در 2025/05/6 26,356

مبانی نمایش 7 بخش ، Pinout ، انواع ، کنترل و استفاده

این راهنما در مورد نحوه نمایش 7 بخش و نحوه استفاده از آنها در پروژه های الکترونیکی خود است.این پین های موجود در صفحه نمایش ، نحوه روشن شدن هر بخش و دو نوع مشترک: کاتد مشترک و آند مشترک را توضیح می دهد.شما همچنین یاد می گیرید که چگونه می توانید بخش هایی را برای استفاده از میکروکنترلر ، نحوه کنترل روشنایی با مقاومت و نحوه استفاده از ترانزیستورها برای کنترل ایمن قدرت انجام دهید.این راهنما شامل مثالها ، نمودارها است و نشان می دهد که چگونه از نمایشگرهای 7 بخش در دستگاه های واقعی مانند ساعت ، دماسنج و مایکروویو استفاده می شود.این که آیا شما تازه پروژه ها را شروع کرده اید یا در حال ساخت هستید ، این راهنما به شما در درک و استفاده از نمایشگرهای 7 بخش به روش صحیح کمک می کند.

کاتالوگ

صفحه نمایش 7 قسمتی

یک صفحه نمایش معمولی تک رقمی دارای 10 پین است.هر پین یک بخش خاص را کنترل می کند ، به جز دو پین که به عنوان پایانه های مشترک برای قدرت عمل می کنند.به عنوان مثال ، پین 1 به بخش "E" (پایین سمت چپ) متصل می شود ، در حالی که پین ​​2 بخش کنترل "D" (پایین) را کنترل می کند.پین های 3 و 8 پایانه های مشترک هستند یا همه به زمین (کاتد مشترک) یا قدرت (آند مشترک) متصل هستند.بقیه پین ​​ها بخش های "C" ، "B" ، "A" ، "F" ، "G" و نقطه اعشاری را روشن می کنند.

شکل 2 پیکربندی پین صفحه نمایش 7 بخش

شماره پین	نام پین	شرح
1	اشمیه	LED پایین سمت چپ صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
2	د	پایین ترین LED از صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
3	کم	بر اساس نوع نمایشگر به زمین/VCC متصل شده است
4	جف	LED پایین سمت راست صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
5	DP	نقطه اعشاری LED از صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
6	شرح	LED بالا سمت راست صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
7	بوها	بالاترین LED صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
8	کم	بر اساس نوع نمایشگر به زمین/VCC متصل شده است
9	ج	LED بالا سمت چپ صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند
10	جف	LED میانی صفحه نمایش 7 بخش را کنترل می کند

ویژگی های نمایشگرهای 7 بخش

• ساخت بخش: یک صفحه نمایش 7 بخش شامل هفت میله قابل استفاده است که برای شکل دادن به اعداد ترتیب داده شده است و شبیه شکل "8" است.این بخش ها با عنوان "A" از طریق "G" ، با یک بخش هشتم اختیاری ، نقطه اعشاری (DP) ، که معمولاً در پایین سمت راست قرار دارد ، برچسب گذاری می شوند.با ترکیب این بخش ها در الگوهای مختلف ، صفحه نمایش می تواند رقم های 0-9 و چند حرف ساده مانند A -F را نشان دهد.این طرح ساده به دلیل سهولت در استفاده ، آن را برای نمایشگرهای عددی ایده آل می کند.

• فناوری نمایش: این نمایشگرها به طور معمول از LED ها استفاده می کنند ، جایی که هر بخش هنگام جریان الکتریکی از طریق آن روشن می شود.مدل های مبتنی بر LED در شرایط مختلف روشنایی روشن ، کارآمد و قابل مشاهده هستند.برخی از نسخه ها از فناوری LCD استفاده می کنند ، که از انرژی کمتری استفاده می کنند و برای دستگاه های باتری مناسب هستند ، اگرچه LCD ها به طور کلی کم رنگ تر و در تنظیمات روشن قابل مشاهده هستند.

• انواع پیکربندی: دو روش سیم کشی اولیه وجود دارد: کاتد مشترک (CC) و آند مشترک (CA).در نمایشگرهای CC ، تمام پایانه های منفی به هم وصل می شوند و بخش ها با تهیه ولتاژ مثبت فعال می شوند.در نمایشگرهای CA ، تمام پایانه های مثبت به هم وصل می شوند و بخش ها با پایه گذاری کاتدهای جداگانه روشن می شوند.انتخاب بستگی به طراحی مدار و نحوه هدایت صفحه نمایش دارد.

