مؤشرات LED من سبعة قطاعات. مؤشر LED من سبعة أجزاء مؤشرات LED من سبعة أجزاء مع كاثود مشترك

LED (أو الصمام الثنائي الباعث للضوء) هو صمام ثنائي ضوئي يصدر طاقة ضوئية على شكل "فوتونات" عندما يكون متحيزًا للأمام. في الإلكترونيات نسمي هذه العملية بالتألق الكهربائي. ويتراوح لون الضوء المرئي المنبعث من مصابيح LED من الأزرق إلى الأحمر ويتم تحديده من خلال الطيف الطيفي للضوء المنبعث، والذي يعتمد بدوره على الشوائب المختلفة التي تضاف إلى المواد شبه الموصلة أثناء عملية تصنيعها.

تتمتع مصابيح LED بالعديد من المزايا مقارنة بالمصابيح ووحدات الإنارة التقليدية، ولعل أهمها صغر حجمها، ومتانتها، وألوانها المتنوعة، وانخفاض تكلفتها وسهولة توفرها، وقدرتها 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 غلاف واحد مدمج، مما يشكل ما يسمى بمؤشر مكون من سبعة أجزاء.

يتكون المؤشر المكون من سبعة أجزاء من سبعة مصابيح LED (ومن هنا اسمه)، مرتبة في مستطيل، كما هو موضح في الشكل. يُسمى كل من مصابيح LED السبعة قطعة لأنه عند إضاءتها، تشكل القطعة جزءًا من رقم (عشري أو 12 رقمًا).في بعض الأحيان، داخل نفس الحزمة، يتم استخدام مصباح LED إضافي ثامن. يعمل على عرض العلامة العشرية (DP)، مما يسمح بعرض ما إذا كان مؤشران أو أكثر من 7 قطاعات متصلين معًا لتمثيل أرقام أكبر من عشرة.

يتم توصيل كل جزء من قطاعات شاشة LED السبعة بلوحة صف الاتصال المقابلة الموجودة مباشرة على غلاف المؤشر البلاستيكي المستطيل. يتم تسمية دبابيس LED من خلال g، والتي تمثل كل قطعة على حدة. جهات الاتصال الأخرى لقطاعات LED مترابطة وتشكل مخرجات مشتركة.

لذا، فإن التحيز الأمامي المطبق على الأطراف المقابلة لقطاعات LED بترتيب معين سوف يتسبب في إضاءة بعض الأجزاء بينما يظل الباقي داكنًا، مما يسمح بإضاءة رمز نمط الرقم المطلوب ليتم عرضه على الشاشة. يتيح لنا ذلك تمثيل كل رقم من الأرقام العشرية العشرية من 0 إلى 9 على شاشة مكونة من 7 أجزاء.

عادةً ما يتم استخدام الدبوس المشترك لتحديد نوع العرض المكون من 7 أجزاء. تحتوي كل شاشة LED على طرفي توصيل، أحدهما يسمى "الأنود"، والآخر يسمى "الكاثود". لذلك، يمكن أن يحتوي مؤشر LED المكون من سبعة أجزاء على نوعين من تصميم الدوائر - مع كاثود مشترك (OC) ومع أنود مشترك (OA).

الفرق بين هذين النوعين من شاشات العرض هو أنه في التصميم OK، تكون كاثودات جميع الأجزاء السبعة متصلة مباشرة ببعضها البعض، وفي تصميم الأنود المشترك (CA)، ترتبط أنودات جميع الأجزاء السبعة ببعضها البعض. كلا المخططين يعملان على النحو التالي.

• الكاثود المشترك (OC) - الكاثودات المترابطة لجميع قطاعات LED لها مستوى منطقي "0" أو متصلة بسلك مشترك. تتم إضاءة الأجزاء الفردية من خلال تطبيق إشارة منطقية عالية أو منطقية 1 على طرف الأنود الخاص بها من خلال المقاوم المحدود للتحيز الأمامي لمصابيح LED الفردية.
• الأنود المشترك (CA) - يتم دمج الأنودات الخاصة بجميع قطاعات LED ولها مستوى منطقي "1". تضيء المقاطع الفردية للمؤشر عند توصيل كل كاثود محدد بالأرض أو المنطق "0" أو إشارة منخفضة الجهد من خلال المقاوم المحدد المقابل.

بشكل عام، تعد مؤشرات الأنود المشتركة ذات الأجزاء السبعة أكثر شيوعًا، نظرًا لأن العديد من الدوائر المنطقية قد تتطلب تيارًا أكبر مما يمكن أن يوفره مصدر الطاقة. لاحظ أيضًا أن شاشة الكاثود الشائعة ليست بديلاً مباشرًا في الدائرة لشاشة الأنود الشائعة. والعكس صحيح - وهذا يعادل تشغيل مصابيح LED في الاتجاه المعاكس، وبالتالي لن ينبعث أي ضوء.

