چگونه می توان شخصیت های الفبایی را در یک بخش 7 LED نمایش داد؟

نمایش شخصیت های الفبایی در یک LED 7 بخش یک جنبه اساسی و در عین حال جذاب از الکترونیک است. من به عنوان یک تأمین کننده LED 7 بخش ، من دست اول شاهد کاربردهای متنوع و اهمیت درک نحوه استفاده مؤثر از این مؤلفه ها بوده ام. در این وبلاگ ، من به پیچیدگی های نمایش شخصیت های الفبایی در LED های 7 بخش ، از اصول اولیه نحوه کار آنها تا استراتژی های اجرای عملی می پردازم.

درک اصول اولیه LED های 7 بخش

یک LED 7 بخش یک دستگاه نمایشگر است که از هفت بخش LED جداگانه که به صورت الگوی خاص مرتب شده اند ، به طور معمول به شکل رقم 8 است. این بخش ها از A تا G برچسب گذاری شده اند و با روشنایی ترکیب های مختلف از آنها ، تعداد مختلفی و برخی از حروف می توانند شکل بگیرند. دو نوع اصلی LED 7 بخش وجود دارد: کاتد مشترک و آند مشترک.

در یک کاتد مشترک LED 7 قطعه ، تمام کاتدها (پایانه های منفی) بخش های جداگانه به هم وصل شده و به هم متصل می شوند. برای روشن کردن یک بخش خاص ، یک سطح منطق بالا (معمولاً 5 ولت) به آند مربوطه آن اعمال می شود. برعکس ، در یک آند مشترک LED 7 بخش ، تمام آندها (پایانه های مثبت) به هم وصل می شوند و با ولتاژ مثبت تهیه می شوند. برای فعال کردن یک بخش ، یک سطح منطق پایین (معمولاً 0 ولت) روی کاتد آن اعمال می شود.

نقشه برداری از شخصیت های الفبایی به الگوهای 7 بخش

اولین قدم برای نمایش شخصیت های الفبایی در یک LED 7 بخش ، درک الگوهای قطعه مورد نیاز برای هر کاراکتر است. برای اعداد 0 تا 9 ، الگوهای نسبتاً ساده هستند. به عنوان مثال ، برای نمایش شماره 0 ، بخش های A ، B ، C ، D ، E و F روشن می شوند ، در حالی که بخش G خاموش است. جدول زیر الگوهای بخش برای اعداد 0 تا 9 را نشان می دهد:

علاوه بر اعداد ، LED های 7 بخش نیز می توانند برخی از حروف را نشان دهند. با این حال ، با توجه به تعداد محدودی از بخش ها ، همه نامه ها را نمی توان به طور دقیق نشان داد. متداول ترین حروف شامل A ، B ، C ، D ، E ، F ، H ، L ، P و U. در اینجا الگوهای بخش برای این نامه ها آورده شده است:

رانندگی LED های 7 بخش با میکروکنترلرها

برای نمایش شخصیت های الفبایی در یک LED 7 بخش ، از میکروکنترلر به طور معمول برای کنترل روشنایی بخش ها استفاده می شود. میکروکنترلرهایی مانند Arduino ، Raspberry Pi و PIC به دلیل سهولت در استفاده و در دسترس بودن کتابخانه های برنامه نویسی ، گزینه های محبوب هستند.

روند اساسی رانندگی یک LED 7 بخش با میکروکنترلر مراحل زیر را شامل می شود:

1. پیکربندی پین: بخش های جداگانه از 7 بخش را به پین های خروجی مناسب میکروکنترلر متصل کنید. در صورت استفاده از یک LED کاتد مشترک ، بخش ها از طریق مقاومت های محدود کننده جریان به پین های خروجی میکروکنترلر متصل می شوند. در صورت استفاده از یک LED آند مشترک ، بخش ها از طریق یک ترانزیستور یا بافر به پین های خروجی میکروکنترلر متصل می شوند تا جریان کافی را فراهم کنند.
2. نقشه برداری شخصیت: یک آرایه یا یک جدول جستجو ایجاد کنید که الگوهای بخش را برای هر شخصیت الفبایی ذخیره می کند. این جدول می تواند برای بازیابی سریع الگوی مناسب بر اساس شخصیتی که باید نمایش داده شود استفاده شود.
3. تابع نمایش: تابعی را بنویسید که یک کاراکتر را به عنوان ورودی می گیرد و پین های خروجی میکروکنترلر را به الگوی بخش مربوطه تنظیم می کند. این عملکرد را می توان هر زمان که یک شخصیت جدید نمایش داده شود ، خوانده شود.

در اینجا به عنوان مثال کد Arduino آورده شده است که نحوه نمایش اعداد 0 تا 9 را در یک کاتد مشترک 7 بخش LED نشان می دهد:

// پین های متصل به بخش های const int segmentpins [] = {2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8} را تعریف کنید. // Segment patterns for numbers 0 to 9 const byte digitPatterns[] = { B1111110, // 0 B0110000, // 1 B1101101, // 2 B1111001, // 3 B0110011, // 4 B1011011, // 5 B1011111, // 6 B1110000, // 7 B1111111, // 8 B1111011 // 9 } ؛ void setup () {// تنظیم پین های قطعه به عنوان خروجی برای (int i = 0 ؛ i <7 ؛ i ++) {pinmode (segmentpins [i] ، خروجی) ؛ }} loop void () {// شماره نمایش 0 تا 9 با تأخیر 1 ثانیه بین هر شماره برای (int i = 0 ؛ i <10 ؛ i ++) {displayDigit (i) ؛ تأخیر (1000) ؛ }} void displayDigit (رقم int) {// الگوی بخش را برای الگوی بایت رقمی = DigitPatterns [Digit] دریافت کنید. // پین های قطعه را مطابق با الگوی (int i = 0 ؛ i <7 ؛ i ++) تنظیم کنید {DigitalWrite (SegmentPins [i] ، bitread (الگوی ، i)) ؛ }}

چند LED چند گروه چند برابر

در بسیاری از برنامه ها ، از چندین LED 7 بخش برای نمایش اعداد یا پیام های چند رقمی استفاده می شود. با این حال ، رانندگی هر LED به صورت جداگانه به تعداد زیادی پین خروجی روی میکروکنترلر نیاز دارد. برای غلبه بر این محدودیت ، معمولاً از تکنیکی به نام Multiplexing استفاده می شود.