• نمایش شخصیت : اگرچه عمدتا برای اعداد طراحی شده است ، این نمایشگرها همچنین می توانند طیف محدودی از حروف به خصوص A تا F را نشان دهند ، که برای خروجی های شش ضلعی مفید است.به دلیل داشتن تنها هفت بخش ، آنها نمی توانند بیشتر حروف یا نمادهای پیچیده را به طور دقیق تشکیل دهند ، اما برای نیازهای اساسی الفبایی کافی هستند.

• کنترل و رابط: هر بخش را می توان به صورت جداگانه روشن یا خاموش کرد ، که اغلب توسط پین های GPIO میکروکنترلر کنترل می شود.برای ساده سازی کنترل ، IC های رمزگذار/درایور مانند 7447 یا CD4511 می توانند ورودی های باینری را به ترکیب های مناسب بخش تبدیل کنند و تعداد اتصالات مورد نیاز را کاهش دهند.

• مزایا: نقاط قوت اصلی آنها شامل کم هزینه ، سهولت در کنترل و خوانایی است.انواع LED روشن و بادوام هستند ، در حالی که انواع LCD قدرت را حفظ می کنند.این صفات باعث می شود که آنها برای بسیاری از دستگاه های الکترونیکی محبوبیت زیادی پیدا کنند ، به خصوص در مواردی که خروجی عددی ساده کافی است.

• محدودیت ها: بزرگترین اشکال مجموعه شخصیت محدود است ، آنها نمی توانند متن کامل یا گرافیک های پیچیده را نمایش دهند.مدل های LED ممکن است زاویه دید باریک داشته باشند ، در حالی که LCD ها می توانند با دید در نور روشن مبارزه کنند.این محدودیت ها باید هنگام انتخاب نوع نمایشگر برای یک پروژه در نظر گرفته شود.

ماژول های نمایشگر جایگزین

نمایش نوع	شرح	مزایا	محدودیت ها
نمایشگرهای 7 بخش	هفت بخش LED برای رقم و چند شخصیت	استفاده بسیار آسان	فقط رقم ها و شخصیت های محدود را نشان می دهد
نمایش ماتریس نقطه	شبکه LED (به عنوان مثال ، 5x7 یا 8x8) که قابل تنظیم است شخصیت ها و انیمیشن ها.	ارزان و به طور گسترده ای در دسترس است	برای متن یا گرافیک مناسب نیست
		مصرف انرژی کم	پیچیده تر برنامه ریزی
		در علائم ، ساعت و غیره استفاده می شود
LCD های الفبایی	LCD های از پیش تنظیم شده (به عنوان مثال ، 16x2 ، 20x4) که ردیف های آن را نشان می دهد کاراکترهای با اندازه ثابت (معمولاً قالب 5x8 نقطه).	رابط ساده (پروتکل های استاندارد)	شخصیت های با اندازه ثابت
		عالی برای نمایشگرهای منوها/وضعیت	قابلیت های گرافیکی محدود
		قابل خواندن در نورپردازی های مختلف	تازه تر از نمایشگرهای گرافیکی
صفحه های OLED	نمایشگرهای خود در حال ساحلی با کنتراست بالا ؛موجود در تک رنگ یا رنگ کامل.	کنتراست بالا و زاویه دید گسترده	هزینه بالاتر
		نازک و سبک	طول عمر کوتاه (مخصوصاً پیکسل های آبی)
		قدرت کم هنگام نشان دادن محتوای تاریک	به حافظه و پردازش بیشتری نیاز دارد
صفحه TFT	LCD های با وضوح بالا و با وضوح بالا با ماتریس فعال ، اغلب فعال است.	رنگ و جزئیات غنی	مصرف انرژی بالا
		می تواند شامل لمس باشد	به رم/پردازش بیشتری نیاز دارد
		ایده آل برای فیلم ها ، گورستان ها ، داشبورد	گرانتر و پیچیده برای ادغام

نمایشگر 7 بخش چگونه کار می کند؟

عملکرد یک صفحه نمایش 7 بخش بر اساس تعصب رو به جلو دیودهای ساطع کننده نور (LED) در داخل هر بخش است.هنگامی که یک ولتاژ در جهت صحیح اعمال می شود ، از آند به کاتد ، قطعه روشن می شود.هر بخش را می توان به طور مستقل کنترل کرد ، معمولاً از طریق پین های خروجی دیجیتال میکروکنترلر یا یک درایور درایور تخصصی.این کنترل کننده ها تعیین می کنند که در هر زمان معینی بر اساس شخصیت مورد نظر ، کدام بخش ها فعال می شوند.