على الرغم من أنه يمكن اعتبار المقياس المكون من 7 أجزاء بمثابة شاشة عرض واحدة، إلا أنه لا يزال يتكون من سبعة مصابيح LED فردية ضمن حزمة واحدة، وعلى هذا النحو، تتطلب مصابيح LED هذه حماية من التيار الزائد. تبعث مصابيح LED الضوء فقط عندما تكون منحازة للأمام، وتتناسب كمية الضوء المنبعثة مع التيار الأمامي. هذا يعني فقط أن شدة LED تزداد خطيًا تقريبًا مع زيادة التيار. لذلك، لتجنب إتلاف LED، يجب مراقبة هذا التيار الأمامي وتقييده بقيمة آمنة بواسطة مقاومة خارجية محددة.

تسمى هذه المؤشرات المكونة من سبعة قطاعات ثابتة. عيبهم الكبير هو العدد الكبير من المسامير الموجودة في العبوة. للقضاء على هذا العيب، يتم استخدام مخططات التحكم الديناميكي لمؤشرات سبعة قطاعات.

اكتسب المؤشر المكون من سبعة أجزاء شعبية كبيرة بين هواة الراديو لأنه سهل الاستخدام وسهل الفهم.

سنتعرف في هذا الدرس على المخططات الخاصة بتوصيل مؤشرات LED ذات الأجزاء السبعة بوحدات التحكم الدقيقة وكيفية التحكم في المؤشرات.

تظل مؤشرات LED ذات الأجزاء السبعة واحدة من العناصر الأكثر شيوعًا لعرض المعلومات الرقمية.

صفاتهم التالية تساهم في هذا.

• سعر منخفض. من حيث العرض، لا يوجد شيء أرخص من مؤشرات LED الرقمية.
• مجموعة متنوعة من الأحجام. أصغر وأكبر المؤشرات هي LED. أعرف مؤشرات LED بارتفاعات أرقام تتراوح من 2.5 ملم إلى 32 سم.
• توهج في الظلام. في بعض التطبيقات، تكون هذه الخاصية حاسمة تقريبًا.
• لديهم ألوان توهج مختلفة. حتى أن هناك لونين.
• تيارات التحكم منخفضة جدًا. يمكن توصيل مؤشرات LED الحديثة بدبابيس وحدات التحكم الدقيقة بدون مفاتيح إضافية.
• مناسب لظروف التشغيل القاسية (نطاق درجة الحرارة، الرطوبة العالية، الاهتزاز، البيئات العدوانية، إلخ). بالنسبة لهذه الجودة، فإن مؤشرات LED ليس لها مثيل بين الأنواع الأخرى من عناصر العرض.
• عمر خدمة غير محدود.

أنواع مؤشرات LED.

يعرض مؤشر LED المكون من سبعة أجزاء حرفًا باستخدام سبعة مصابيح LED - مقاطع مكونة من أرقام. يضيء المصباح الثامن LED العلامة العشرية. إذن هناك 8 قطاعات في مؤشر مكون من سبعة قطاعات.

يتم تحديد الأجزاء بأحرف لاتينية من "A" إلى "H".

يتم دمج الأنودات أو الكاثودات الخاصة بكل LED في المؤشر وتشكيل سلك مشترك. لذلك، هناك مؤشرات ذات أنود مشترك وكاثود مشترك.

مؤشر LED مع الأنود المشترك.

مؤشر LED مع الكاثود المشترك.

تحكم LED ثابت.

يجب أن تكون مؤشرات LED متصلة بوحدة التحكم الدقيقة من خلال مقاومات تحدد التيار.

حساب المقاومات هو نفسه بالنسبة لمصابيح LED الفردية.

R = (عرض U - مقطع U) / مقطع I

لهذه الدائرة: الجزء الأول = (5 – 1.5) / 1000 = 3.5 مللي أمبير

تتوهج مؤشرات LED الحديثة بشكل مشرق للغاية حتى عند تيار يبلغ 1 مللي أمبير. بالنسبة للدائرة ذات الأنود المشترك، ستضيء المقاطع، عند أطراف التحكم التي سيولد المتحكم الدقيق مستوى منخفضًا منها.

في مخطط اتصال المؤشر بالكاثود المشترك، تتغير قطبية مصدر الطاقة وإشارات التحكم.

سوف يضيء المقطع، عند طرف التحكم الذي سيتم إنشاء مستوى عالٍ (5 فولت).

وضع متعدد للتحكم في مؤشرات LED.

يلزم وجود ثمانية دبابيس لتوصيل كل مؤشر مكون من سبعة أجزاء بوحدة التحكم الدقيقة. إذا كان هناك 3-4 مؤشرات (أرقام)، تصبح المهمة مستحيلة عمليا. لا يوجد ما يكفي من دبابيس المتحكم الدقيق. في هذه الحالة، يمكن توصيل المؤشرات في وضع الإرسال المتعدد، في وضع الإشارة الديناميكية.

