اتصال یک LCD 7 قطعه ای به یک میکروکنترلر STM32 یک کار اساسی و در عین حال حیاتی در پروژه های الکترونیکی است، چه برای یک ساعت دیجیتال ساده یا یک سیستم کنترل صنعتی پیچیده تر. به عنوان یک تامین کننده ال سی دی 7 سگمنت، من از نزدیک شاهد اهمیت ارتباط یکپارچه بین این قطعات بودم. در این وبلاگ، من شما را از طریق فرآیند اتصال LCD 7 سگمنت به میکروکنترلر STM32، از درک اصول اولیه تا عیب یابی مشکلات رایج، راهنمایی می کنم.
درک اصول
قبل از اینکه به فرآیند اتصال بپردازیم، ابتدا دو جزء اصلی درگیر را درک می کنیم: LCD 7 قسمتی و میکروکنترلر STM32.
ال سی دی 7 سگمنت
یک LCD 7 قطعه ای یک دستگاه نمایشگر است که از هفت بخش مجزا تشکیل شده است که به شکل رقم 8 مرتب شده اند. هر بخش می تواند به طور مستقل روشن شود تا ارقام و حروف مختلف را تشکیل دهد. دو نوع LCD 7 سگمنت وجود دارد: کاتد معمولی و آند معمولی. در ال سی دی 7 سگمنت کاتد معمولی، تمام کاتدهای تک تک سگمنت ها به هم متصل شده و به زمین متصل می شوند، در حالی که در ال سی دی 7 سگمنت آند مشترک، تمام آندها به هم متصل شده و با ولتاژ مثبت تغذیه می شوند.
ما طیف وسیعی از ال سی دی های 7 قسمتی را ارائه می دهیم، از جملهنمایشگر VA LCDوپنل ال سی دی TN. این نمایشگرها به دلیل کیفیت بالا، دید عالی و طول عمر بالا شناخته شده اند.
میکروکنترلر STM32
STM32 خانواده ای از میکروکنترلرهای 32 بیتی بر پایه پردازنده ARM Cortex-M است. طیف گسترده ای از ویژگی ها و سطوح عملکرد را ارائه می دهد که آن را برای انواع برنامه ها مناسب می کند. میکروکنترلر STM32 دارای چندین پایه GPIO (ورودی/خروجی با هدف عمومی) است که می توان از آنها برای کنترل دستگاه های خارجی مانند LCD 7 قطعه ای استفاده کرد.
اتصال LCD 7-Segment به میکروکنترلر STM32
اکنون که درک اولیه ای از اجزای سازنده داریم، اجازه دهید روند اتصال را ادامه دهیم.
مرحله 1: اجزای مورد نیاز را جمع آوری کنید
- ال سی دی 7 قطعه (یا کاتد معمولی یا آند مشترک)
- میکروکنترلر STM32 (به عنوان مثال STM32F103C8T6)
- تخته نان
- سیم های جامپر
- مقاومت ها (برای محدود کردن جریان عبوری از قطعات)
مرحله 2: پین ها را شناسایی کنید
LCD 7 سگمنت در مجموع دارای 10 پین است: 7 پایه برای هر بخش (a, b, c, d, e, f, g)، 1 پایه برای نقطه اعشار (dp) و 2 پایه برای اتصال مشترک (یا کاتد معمولی یا آند مشترک). میکروکنترلر STM32 دارای چندین پایه GPIO است که می توان از آنها برای کنترل بخش های LCD 7 سگمنت استفاده کرد.
مرحله 3: پین ها را وصل کنید
در زیر یک راهنمای کلی در مورد نحوه اتصال پین های LCD 7 سگمنت به پایه های GPIO میکروکنترلر STM32 آورده شده است:
- پین مشترک LCD 7 قطعه ای را به زمین (برای کاتد مشترک) یا ولتاژ مثبت (برای آند مشترک) وصل کنید.
- پایه های سگمنت جداگانه (a، b، c، d، e، f، g) و پایه نقطه اعشار (dp) را از طریق مقاومت به پایه های GPIO میکروکنترلر STM32 متصل کنید. از مقاومت ها برای محدود کردن جریان عبوری از قطعات و جلوگیری از سوختن آنها استفاده می شود.
- پایه های تغذیه میکروکنترلر STM32 را به منبع ولتاژ مناسب وصل کنید.
در اینجا یک مثال ساده از اتصال یک LCD 7 قطعه ای کاتد معمولی به میکروکنترلر STM32F103C8T6 آورده شده است:
- پین کاتد مشترک LCD 7 قطعه ای را به زمین وصل کنید.
- قطعه a را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA0 وصل کنید.