برای جلوگیری از آسیب به LED ها از جریان بیش از حد ، یک مقاومت محدود کننده جریان به صورت سری با هر بخش متصل می شود.این مقاومت تضمین می کند که جریان جریان از طریق هر LED در یک محدوده امن باقی می ماند ، که معمولاً در حدود 20 تا 30 میلی لیتر (MA) است.با این حال ، مقدار دقیق بسته به نوع LED استفاده شده و روشنایی مورد نیاز ممکن است متفاوت باشد.دو حالت عملیاتی اصلی برای نمایشگرهای 7 بخش وجود دارد:

1. حالت استاتیک: در این حالت ، هر رقم و بخش های مربوطه آن به طور مداوم روشن می شوند.این تنظیم برای هر بخش از هر رقم به یک خط کنترل جداگانه نیاز دارد که در صورت استفاده از بسیاری از رقم ها می تواند ناکارآمد شود.با این حال ، این سادگی و روشنایی مداوم را ارائه می دهد.

2. حالت چند برابر : برای کاهش تعداد خطوط کنترل و مصرف برق ، نمایشگرها اغلب در حالت چند برابر اجرا می شوند.در این حالت ، فقط یک رقم به طور همزمان روشن می شود ، اما سیستم به سرعت بین رقم ها با سرعت بالایی تغییر می کند تا همه رقم ها را به طور مداوم روشن کند.این سوئیچینگ اغلب با استفاده از تایمرهای میکروکنترلر یا ثبت های شیفت انجام می شود که زمان و کنترل دقیق را امکان پذیر می کند.

شکل 3 نقشه برداری از بخش در صفحه نمایش LED 7 بخش

شکل بالا ساختار و برچسب زدن یک صفحه نمایش 7 بخش را نشان می دهد.این ترتیب مستطیل شکل هفت بخش (A ، B ، C ، D ، E ، F و G) را در ده نمای مختلف از صفحه نمایش نشان می دهد.در هر تصویر ، بخش های مختلف به رنگ سبز سایه دار هستند تا فعال سازی آنها را نشان دهند.این به تجسم چگونگی کمک هر بخش جداگانه در تشکیل رقم کمک می کند.این شکل به طور سیستماتیک ترکیبات مختلفی را برجسته می کند ، و در درک چگونگی روشن کردن بخش های خاص شخصیت های قابل تشخیص ایجاد می کند.

کدهای باینری نمایش 7 قلی

برای نشان دادن یک رقم ، میکروکنترلر یک کد باینری را ارسال می کند که ترکیب مناسب بخش ها را روشن می کند.به عنوان مثال ، برای نمایش بخش های "0" ، A ، B ، C ، D ، E و F روشن شده و G خاموش است.برای یک نمایشگر کاتد مشترک ، این باینری 0B00111111 (یا 0x3F در هگز) است.برای یک آند مشترک ، منطق 0B11000000 معکوس می شود (0xC0).کد باید با نوع نمایشگر مطابقت داشته باشد ، یا بخش های اشتباه روشن می شوند.استفاده از جداول جستجوی باینری باعث صرفه جویی در زمان پردازش می شود و به روزرسانی های سریع و دقیق به ویژه در برنامه های پویا مانند پیشخوان یا تایمر را تضمین می کند.

جدول زیر نشان می دهد که چگونه اعداد در صفحه نمایش 7 بخش با پیکربندی مشترک آند ظاهر می شوند:

شماره	g f e d c b a	کد هگز
0	1000000	C0
1	1111001	f9
2	0100100	A4
3	0110000	B0
4	0011001	99
5	0010010	92
6	0000010	82
7	1111000	f8
8	0000000	80
9	0010000	90

جدول زیر رقم ها را نشان می دهد که در یک صفحه نمایش 7 بخش با استفاده از یک پیکربندی کاتد مشترک ظاهر می شوند:

شماره	g f e d c b a	کد هگز
0	011111111	3f
1	0000110	06
2	1011011	5b
3	1001111	4f
4	1100110	66
5	1101101	6d
6	1111101	7d
7	0000111	07
8	11111111	7f
9	1001111	4f

در این تنظیم ، هر بخش از یک صفحه نمایش 7 رقمی دو رقمی از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان (به طور معمول 220Ω تا 330Ω) به Arduino UNO متصل می شود.بخش های دارای برچسب A تا G (و نقطه اعشاری اختیاری DP) به طور موازی در هر دو رقم سیم کشی می شوند و به پین ​​های دیجیتال D2 به D9 در Arduino متصل می شوند.به عنوان مثال ، بخش "A" به D2 ، "B" به D3 و غیره متصل شده است.هر رقم دارای پین کاتد مشترک خود (CC) است که کنترل می کند که آیا این رقم فعال است.این پین های رایج به پین ​​های Arduino D10 و D11 متصل می شوند و برای چند برابر استفاده می شوند: فقط یک رقم به طور همزمان فعال می شود ، اما جابجایی بین آنها به اندازه کافی سریع (معمولاً> 50 هرتز) باعث می شود که هر دو رقم به طور همزمان روشن شوند.از DigitalWrite () برای کنترل کدام بخش ها استفاده کنید و کدام رقم فعال است.یک جدول جستجو در شماره نقشه های نقشه خود (0-9) به ترکیب بخش مربوط به آنها.برای رسیدگی به چندین رقم به طور کارآمد ، از Multiplexing در کد خود یا کتابخانه ای که از آن پشتیبانی می کند استفاده کنید.این امر باعث می شود تعداد پین های مورد نیاز Arduino I/O در حالی که به روزرسانی های صفحه نمایش پویا را فعال می کنند.