يتم دمج نتائج الأجزاء التي تحمل نفس الاسم لكل مؤشر. وينتج عن ذلك مصفوفة من مصابيح LED متصلة بين دبابيس المقطع ودبابيس المؤشر المشتركة. فيما يلي دائرة للتحكم المتعدد في مؤشر مكون من ثلاثة أرقام مع أنود مشترك.

لتوصيل ثلاثة مؤشرات، كان هناك حاجة إلى 11 دبابيس، وليس 24، كما هو الحال في وضع التحكم الثابت.

مع العرض الديناميكي، يتم إضاءة رقم واحد فقط في أي وقت. يتم توفير إشارة عالية المستوى (5 فولت) إلى الطرف المشترك لإحدى البتات، ويتم إرسال إشارات منخفضة المستوى إلى أطراف المقطع لتلك الأجزاء التي يجب أن تضيء في هذا البت. بعد وقت معين، يضيء التفريغ التالي. يتم تطبيق مستوى عالٍ على طرفه المشترك، ويتم إرسال إشارات الحالة لهذا البت إلى منافذ المقطع. وهكذا لجميع الأرقام في حلقة لا نهاية لها. يسمى وقت الدورة وقت تجديد المؤشر. إذا كان وقت التجديد قصيرا بما فيه الكفاية، فإن العين البشرية لن تلاحظ تبديل التصريفات. يبدو أن جميع التصريفات متوهجة باستمرار. لتجنب وميض المؤشرات، يعتقد أن وتيرة دورة التجديد يجب أن تكون على الأقل 70 هرتز. أحاول استخدام ما لا يقل عن 100 هرتز.

تبدو دائرة الإشارة الديناميكية لمصابيح LED ذات الكاثود المشترك هكذا.

تتغير قطبية جميع الإشارات. الآن يتم تطبيق مستوى منخفض على السلك المشترك للتفريغ النشط، ويتم تطبيق مستوى عالٍ على الأجزاء التي يجب أن تضيء.

حساب عناصر العرض الديناميكية لمؤشرات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).

الحساب أكثر تعقيدًا إلى حد ما من الوضع الثابت. أثناء الحساب من الضروري تحديد:

• متوسط ​​​​تيار القطاعات.
• تيار النبض للقطاعات
• مقاومة الجزء المقاوم
• تيار النبض للمحطات المشتركة للتصريفات.

لأن تضيء أرقام المؤشر بدورها، ويحدد سطوع التوهج متوسط ​​التيار. يجب أن نختاره بناءً على معلمات المؤشر والسطوع المطلوب. سيحدد متوسط ​​التيار سطوع المؤشر عند مستوى يتوافق مع التحكم الثابت بنفس التيار الثابت.

دعنا نختار تيارًا متوسطًا للقطعة يبلغ 1 مللي أمبير.

الآن دعونا نحسب تيار النبض للقطعة. لتوفير متوسط ​​التيار المطلوب، يجب أن يكون تيار النبض أكبر بـ N مرة. حيث N هو عدد أرقام المؤشر.

أنا الجزء عفريت. = أنا الجزء متوسط *ن

لمخططنا الأول الجزء. عفريت. = 1 * 3 = 3 مللي أمبير.

نحسب مقاومة المقاومات التي تحد من التيار.

R = (عرض U - مقطع U) / مقطع I. عفريت.

ر = (5 - 1.5) / 0.003 = 1166 أوم

نحدد التيارات النبضية للمحطات المشتركة للتصريفات. يمكن أن تضيء 8 أجزاء في نفس الوقت، مما يعني أنك بحاجة إلى مضاعفة تيار النبض لقطعة واحدة في 8.

أنا فئة عفريت. = أنا الجزء عفريت. * 8

بالنسبة لدائرتنا أنا فئة عفريت. = 3*8 = 24 مللي أمبير.

• نختار مقاومة المقاوم لتكون 1.1 كيلو أوم؛
• يجب أن توفر دبابيس متحكم التحكم في القطعة تيارًا لا يقل عن 3 مللي أمبير؛
• يجب أن توفر دبابيس وحدة التحكم الدقيقة لاختيار رقم المؤشر تيارًا لا يقل عن 24 مللي أمبير.

مع هذه القيم الحالية، يمكن توصيل المؤشر مباشرة بمنافذ لوحة Arduino، دون استخدام مفاتيح إضافية. بالنسبة للمؤشرات الساطعة، فإن هذه التيارات كافية تماما.

مخططات مع مفاتيح إضافية.

إذا كانت المؤشرات تتطلب تيارًا أكثر، فمن الضروري استخدام مفاتيح إضافية، خاصة لإشارات اختيار الأرقام. إجمالي تيار التفريغ هو 8 أضعاف تيار قطعة واحدة.

مخطط اتصال لمؤشر LED مع أنود مشترك في الوضع المتعدد مع مفاتيح الترانزستور لاختيار التصريفات.

لاختيار بت في هذه الدائرة، من الضروري توليد إشارة منخفضة المستوى. سيتم فتح المفتاح المقابل وتوفير الطاقة لتفريغ المؤشر.