چند برابر شدن مستلزم تغییر سریع بین LED های فردی است و هر یک را به صورت توالی برای یک دوره زمانی کوتاه روشن می کند. از آنجا که چشم انسان تداوم بینایی دارد ، تمام LED ها را به طور همزمان روشن می کند. دو نوع اصلی چند برابر وجود دارد: چند برابر کردن تقسیم زمان (TDM) و چند برابر کردن تقسیم فرکانس (FDM). TDM متداول ترین روش برای رانندگی LED های 7 بخش است.

برای اجرای چند برابر TDM ، هر LED 7 بخش به همان مجموعه پین های قطعه متصل می شود و از یک پین فعال جداگانه برای کنترل استفاده می شود که LED در حال حاضر فعال است. میکروکنترلر بین فعال کردن هر LED و نمایش رقم مناسب روی آن متناوب است. موارد زیر به عنوان مثال کد Arduino است که نشان می دهد چگونه می توان سه LED 7 قطعه کاتد مشترک را برای نمایش یک شماره سه رقمی چند برابر کرد:

// پین های متصل به بخش های const int segmentpins [] = {2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8} را تعریف کنید. // پین های متصل به خطوط فعال LED ها را فعال کنید [] = 9 ، 10 ، 11} ؛ // Segment patterns for numbers 0 to 9 const byte digitPatterns[] = { B1111110, // 0 B0110000, // 1 B1101101, // 2 B1111001, // 3 B0110011, // 4 B1011011, // 5 B1011111, // 6 B1110000, // 7 B1111111, // 8 B1111011 // 9 } ؛ // شماره ای که باید شماره int = 123 نمایش داده شود ؛ void setup () {// تنظیم پین های قطعه به عنوان خروجی برای (int i = 0 ؛ i <7 ؛ i ++) {pinmode (segmentpins [i] ، خروجی) ؛ } // پین های فعال را به عنوان خروجی برای (int i = 0 ؛ i <3 ؛ i ++) تنظیم کنید {pinmode (EnablePins [i] ، خروجی) ؛ DigitalWrite (EnablePins [i] ، بالا) ؛ // غیرفعال کردن همه LED ها در ابتدا}}} void loop () {// رقم های فردی را از شماره int digit1 = شماره / 100 استخراج کنید. int digit2 = (تعداد / 10) ٪ 10 ؛ int digit3 = شماره ٪ 10 ؛ // Multiplex LED ها برای (int i = 0 ؛ i <3 ؛ i ++) {// فعال کردن LED DigitalWrite فعلی (فعال کردن [i] ، کم). // نمایش رقم مناسب اگر (i == 0) {displayDigit (digit1) ؛ } other if (i == 1) {displayDigit (digit2) ؛ } other {displayDigit (digit3) ؛ } // تأخیر برای یک دوره کوتاه برای اجازه دادن به LED به تأخیر روشن (2) ؛ // DigitalWrite LED فعلی را غیرفعال کنید (EnablePins [i] ، بالا) ؛ }} void displayDigit (رقم int) {// الگوی بخش را برای الگوی بایت رقمی = DigitPatterns [Digit] دریافت کنید. // پین های قطعه را مطابق با الگوی (int i = 0 ؛ i <7 ؛ i ++) تنظیم کنید {DigitalWrite (SegmentPins [i] ، bitread (الگوی ، i)) ؛ }}

محصولات LED 7 بخش ما

ما به عنوان یک تأمین کننده LED 7 بخش ، ما طیف گسترده ای از محصولات LED با کیفیت 7 بخش با کیفیت بالا را برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریان ارائه می دهیم. محصولات ما شامل می شوندبخش یک رقمی 7 LEDبابخش سه رقمی 7 LEDوتبخش چهار رقمی LEDبشر این LED ها در هر دو کاتد مشترک و تنظیمات آند مشترک در دسترس هستند و در اندازه ها و رنگ های مختلفی قرار می گیرند تا متناسب با برنامه های مختلف باشند.

LED های 7 بخش ما با استفاده از فناوری پیشرفته و مواد با کیفیت بالا ساخته می شوند و از عملکرد و قابلیت اطمینان عالی اطمینان می دهند. آنها به طور گسترده در برنامه هایی مانند ساعتهای دیجیتال ، ماشین حساب ، متر و سیستم های کنترل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این که آیا شما یک سرگرمی ، مهندس یا یک تولید کننده هستید ، ما راه حل LED 7 بخش صحیح را برای شما داریم.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر به محصولات LED 7 بخش ما علاقه مند هستید یا در مورد نمایش شخصیت های الفبایی در LED های 7 گروهی سؤالی دارید ، لطفاً با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما همیشه آماده هستند تا در مورد نیازهای تهیه خود به شما کمک کنند و بهترین راه حل های ممکن را برای شما فراهم کنند. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما و کمک به شما در دستیابی به اهداف پروژه هستیم.

منابع

• مستندات Arduino: https://www.arduino.cc/reference/en/
• آموزش الکترونیک: https://www.electronic-tutorials.ws/
• Sparkfun Learn: https://learn.sparkfun.com/tutorials/