شکل 4. مدار نمایشگر 7 بخش با Arduino

با استفاده از یک نمایشگر 7 قطعه کاتد مشترک

در یک نمایشگر 7 قطعه کاتد مشترک (CC) ، تمام پایانه های کاتد LED های فردی که بخش های نمایش را تشکیل می دهند ، از نظر داخلی به هم وصل می شوند و به یک یا چند پین کاتد مشترک خارجی منتقل می شوند.این پین های کاتدی معمولی به طور معمول در مدار به زمین (GND) متصل می شوند.هر یک از بخش های جداگانه ، دارای برچسب "A" از طریق "G" و همچنین نقطه اعشاری اختیاری (DP) ، دارای پین آند خاص خود است که به طور مستقل کنترل می شود.

برای روشنایی یک بخش خاص در این نوع نمایشگر ، یک ولتاژ بالا (به طور معمول +5 ولت یا +3.3V بسته به سیستم) باید روی پین آند مربوطه اعمال شود.از آنجا که کاتدها زمینی هستند ، جریان از آند به کاتد جریان می یابد و به بخش LED اجازه می دهد تا روشن شود.استفاده از یک کاتد مشترک ، رابط با میکروکنترلرها را ساده می کند ، زیرا کنترلر می تواند به طور فعال به جای غرق شدن در آن ، به پین ​​های بخش جداگانه برسد.

این پیکربندی به دلیل منطق سیم کشی و برنامه نویسی ساده ، در پروژه های الکترونیکی مبتدی محبوب است.این امکان را به شما می دهد تا با ترکیب بخش های مختلف ، شخصیت های الفبایی عددی یا محدود ایجاد کنید.به عنوان مثال ، برای نمایش شماره "2" ، بخش های A ، B ، D ، E و G روشن می شوند.میکروکنترلر با تنظیم پین مربوطه ، هر بخش را فعال می کند.

با این حال ، هنگام تلاش برای نمایش شخصیت هایی مانند "8" ، که نیاز به همه هفت بخش به طور همزمان دارد ، توجه می شود.هر بخش LED مقدار مشخصی از جریان (معمولاً در حدود 10-20 میلی آمپر) را به خود اختصاص می دهد ، و روشنایی همه بخش ها می توانند تا 140 میلی آمپر یا بیشتر اضافه کنند.بیشتر پین های I/O میکروکنترلر برای تهیه چنین جریان بزرگ در کل پین های متعدد به طور همزمان طراحی نشده اند.اگر جریان بیش از حد کشیده شود ، می تواند به میکروکنترلر آسیب برساند یا باعث نقص آن شود.برای کاهش این موضوع ، بسیاری از IC های راننده خارجی (مانند ULN2003A) ، آرایه های ترانزیستور یا مقاومت های محدود کننده جریان برای کنترل ایمن بار بدون اینکه بیش از حد فشار میکروکنترلر استفاده کنند ، استفاده می کنند.

شکل 5. نمودار مدار نمایشگر 7 قطعه کاتد مشترک

شکل سیم کشی داخلی و خارجی یک نمایشگر مشترک 7 قطعه کاتد مشترک را نشان می دهد.صفحه نمایش با بخش های A از طریق G و یک نقطه اعشاری (DP) برچسب گذاری شده است.هر بخش به یک نماد دیود (D1 تا D8) وصل می شود ، که نمایانگر بخش های LED فردی است.همه کاتدها به هم وصل شده و به زمین وصل می شوند و نشانگر پیکربندی کاتد مشترک هستند.استفاده از سیگنال بالا برای آند هر بخش اجازه می دهد تا جریان از طریق بخش جریان یابد و آن را روشن کند.

با استفاده از یک صفحه نمایش 7 بخش مشترک آند

در یک صفحه نمایش 7 بخش آند مشترک (CA) ، تمام پایانه های آند بخش های LED به صورت داخلی به هم وصل می شوند و به یک پین مشترک با عنوان آند مشترک (CA) منتقل می شوند.این پین مشترک به یک ولتاژ مثبت ، اغلب +5 ولت متصل می شود.هر بخش جداگانه از صفحه نمایش ، دارای برچسب A از طریق G (با یک نقطه اعشاری اختیاری با برچسب DP) ، کاتد خود را در معرض اتصال و کنترل خارجی قرار می دهد.