مخطط اتصال لمؤشر LED مع كاثود مشترك في الوضع المتعدد مع مفاتيح الترانزستور لاختيار التصريفات.

لاختيار بت في هذه الدائرة، من الضروري توليد إشارة عالية المستوى. سيقوم المفتاح المقابل بفتح وإغلاق محطة التفريغ المشتركة على الأرض.

قد تكون هناك دوائر يكون من الضروري فيها استخدام مفاتيح الترانزستور لكلا القطاعين ودبابيس البت المشتركة. يتم تجميع هذه المخططات بسهولة من المخططين السابقين. يتم استخدام جميع الدوائر الموضحة عندما يتم تشغيل المؤشر بجهد يساوي مصدر طاقة وحدة التحكم الدقيقة.

مفاتيح للمؤشرات مع زيادة جهد الإمداد.

هناك مؤشرات كبيرة يتكون كل جزء فيها من عدة مصابيح LED متصلة على التوالي. لتشغيل مثل هذه المؤشرات، يلزم وجود مصدر بجهد أكبر من 5 فولت.يجب أن توفر المفاتيح تبديل الجهد المتزايد الذي يتم التحكم فيه بواسطة إشارات مستوى المتحكم الدقيق (عادةً 5 فولت).

تظل دائرة المفاتيح التي تربط إشارات المؤشر بالأرض دون تغيير. ويجب بناء مفاتيح الطاقة وفق مخطط مختلف، على سبيل المثال، مثل هذا.

في هذه الدائرة، يتم اختيار البت النشط بواسطة المستوى العالي لإشارة التحكم.

بين أرقام المؤشر التبديل، يجب إيقاف تشغيل جميع القطاعات لفترة قصيرة (1-5 ميكروثانية). هذه المرة ضرورية لإكمال العمليات العابرة لتبديل المفاتيح.

من الناحية الهيكلية، يمكن دمج دبابيس التفريغ في حالة واحدة لمؤشر متعدد الأرقام، أو يمكن تجميع مؤشر متعدد الأرقام من مؤشرات منفصلة مكونة من رقم واحد. علاوة على ذلك، يمكنك تجميع مؤشر من مصابيح LED الفردية المدمجة في المقاطع. يتم ذلك عادةً عندما يكون من الضروري تجميع مؤشر كبير جدًا. جميع المخططات المذكورة أعلاه ستكون صالحة لمثل هذه الخيارات.

في الدرس القادم سوف نقوم بتوصيل مؤشر LED ذو سبعة أجزاء بلوحة الاردوينو وكتابة مكتبة للتحكم به.

فئة: . يمكنك وضع إشارة مرجعية عليه.

أو موازين الحرارة ذات الأعداد الكبيرة فمن الصعب العثور على مؤشرات مناسبة (مثل ALS)، وأحيانا تحتاج إلى حجم غير متوفر تجاريا. للقيام بذلك، غالبا ما يتم تجميع كل عنصر (قطعة) من الأرقام من عدة مصابيح LED مستديرة عادية. نحن نقدم نسخة أكثر تقدمًا وملاءمة من هذا الحل باستخدام الدائرة الدقيقة 74HC595. وأسفر المشروع عن لافتات يبلغ ارتفاعها حوالي 10 سنتيمترات، ويمكن رؤيتها على مسافات طويلة. إذا لزم الأمر، يمكن توصيل عدد كبير من الأرقام ببعضها البعض بشكل تسلسلي من خلال موصل متخصص.

رسم تخطيطى

هذه الدائرة عبارة عن وحدة تحكم عرض مكونة من 7 أرقام مكونة من رقم واحد باستخدام مجموعة كبيرة من 5 مصابيح LED لكل مقطع ومسجل إزاحة لسهولة التحكم في إدخال وحدة التحكم الدقيقة. يبلغ قطر كل من مصابيح LED المستخدمة في هذا المشروع 5 مم.

تساعد شريحة ULN2003 على تضخيم التيار المتدفق عبر مصابيح LED. المقاومات R1 - R8 تعمل على تحديد تيار مصابيح LED، والتي يتم توصيلها على التوالي في الدائرة.

يوم جيد! بعد انقطاعي الطويل والقسري، سنواصل إتقان دورة برمجة الأردوينو. في أحد دروسنا السابقة، عملنا بالفعل مع سلسلة من مصابيح LED، والآن حان الوقت للانتقال إلى المرحلة التالية من التدريب. سيكون موضوع مقال اليوم عبارة عن مؤشر مكون من 7 أجزاء.

سيتكون التعرف على المؤشر المكون من 7 قطاعات من جزأين. في الجزء الأول، سنتناول بإيجاز العنصر النظري، ونعمل مع الأجهزة ونكتب برامج بسيطة.