- قطعه b را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA1 وصل کنید.
- قطعه c را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA2 وصل کنید.
- بخش d را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA3 وصل کنید.
- قطعه e را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA4 وصل کنید.
- قطعه f را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA5 وصل کنید.
- قطعه g را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA6 وصل کنید.
- پایه نقطه اعشاری dp را از طریق یک مقاومت 330 اهم به پایه GPIO PA7 وصل کنید.
مرحله 4: کد را بنویسید
هنگامی که اتصال سخت افزاری کامل شد، باید کدی را برای کنترل LCD 7 سگمنت با استفاده از میکروکنترلر STM32 بنویسیم. کد باید بتواند پین های GPIO مناسب را روی بالا یا پایین تنظیم کند تا بخش های مورد نظر را روشن کند و ارقام یا حروف مورد نظر را نمایش دهد.
در اینجا یک مثال ساده از کد نوشته شده به زبان C با استفاده از کتابخانه STM32 HAL (لایه انتزاعی سخت افزار) برای نمایش رقم 0 در یک LCD کاتد معمولی 7 قسمتی آورده شده است:
#include "stm32f1xx_hal.h" // تابع مقداردهی اولیه پین های GPIO void GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // ساعت GPIOA را فعال کنید __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // پین های GPIO PA0 - PA7 را به عنوان پایه های خروجی پیکربندی کنید GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7؛ GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA، &GPIO_InitStruct); } int main(void) { HAL_Init(); GPIO_Init(); // بخش ها را برای نمایش رقم 0 تنظیم کنید HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); // بخش بندی یک HAL_GPIO_WritePin (GPIOA، GPIO_PIN_1، GPIO_PIN_SET)؛ // بخش b HAL_GPIO_WritePin(GPIOA، GPIO_PIN_2، GPIO_PIN_SET); // بخش c HAL_GPIO_WritePin(GPIOA، GPIO_PIN_3، GPIO_PIN_SET); // بخش d HAL_GPIO_WritePin(GPIOA، GPIO_PIN_4، GPIO_PIN_SET); // Segment e HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // بخش f HAL_GPIO_WritePin(GPIOA، GPIO_PIN_6، GPIO_PIN_RESET)؛ // بخش g HAL_GPIO_WritePin(GPIOA، GPIO_PIN_7، GPIO_PIN_RESET); // نقطه اعشاری while (1) { // حلقه اصلی } }عیب یابی مسائل رایج
حتی با یک اتصال و کد مناسب، ممکن است همچنان هنگام تلاش برای اتصال LCD 7 سگمنت به میکروکنترلر STM32 با مشکلاتی مواجه شوید. در اینجا برخی از مشکلات رایج و راه حل های آنها آورده شده است:
بدون نمایشگر
- منبع تغذیه را بررسی کنید:اطمینان حاصل کنید که منبع تغذیه LCD 7 سگمنت و میکروکنترلر STM32 پایدار و در محدوده مشخص شده است.
- اتصالات را بررسی کنید:اطمینان حاصل کنید که تمام پین ها به درستی وصل شده اند و اتصالات شل یا اتصال کوتاه وجود ندارد.
- کد را بررسی کنید:بررسی کنید که کد صحیح است و پین‌های GPIO در سطوح مناسب تنظیم می‌شوند.
نمایش نادرست
- نگاشت بخش را بررسی کنید:مطمئن شوید که نگاشت بخش در کد با اتصالات پین واقعی LCD 7 قسمتی مطابقت دارد.
- مقادیر مقاومت را بررسی کنید:اطمینان حاصل کنید که مقادیر مقاومت صحیح است و جریان عبوری از قطعات را به درستی محدود می کند.
نتیجه گیری
اتصال یک LCD 7 قطعه ای به یک میکروکنترلر STM32 یک فرآیند نسبتا ساده است که می تواند با درک اولیه از الکترونیک و برنامه نویسی انجام شود. با دنبال کردن مراحل ذکر شده در این وبلاگ، باید بتوانید دو جزء را با موفقیت به هم متصل کنید و ارقام یا حروف مورد نظر را بر روی LCD 7 قسمتی نمایش دهید.
اگر علاقه مند به خرید LCD های 7 سگمنت با کیفیت برای پروژه های خود هستید، ما طیف گسترده ای از گزینه ها را ارائه می دهیم.صفحه نمایش VA LCD. محصولات ما مطابق با بالاترین استانداردهای کیفیت و عملکرد طراحی شده اند. با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید و روند خرید خود را از امروز شروع کنید.
مراجع
- برگه داده STM32F103C8T6
- دیتاشیت ال سی دی 7 بخش
- مستندات کتابخانه STM32 HAL