برای روشنایی یک بخش خاص ، کاتد آن باید به زمین (کم) وصل شود در حالی که آند مشترک در +5 ولت (بالا) باقی می ماند.این بدان معنی است که منطق کنترل بخش ها بر خلاف یک صفحه نمایش کاتد مشترک ، که در آن بخش ها با یک سیگنال بالا روشن می شوند ، در یک صفحه نمایش مشترک آند ، با یک سیگنال کم روشن می شوند.در نتیجه ، کد کنترل شما باید الگوی باینری مورد استفاده برای نمایشگر کاتد مشترک را معکوس کند.به عنوان مثال ، الگویی که شماره "0" را در یک نمایشگر کاتد مشترک روشن می کند ، ممکن است از یک مقدار شش ضلعی مانند 0x3F استفاده کند.همان الگوی برای نمایشگر آند مشترک 0xC0 خواهد بود ، که معکوس بیت است.

میکروکنترلرهایی که قادر به غرق شدن جریان هستند (به عنوان مثال ، کشیدن پین خروجی به زمین) برای رانندگی با نمایشگرهای CA مناسب تر هستند ، زیرا می توانند مدار را برای هر بخش که باید روشن شود ، به طور مؤثر تکمیل کنند.این نمایشگرها همچنین در سیستمهایی که سایر مؤلفه ها با منطق کم کار فعالیت می کنند ، مانند هنگام استفاده از ترانزیستورهای NPN یا انواع خاصی از دروازه های منطقی ، سودمند هستند.با این حال ، شما باید اطمینان حاصل کنید که منطق سیستم عامل یا درایور به درستی پیکربندی شده است تا این رفتار معکوس را به خود اختصاص دهد تا از خطاهای نمایش جلوگیری شود.

شکل 6. نمودار مدار نمایشگر 7 بخش آند مشترک

این رقم از دو بخش تشکیل شده است.در سمت چپ ، یک نمودار از یک صفحه نمایش مشترک 7 بخش مشترک وجود دارد که نشان دهنده برچسب های قطعه داخلی (A تا G و DP) و نحوه چیدمان آنها برای تشکیل شماره ها است.یک پین آند مشترک واحد در قسمت بالا نشان داده شده است.در سمت راست ، یک شماتیک مدار ساده نشان می دهد که چگونه هر بخش (A تا G ، DP) به دیود مربوطه (D1 از طریق D8) وصل می شود ، با تمام آندها به یک ولتاژ بالا (CA) گره خورده است.هر کاتد را می توان به صورت جداگانه با زمین بندی کنترل کرد تا بخش مربوطه را روشن کند.

طرح کلی نمایش DIP 7 قسمتی

شکل 7. طرح نمایش DIP 7 بخش

نمودار بالا ابعاد استاندارد را برای یک نمایشگر 7 بخش در یک قالب بسته بندی دو خط (DIP) نشان می دهد ، که معمولاً برای نصب PCB از طریق سوراخ استفاده می شود.این صفحه نمایش 19.00 میلی متر از پایه به بالا ، با رقم های 14.20 میلی متر (0.56 اینچ) ارتفاع دارد ، اندازه ای که به طور گسترده ای استفاده می شود که دید خوبی را در هر دو تنظیمات داخلی و خارجی تضمین می کند.بخش ها در 8 درجه به داخل زاویه دار می شوند و از منظر سربار خوانایی را تقویت می کنند.

بدنه نمایشگر حدود 12.60 میلی متر عرض دارد و ضخامت آن برای طرح بندی استاندارد PCB بهینه شده است.فاصله پین ​​از زمین 2.54 میلی متر معمولی پیروی می کند که هر ردیف حاوی چهار پین و اندازه 10.16 میلی متر در طول کل است.ردیف ها در فاصله 15.24 میلی متر از هم فاصله دارند.هر پین دارای قطر 0.51 میلی متر است ، با سوکت های DIP استاندارد یا ابعاد از طریق سوراخ سازگار است.ایستادگی بین سطح PCB و پایه نمایشگر از 6.3 میلی متر تا 8.0 میلی متر متغیر است و ترخیص کالا از گمرک کافی برای لحیم کاری و جریان هوا را فراهم می کند.

چگونه می توان صفحه نمایش 7 قسمتی را انتخاب کرد؟

برای انتخاب صفحه نمایش 7 بخش مناسب ، با تصمیم گیری در مورد اندازه مناسب شروع کنید.کوچکتر برای دستگاه های دستی به خوبی کار می کنند ، در حالی که بزرگتر در کنتورها یا نمایشگرهای عمومی خوانایی را بهبود می بخشد.بعد ، به رنگ فکر کنید.LED های قرمز متداول هستند زیرا کارآیی انرژی دارند و به ولتاژ کمتری احتیاج دارند.رنگ های دیگری مانند سبز یا آبی از قدرت بیشتری استفاده می کنند و به ولتاژ بیشتری احتیاج دارند.