في المرة الأخيرة التي عملنا فيها بسلسلة من 8 مصابيح LED، سيكون هناك اليوم أيضًا 8 منها (7 شرائط LED ونقطة واحدة). وعلى عكس التسلسل السابق، فإن عناصر هذه المجموعة لا تصطف (واحدة تلو الأخرى)، بل يتم ترتيبها بترتيب معين. بفضل هذا، باستخدام مكون واحد فقط يمكنك عرض 10 أرقام (من 0 إلى 9).

هناك فرق مهم آخر يميز هذا المؤشر عن مصابيح LED البسيطة. يحتوي على كاثود مشترك (أو بالأحرى قدمين متكافئتين 3 و 8، حيث يتم توصيل الكاثود). يكفي فقط توصيل أحد الكاثودات بالأرض ( أرض). تحتوي جميع عناصر المؤشر على أنودات فردية.

انحراف صغير. ينطبق كل ما سبق على المؤشرات المكونة من 7 قطاعات ذات الكاثود المشترك. ومع ذلك، هناك مؤشرات ذات أنود مشترك. إن ربط هذه المؤشرات به اختلافات كبيرة، لذا يرجى عدم الخلط بين "الخاطئ والصالح". عليك أن تفهم بوضوح نوع الجهاز المكون من سبعة أجزاء الذي بين يديك!

بالإضافة إلى الاختلافات بين مصابيح LED البسيطة والمؤشرات المكونة من 7 قطاعات، هناك أيضًا ميزات مشتركة. على سبيل المثال: يمكن تركيب المؤشرات، مثل مصابيح LED، في صف (تسلسل) لعرض أرقام مكونة من رقمين أو ثلاثة أو أربعة أرقام (أرقام). ومع ذلك، لا أنصحك بالقلق كثيرًا بشأن تجميع مجموعات الأجزاء بنفسك. للبيع "بجانب" المؤشرات المكونة من رقم واحد، يتم أيضًا بيع المؤشرات متعددة الأرقام.

أتمنى ألا تنسى الحاجة إلى استخدام مقاومات الحد الحالي عند توصيل مصابيح LED. الأمر نفسه ينطبق على المؤشرات: يجب أن يكون لكل عنصر من عناصر المؤشر مقاوم خاص به متصل. 8 عناصر (7 + 1) – 8 مقاومات.

كان في متناول يدي وحدة مكونة من سبعة أجزاء تحمل علامة 5161AS (الكاثود المشترك). دبوس:

رسم تخطيطى

كما قلت سابقًا، من أجل تشغيل الجزء "A"، نقوم بتوصيل الأرض بأي طرف مشترك (3 أو 8)، ونزود طاقة 5 فولت للطرف 7. إذا كان المؤشر يحتوي على أنود مشترك، فإننا نطبق 5 فولت على الأنود ونقوم بتأريض مخرج المقطع!

دعونا نجمع مقعد الاختبار. نقوم بتوصيل الأسلاك بالترتيب، بدءًا من الساق الأولى، والتي تذهب إلى الطرف الثاني من لوحة Arduino. نقوم بتوصيل الأرض بالدبوس 8 من المؤشر.

بعد تجميع الحامل، يمكنك البدء في كتابة البرامج الثابتة.

للتحقق من المؤشر، دعونا نقوم بتشغيل البرنامج المكتوب. دعونا نختار العنصر "A" ونقوم بوميضه.

الآن دعونا نضيء الرقم 2. للقيام بذلك، دعونا نقوم بتشغيل بعض العناصر الأخرى.

لإخراج رقم واحد، تحتاج إلى كتابة عدد n من أسطر التعليمات البرمجية. الأمر صعب، ألا تعتقد ذلك؟

هناك طريقة أخرى. من أجل عرض أي رقم على المؤشر، يجب أولاً تمثيله كتسلسل معين من البتات.

جدول المراسلات.

إذا كانت الشاشة تحتوي على أنود مشترك، فيجب استبدال 1 بـ 0، و0 بـ 1!

العمود السداسي هو تمثيل لرقم في شكل بايت (سنتحدث عن هذا بمزيد من التفصيل في الجزء الثاني).

يتم كتابة الرقم في نظام الأرقام الثنائية على النحو التالي: 0b00000000. 0ب- النظام الثنائي. الأصفار تعني أن جميع مصابيح LED مطفأة.

عند الاتصال، استخدمنا الأطراف من 2 إلى 9. لتشغيل الطرف 2، اكتب واحدًا إليه = 0b00000001.البت الرابع من اليمين هو المسؤول عن النقطة. الجزء الأخير يتوافق مع الخط الموجود في منتصف المؤشر.

لنكتب مثالاً لإخراج الرقم 0.

لتقليل عدد الأسطر المكتوبة، سوف نستخدم حلقة تسمح لك بـ "تكرار" جميع البتات الثمانية. عامل Enable_segmentيتم تعيين قيمة البت الذي تتم قراءته. بعد ذلك، يتم ضبط الإخراج الحالي على الوضع المناسب ( وجود أو عدم وجود إشارة).

