») — это сборка из 8-ми светодиодов в одном корпусе (7 сегментов и точка).

Мы знаем, что у светодиода два вывода. Получается, что у 8-ми светодиодов 16 выводов, но у индикатора их всего 10. Просто для уменьшения количества выводов светодиоды внутри соединены специальным способом. У всех светодиодов соединены между собой катоды. Про такой индикатор говорят, что он «с общим катодом».

Схема эксперимента

Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента

Токоограничительные резисторы обязательны!

В схеме мы использовали токоограничительные резисторы на каждом светодиоде. Казалось бы проще поставить один резистор на катод, чем по резистору на каждый анод, но нет, такой вариант не является правильным. Дело в том, что ток через резистор будет зависеть от количества включенных сегментов, что будет влиять на их яркость. Иными словами — при переключении цифр на дисплее их яркость будет меняться в зависимости от количества включенных сегментов. Выглядит это очень некрасиво.

Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента

Программный код эксперимента

Exp13
  1. int a = 8;
  2. int b = 9;
  3. int c = 11;
  4. int d = 5;
  5. int e = 4;
  6. int f = 7;
  7. int g = 6;
  8. int h = 10;
  9.  
  10. void setup() {
  11. int i;
  12. for(i=4; i<=11; i++) pinMode(i,OUTPUT);
  13. }
  14. void loop() {
  15. digitalWrite(a,HIGH);
  16. digitalWrite(f,HIGH);
  17. digitalWrite(g,HIGH);
  18. digitalWrite(c,HIGH);
  19. digitalWrite(d,HIGH);
  20. }

Программа эксперимента довольно простая, назначаем переменным пины контроллера, устанавливаем их в режим вывода и подаем сигнал на нужные.

Дополнительное задание

  • Измени код программы, чтобы получить другие цифры на дисплее.