همچنین باید با نوع صفحه نمایش (آند مشترک یا کاتد مشترک) با مدار خود مطابقت داشته باشید.به عنوان مثال ، اگر میکروکنترلر شما بتواند جریان (منبع) را تأمین کند ، یک نمایشگر کاتد مشترک مناسب است.اگر فقط می تواند جریان را غرق کند ، با یک آند مشترک بروید.همیشه برگه داده را برای رتبه بندی های فعلی ، روشنایی و تکالیف PIN بررسی کنید.این تضمین می کند که نمایشگر شما مطابق انتظار کار می کند و از آسیب ناشی از ولتاژ یا جریان نادرست جلوگیری می کند.

برنامه های نمایشگرهای 7 بخش

ساعتها و ساعتهای دیجیتال

یکی از رایج ترین کاربردهای نمایشگرهای 7 بخش در ساعتهای دیجیتال و ساعتهای مچی است.این نمایشگرها برای نشان دادن زمان در ساعت ها ، دقیقه ها و ثانیه ها به دلیل وضوح و سادگی ایده آل هستند.این که آیا این یک ساعت زنگ دار روی یک میز کنار تختخواب است یا یک ساعت اداری دیواری ، نمایشگرهای 7 بخش راهی سریع و آسان برای خواندن زمان از فاصله فراهم می کنند.روشنایی روشن آنها همچنین باعث می شود که آنها در محیط های کم نور یا تاریک قابل مشاهده باشند.

دماسنجهای دیجیتال

در هر دو محیط خانگی و پزشکی ، دماسنجهای دیجیتال اغلب از نمایشگرهای 7 بخش برای نشان دادن خوانش دما استفاده می کنند.آنها در دماسنجهای آب و هوایی داخلی/خارجی ، دماسنجهای بدن و سیستم های HVAC استفاده می شوند.از آنجا که آنها فقط نیاز به نمایش اعداد دارند ، معمولاً دو یا سه رقم ، نمایشگرهای 7 بخش مناسب هستند و بدون نیاز به نمایشگر گرافیکی کامل ، خروجی سریع و آسان برای خواندن را ارائه می دهند.

ولت متر و چند متری

نمایشگرهای 7 بخش یک ویژگی استاندارد در ولتاژهای دیجیتال و مولتی متر هستند که ابزاری هستند که برای اندازه گیری ولتاژ ، جریان و مقاومت استفاده می شوند.این نمایشگرها اجازه می دهند فوراً خواندن دقیق عددی را مشاهده کنند.زمان پاسخ سریع و خوانایی آنها باعث می شود که آنها برای آزمایش الکترونیک و عیب یابی مناسب باشند.

پمپ های گاز و توزیع کننده سوخت

در پمپ بنزین ها ، توزیع کننده های سوخت از نمایشگرهای بزرگ و قوی 7 بخش استفاده می کنند تا میزان سوخت توزیع شده ، هزینه هر گالن/لیتر و کل هزینه را نشان دهند.توانایی آنها برای خواندن در نور خورشید و شرایط سخت در فضای باز آنها را برای این محیط ایده آل می کند.آنها همچنین ناهموار و ماندگار هستند که نیازهای نگهداری را کاهش می دهد.

مایکروویو و لوازم آشپزخانه

بسیاری از وسایل آشپزخانه ، به ویژه مایکروویو ، از نمایشگرهای 7 بخش برای نشان دادن زمان پخت و پز ، شمارش معکوس یا تنظیمات برق استفاده می کنند.صفحه نمایش بصری و تفسیر آسان است ، حتی شما از نظر فنی تمایل ندارید.از آنجا که آنها به حداقل قدرت و فضای نیاز دارند ، آنها راه حل های مقرون به صرفه برای تولید کنندگان لوازم خانگی هستند.

مقیاس وزن (شخصی و صنعتی)

هر دو مقیاس حمام خانگی و سیستم های وزنه برداری درجه صنعتی از نمایشگرهای 7 بخش برای ارائه مقادیر وزن استفاده می کنند.این نمایشگرها اغلب برای قابلیت اطمینان و خوانایی آنها انتخاب می شوند.در زمینه های صنعتی ، نمایشگرها ممکن است به اندازه کافی بزرگ باشند که از فاصله ای در انبارها یا طبقه تولید دیده شوند.