ملاحظة: تقوم الدالة bitRead() بقراءة حالة البت المحدد وإرجاع قيمة الحالة (0 أو 1).بت ريد (س، ن)حيث x هو الرقم الذي يجب قراءة بتاته؛ n هو عدد البت الذي يجب قراءة حالته. يبدأ الترقيم بالبت الأقل أهمية (أقصى اليمين) المرقم 0.

وفي نهاية الجزء الأول سنكتب عدادًا صغيرًا.

سنتحدث في مقال اليوم عن المؤشرات المكونة من 7 قطاعات وكيفية "تكوين صداقات" مع Arduino. هناك عدة خيارات. الأسهل بالطبع هو الذهاب إليه وشراء مؤشر جاهز مع درع متكامل (هذا ما يسمى البطاقة المطابقة)، لكننا لا نبحث عن طرق سهلة، لذلك سنتخذ مسارًا أكثر صعوبة قليلاً. أيها المبتدئون - لا تنزعجوا، هذا المقال مثل مقالاتي السابقة (و ) فقط لك. دع المعلمين يكتبون لنفس المعلمين ذوي الخبرة، وأنا مبتدئ - أكتب للمبتدئين.

لماذا مؤشر 7 قطاعات؟ بعد كل شيء، هناك العديد من الشاشات المختلفة، مع عدد كبير من الشخصيات والخطوط والأقطار المختلفة والدقة، بالأبيض والأسود واللون، والتي تكلف أكثرها تكلفة بضعة دولارات... وهنا: "القديمة" واحد، بسيط للغاية، ولكنه يتطلب عددًا كبيرًا من المسامير ذات مؤشر 7 قطع، ولكن لا يزال هذا "الرجل العجوز" يتمتع أيضًا بميزة. الحقيقة هي أنه باستخدام الرسومات الواردة هنا، يمكنك إحياء ليس فقط مؤشرًا بارتفاع رقمي يبلغ 14 مم، ولكن أيضًا مشاريع أكثر خطورة (وإن كانت محلية الصنع)، وأرقام العدادات في هذه الحالة بعيدة عن الحد الأقصى. قد لا يكون هذا مثيرًا للاهتمام بالنسبة لسكان العواصم، لكن سكان نوفوكاتسابيتوفكا أو نيجنيايا كيدروفكا سيكونون سعداء للغاية إذا ظهرت ساعة في النادي أو مجلس القرية يمكنها أيضًا عرض التاريخ ودرجة الحرارة، وسيتحدثون عن الخالق من هذه الساعة لفترة طويلة جدا. لكن مثل هذه الساعات هي موضوع مقال منفصل: سوف يرغب الزوار في ذلك - سأكتب. كل ما هو مكتوب أعلاه يمكن اعتباره مقدمة. مثل مقالتي الأخيرة، ستتكون هذه المقالة من أجزاء، هذه المرة من قسمين. في الجزء الأول، سنقوم ببساطة "بإدارة" المؤشر، وفي الجزء الثاني سنحاول تكييفه لشيء مفيد على الأقل. لذلك دعونا نواصل:

الجزء الأول. تجريبية - تعليمية

أساس هذا المشروع هو ARDUINO UNO، المعروف لنا بالفعل من المقالات السابقة. دعني أذكرك أن أسهل طريقة لشرائه موجودة هنا:أو هنا: بالإضافة إلى ذلك، ستحتاج إلى مؤشر مكون من 4 أرقام و7 أجزاء. لدي، على وجه الخصوص، GNQ-5641BG-11. لماذا هذا واحد؟ نعم، ببساطة لأنني اشتريته عن طريق الخطأ قبل 5 سنوات، وكنت كسولًا جدًا لدرجة أنني لم أتمكن من تغييره، لذلك كان مستلقيًا طوال هذا الوقت، منتظرًا على أهبة الاستعداد. أعتقد أن أي شخص لديه أنود مشترك سيفعل ذلك (ومع الكاثود المشترك يكون ذلك ممكنًا، ولكن سيتعين عليك عكس بيانات المصفوفة وقيم المنافذ الأخرى - أي تغييرها إلى القيم المعاكسة)، طالما إنها ليست قوية جدًا حتى لا تحرق الاردوينو. بالإضافة إلى ذلك، يمكن "تمزيق" 4 مقاومات تحد من التيار، كل منها حوالي 100 أوم، وقطعة من الكابل (10 سم كانت كافية بالنسبة لي) لـ 12 دبابيس (مركزًا) من المقاومة الأوسع، وهو ما فعلته. أو يمكنك حتى لحامها بأسلاك منفصلة، ​​فلن تكون هناك مشاكل. ستحتاج أيضًا إلى دبابيس للوحة (11 قطعة)، على الرغم من أنه إذا كنت حريصًا فيمكنك الاستغناء عنها. يمكن رؤية رسم تخطيطي للمؤشر في الشكل 1، والمخطط الخاص به في الشكل 2. وسأشير أيضًا إلى أنه من الأفضل توفير ما لا يزيد عن 2.1 فولت لكل جزء من هذا المؤشر (محدودة بمقاومات 100 أوم)، و في هذه الحالة لن يستهلك أكثر من 20 مللي أمبير. إذا أضاء الرقم "8"، فإن الاستهلاك لن يتجاوز 7x20=140 مللي أمبير، وهو أمر مقبول تمامًا لمخرجات الأردوينو. سيطرح القارئ الفضولي السؤال التالي: "لكن 4 عمليات تفريغ تبلغ كل منها 140 مللي أمبير هي بالفعل 4x140 = 560 مللي أمبير، وهذا بالفعل كثير جدًا!" سأجيب - سيبقى 140. كيف؟ واصل القراءة! يمكن رؤية موقع المسامير الموجودة على المؤشر في الشكل 3. ونجري الاتصال وفقًا للجدول 1.

أرز. 1- رسم المؤشر

أرز. 2- دائرة المؤشر

أرز. 3 - تحديد الموقع

الجدول 1

دبوس اردوينو أونو	دبوس المؤشر	ملحوظة
		الجزء ز
		الجزء واو
		الجزء ه
		الجزء د
		الجزء ج
		الجزء ب
		الجزء أ
		يتم توصيل الأنود المشترك للقطعة رقم 1 من خلال مقاومة 100 أوم.
		يتم توصيل الأنود المشترك للقطعة رقم 2 من خلال مقاومة 100 أوم.
		يتم توصيل الأنود المشترك للقطعة رقم 3 من خلال مقاومة 100 أوم.
		يتم توصيل الأنود المشترك للقطعة رقم 6 من خلال مقاومة 100 أوم.

نقوم بملء رسم بسيط وهو عبارة عن “جدول عد” بسيط من 0 إلى 9:


الآن لبعض التوضيح. DDRD هو سجل للمنفذ D (DDRB - على التوالي، المنفذ B) خلف الكلمة "المخيفة" "التسجيل" هناك فقط وظيفة "مخفية" تشير إلى ما إذا كان المنفذ سيقرأ شيئًا ما باستخدام الدبوس الخاص به (تلقي المعلومات)، أو العكس بالعكس سيكون من الممكن القيام بشيء هناك ثم الكتابة (تقديم المعلومات). في هذه الحالة، السطر DDRD=B11111111; يشير إلى أن كافة أطراف المنفذ D يتم إخراجها، أي. المعلومات سوف تخرج منهم. الحرف "B" يعني أنه يتم كتابة رقم ثنائي في السجل. سوف يسأل القارئ الذي نفد صبره على الفور: "هل النظام العشري ممكن!؟!" وأسارع إلى طمأنتك بأن ذلك ممكن، ولكن المزيد عن ذلك بعد قليل. إذا أردنا استخدام نصف المنفذ للإدخال والنصف الآخر للإخراج، فيمكننا تحديده على النحو التالي: DDRD=B11110000; تظهر تلك الدبابيس التي ستعطي المعلومات، والأصفار تظهر تلك التي ستتلقى هذه المعلومات. تكمن الراحة الرئيسية للسجل أيضًا في أنك لا تحتاج إلى تسجيل جميع المسامير 8 مرات، أي. نحفظ 7 أسطر في البرنامج. والآن لننظر إلى السطر التالي:

بورتب=B001000; // تعيين الدبوس 11 للمنفذ B على ارتفاع

PORTB هو سجل بيانات المنفذ B، أي. من خلال كتابة رقم فيه، نشير إلى أي طرف من المنفذ سيحتوي على واحد وأي طرف سيكون له صفر. بالإضافة إلى التعليق، سأقول أنه إذا أخذت Arduino Uno بطريقة يمكنك من خلالها رؤية وحدة التحكم والمسامير الرقمية في الأعلى، فسيكون الإدخال في السجل واضحًا، أي. أي "صفر" (أو "واحد") يتوافق مع أي دبوس، أي. الصفر الموجود في أقصى اليمين للمنفذ B هو المسؤول عن المنفذ الثامن، والصفر الموجود في أقصى اليسار هو المسؤول عن المنفذ الثالث عشر (الذي يحتوي على مؤشر LED مدمج). بالنسبة للمنفذ D، على التوالي، المنفذ الأيمن مخصص للدبوس 0، والمنفذ الأيسر مخصص للدبوس 7.
آمل أن يكون كل شيء واضحًا بعد هذه التوضيحات التفصيلية، ولكن بما أنه واضح، أقترح العودة إلى نظام الأرقام العشري المعروف لنا والمحبوب منذ الطفولة. وشيء آخر - قد يبدو الرسم المكون من 25 سطرًا صغيرًا، لكنه لا يزال مرهقًا إلى حد ما بالنسبة للمبتدئين. سنقوم بتقليلها.

دعونا نملأ رسمًا أبسط، وهو نفس "جدول العد":


فيديو 1.
11 سطراً فقط! هذه هي طريقتنا، "طريقة المبتدئين"! يرجى ملاحظة أنه بدلا من الأرقام الثنائية، تتم كتابة الأرقام العشرية في السجلات. وبطبيعة الحال، بالنسبة للأرقام العشرية، لا توجد حاجة لأحرف في المقدمة. أعتقد أنه لن يضر وضع كل الأرقام في الجداول.