تجهیزات صنعتی و آزمایشگاهی

در تنظیمات حرفه ای ، نمایشگرهای 7 بخش اغلب در ابزارهای اندازه گیری ، منبع تغذیه و سیستم های نظارتی یافت می شوند.از آنها برای نشان دادن داده های عددی کلیدی مانند فرکانس ، فشار ، ولتاژ یا زمان کار استفاده می شود.این نمایشگرها دوام ، دقت و سهولت ادغام در سیستم های نصب شده را ارائه می دهند.

سیستم های تعبیه شده کم هزینه

در بسیاری از برنامه های تعبیه شده که فقط تعداد آنها مانند پیشخوان ، تایمر ، تابلوهای امتیاز یا ابزارهای تشخیصی اساسی مورد نیاز است ، نمایشگرهای 7 بخش جایگزین کم هزینه ای برای رابط های گرافیکی پیچیده تر ارائه می دهند.آنها انرژی کمی مصرف می کنند و برنامه ریزی آنها آسان است و آنها را برای سیستم های باتری یا محدود به منابع مناسب می کند.

چگونه می توان از مقاومت هایی با صفحه نمایش 7 بخش استفاده کرد؟

یک راه آسان برای کنترل صفحه نمایش 7 بخش ، قرار دادن یک مقاومت در مقابل هر بخش است.این به محافظت از چراغ های ریز در داخل صفحه نمایش ، به نام LED ها ، از برق بیش از حد کمک می کند.جریان بیش از حد می تواند باعث شود LED ها بیش از حد گرم شوند یا کار خود را متوقف کنند.این مقاومت ها همچنین به حفظ سطح نور حتی در تمام بخش ها کمک می کند.مقدار هر مقاومت معمولاً بین 220 اهم (Ω) و 470 اهم (Ω) است.عدد دقیق به دو چیز بستگی دارد: ولتاژ منبع تغذیه و چقدر می خواهید صفحه نمایش روشن باشد.به عنوان مثال ، اگر شما از منبع تغذیه 5 ولت استفاده می کنید و هر بخش از حدود 2 ولت استفاده می کند ، یک مقاومت 150 اهم در حدود 20 میلی لیتر (MA) جریان از طریق آن اجازه می دهد.این مقدار خوبی از جریان است تا صفحه نمایش به اندازه کافی روشن شود اما هنوز هم برای LED ها ایمن است.

اگر از مقاومتهای بزرگتر استفاده کنید ، جریان کمتری جریان می یابد و صفحه نمایش کم رنگ تر به نظر می رسد.اما این می تواند به LED ها کمک کند تا طولانی تر شود و از قدرت کمتری استفاده کند.اگر از مقاومت های کوچکتر ، جریان های فعلی بیشتر استفاده می کنید ، و صفحه نمایش روشن تر به نظر می رسد ، اما می تواند سریعتر از بین برود و داغ تر شود.در مجموعه های پیشرفته تر ، مانند زمانی که یک مقاومت بین چندین بخش (به نام Multiplexing) به اشتراک گذاشته می شود ، روشنایی می تواند ناهموار به نظر برسد.به این دلیل است که بخش های مختلف ممکن است مقادیر مختلفی از جریان را به خود جلب کنند.در این موارد ، بهتر است برای هر بخش از یک مقاومت استفاده کنید یا از تراشه های ویژه ای استفاده کنید که جریان را به طور خودکار کنترل می کنند.این روشها باعث می شود که صفحه نمایش بهتر به نظر برسد و با اطمینان بیشتری کار کند.

شکل 8. نمودار صفحه نمایش 7 بخش مبتنی بر مقاومت اساسی

این شکل یک نمودار مدار اساسی را برای رانندگی یک صفحه نمایش LED 7 بخش با استفاده از مقاومت های فردی برای هر بخش نشان می دهد.هر یک از بخش های صفحه نمایش (دارای برچسب A ، B ، C ، D ، E ، F ، G و DP (نقطه اعشار)) به صورت سری با یک مقاومت 220Ω متصل می شوند که جریان را به سطح ایمن محدود می کند.این مقاومتها از طریق سوئیچ هایی کنترل می شوند که ورودی بین منطق "بالا" و منطق "کم" را تغییر می دهند و به هر بخش اجازه می دهند تا به طور مستقل روشن یا خاموش شوند.پین مشترک صفحه نمایش 7 بخش به یک منبع ولتاژ مشترک متصل شده است و عملکرد LED های فردی را در صفحه نمایش بر اساس سیگنال های منطق ورودی امکان پذیر می کند.این پیکربندی ساده ترین و مستقیم ترین روش برای آزمایش و اجرای یک صفحه نمایش 7 بخش را به صورت دستی نشان می دهد.

چگونه می توان از ترانزیستورها با صفحه نمایش 7 بخش استفاده کرد؟

ترانزیستورها مانند سوئیچ های الکترونیکی ریز و درشت هستند که به کنترل قسمت هایی از صفحه نمایش 7 بخش کمک می کنند.در یک مجموعه "کاتد مشترک" ، تمام انتهای منفی (کاتد) LED ها به هم پیوسته و به زمین وصل می شوند.برای روشن کردن یک بخش ، میکروکنترلر سیگنال را به انتهای مثبت (آند) می فرستد.از آنجا که برای کنترل هر رقم باید زمین روشن و خاموش شود ، از ترانزیستورهای NPN استفاده می شود.میکروکنترلر سیگنال کوچکی را به پایه (پای میانی) ترانزیستور می فرستد و این اجازه می دهد تا جریان از طریق آن جریان یابد و بخش را روشن کند.

در یک تنظیم "آند مشترک" ، تمام انتهای مثبت (آند) به هم وصل می شوند و به قدرت (معمولاً 5 ولت) وصل می شوند.در اینجا ، می توانید از ترانزیستورهای PNP یا سوئیچ های ویژه مانند MOSFET های کانال N برای کنترل انتهای منفی (کاتدها) استفاده کنید.نمایشگر هنگامی که میکروکنترلر سیگنال را برای کشیدن کاتد به پایین (نزدیک به 0 ولت) می فرستد ، صفحه نمایش روشن می شود.برای نمایشگرها با بیش از یک رقم ، از چند برابر استفاده می شود.این بدان معناست که میکروکنترلر خیلی سریع یک رقم را به طور همزمان روشن می کند ، آنقدر سریع که به نظر می رسد همه رقم ها یکباره روشن هستند.هر رقم از ترانزیستور خاص خود استفاده می کند ، که میکروکنترلر در حالی که سیگنال های مناسب را به بخش ها می فرستد ، به ترتیب روشن و خاموش می شود.

برای محافظت از میکروکنترلر و مطمئن شوید که ترانزیستورها به درستی کار می کنند ، یک مقاومت کوچک (معمولاً حدود 1000 اهم) بین میکروکنترلر و پایه ترانزیستور قرار می گیرد.این میزان جریان جریان را محدود می کند. همچنین ، انتخاب ترانزیستورهایی که می توانند میزان جریان مورد نیاز LED ها را تحمل کنند ، مهم است.اگر ترانزیستورها خیلی ضعیف باشند ، می توانند بیش از حد گرم شوند یا کار خود را متوقف کنند و ممکن است صفحه نمایش درست به نظر نرسد.انتخاب قطعات مناسب و مدیریت گرما با دقت به نمایشگر کمک می کند تا به خوبی کار کند و طولانی تر شود.

شکل 9. کنترل مبتنی بر ترانزیستور از یک نمودار صفحه نمایش 7 بخش

این نمودار یک روش ساده برای رانندگی یک صفحه نمایش هفت بخش تک رقمی با استفاده از هشت سوئیچ (SW1 تا SW8) را نشان می دهد که هر یک از طریق یک مقاومت 220Ω به بخش های جداگانه نمایشگر متصل می شوند.خطوط کنترل قطعه به ورودی های صفحه نمایش هدایت می شوند که از طریق سوئیچ ترانزیستور (Q1) تغذیه می شوند.یک مقاومت 1kΩ (R9) پایه ترانزیستور را به خط کنترل 5 ولت متصل می کند و به شما امکان می دهد هنگام روشن شدن ترانزیستور ، صفحه نمایش فعال شود.این تنظیم کنترل فعلی و عملکرد کارآمد صفحه نمایش را تضمین می کند.

پایان

نمایشگرهای 7 بخش یک روش ساده و مفید برای نشان دادن اعداد در دستگاه های الکترونیکی است.هر بخش مانند یک نور کوچک است و با روشن کردن قسمت های مناسب می توانید هر رقمی را از 0 تا 9 نشان دهید. بسته به مدار خود می توانید از یک کاتد مشترک یا صفحه نمایش آند مشترک استفاده کنید.برای محافظت از صفحه نمایش و میکروکنترلر خود ، باید از مقاومت یا ترانزیستور استفاده کنید.اگر بیش از یک رقم دارید ، می توانید از روشی به نام Multiplexing استفاده کنید تا آنها را یک بار خیلی سریع روشن کنید ، بنابراین همه آنها روشن به نظر می رسند.این نمایشگرها در بسیاری از موارد مانند ساعتهای دیجیتال ، مقیاس ، متر و وسایل آشپزخانه استفاده می شوند زیرا ارزان ، استفاده آسان و استفاده از آنها است.با استفاده از نکات این راهنما ، می توانید با خیال راحت و به راحتی نمایشگرهای 7 بخش را به پروژه های خود اضافه کنید.