الجدول 2. مطابقة الحرف المعروض لبيانات المنفذ

	الأنود المشترك		الكاثود المشترك
	النظام الثنائي	النظام العشري	النظام الثنائي	النظام العشري

الجدول 3. تطابق الرقم المعروض مع بيانات المنفذ

	الأنود المشترك		الكاثود المشترك
	النظام الثنائي	النظام العشري	النظام الثنائي	النظام العشري

انتباه! البيانات الواردة في الجدولين 2 و3 صالحة فقط عند توصيلها وفقًا للجدول 1.
لنقم الآن بتحميل رسم تخطيطي باستخدام "جدول العد" من 0 إلى 9999:

أرز. 4- جدول العد

يمكنك رؤية الرسم أثناء العمل علىفيديو 2.

هناك تعليقات في هذا الرسم أكثر من الكود نفسه. لا ينبغي أن يكون هناك أي أسئلة ... إلى جانب شيء واحد، أي نوع من "دورة الوميض" هذه، ما الذي يومض هناك في الواقع ولماذا؟ وهناك أيضًا نوع من المتغير لهذا ...
والنقطة الأساسية هي أن الأجزاء التي تحمل نفس الاسم من جميع الفئات الأربع متصلة عند نقطة واحدة. تحتوي A1 وA2 وA3 وA4 على كاثود مشترك؛ A1، B1،…..G1 الأنود المشترك. لذلك، من خلال تطبيق "1234" في نفس الوقت على المؤشر المكون من 4 أرقام، سنحصل على "8888" وسنتفاجأ جدًا بهذا. لمنع حدوث ذلك، يجب عليك أولاً إضاءة الرقم "1" في فئتك، ثم إيقاف تشغيله، وإضاءة الرقم "2" في فئتك، وما إلى ذلك. إذا قمت بذلك بسرعة كبيرة، فسيتم دمج وميض الأرقام، مثل الإطارات الموجودة في الفيلم، ولن تلاحظها العين عمليا. وتتحكم القيمة القصوى للمتغير الوامض في هذه الحالة في سرعة تغيير الأرقام على المؤشر. بالمناسبة، بفضل هذا "الخفقان" يبلغ الحد الأقصى للاستهلاك الحالي 140 مللي أمبير فقط، بدلا من 560. الآن أقترح الانتقال إلى شيء أكثر فائدة.

الجزء الثاني. على الأقل مفيدة قليلا

في هذا الجزء، سوف نقوم بإخراج الأحرف من جهاز كمبيوتر شخصي إلى مؤشر مكون من 7 قطاعات باستخدام ARDUINO MEGA. لماذا ظهرت فجأة فكرة «تبديل الخيول عند المعبر»؟ هناك سببان: أولاً، لم أفكر مطلقًا في ARDUINO MEGA في مقالاتي من قبل؛ وثانيًا، في ARDUINO UNO، ما زلت لم أفهم كيف يمكنني تبديل منفذ COM والمنفذ D ديناميكيًا. لكنني مبتدئ - يمكن أن يغفر لي. وبطبيعة الحال، يمكنك شراء وحدة التحكم هذه هنا: . لتنفيذ الخطة، اضطررت إلى أخذ مكواة لحام وإعادة لحام الكابل من جانب Arduino، وكذلك كتابة رسم جديد. يمكنك أن ترى كيف يتم لحام الكابل في الشكل 5. الشيء هو أن ARDUINO MEGA و ARDUINO UNO لهما منافذ مختلفة، بينما تحتوي Mega على العديد من المنافذ. يمكن رؤية مراسلات المسامير المستخدمة في الجدول 4.

أرز. 5- تمديدات كابلات جديدة

الجدول 4

			بورت ميجا

انتباه! هذا الجدول صالح فقط لهذا المشروع!

يجب عليك أيضًا ملاحظة أن المنفذ C الخاص بـ Arduino Mega "يبدأ" من المنفذ 37 ثم بترتيب تنازلي، والمنفذ A يبدأ من المنفذ 22 ثم بترتيب تصاعدي.

أرز. 6- منظر عام

ميزات التنفيذ الصغيرة: سنخرج 4 أحرف. يجب أن تكون الأحرف أرقامًا. إذا أدخلت "1234" وسنرى "1234"، إذا أدخلت "123456" فسنظل نرى "1234"، إذا أدخلت "ytsuk"، "fyva1234"، "otiog485909oapom" - فلن نرى أي شيء. إذا أدخلت "pp2345mm" فسنرى "23" أي. صغيرة ومدمجة "للحماية من الخداع".

الرسم الفعلي:



يمكنك أن ترى كيف يعمل هذا البرنامج فيفيديو 3.

مراجعة من إعداد بافيل سيرجيف