Onyesho la sehemu 7 ni sehemu rahisi ya elektroniki iliyoundwa na baa saba za LED zinazoonyesha nambari, herufi chache, na hata maadili ya hexadecimal. Inatumika katika saa, vikokotoo, mita, na vifaa kwa sababu ni ya chini ya nguvu, ya kuaminika, na rahisi kutumia. Makala haya yanaelezea pinout, vipimo, mbinu za kuendesha gari, na vidokezo vya kubuni kwa undani.
Sehemu ya 9. Maonyesho ya Sehemu 7 ya Tarakimu Nyingi
Muhtasari wa Onyesho la Sehemu 7
Onyesho la sehemu 7 ni mojawapo ya vifaa rahisi zaidi lakini vinavyotumiwa zaidi vya kuonyesha kielektroniki kuonyesha data ya nambari na herufi chache. Imeundwa na baa saba za LED zilizopangwa kwa mtindo wa takwimu-nane, ambazo zinaweza kuwashwa katika mchanganyiko mbalimbali ili kuunda tarakimu kutoka 0 hadi 9, pamoja na herufi chache za alfabeti. Matoleo mengi pia yanajumuisha sehemu ya ziada ya desimali (dp) ili kuonyesha nambari za sehemu zinazoelea, na kuzifanya zinafaa kwa vikokotoo, saa, mita na vifaa vya elektroniki. Unyenyekevu wao, matumizi ya chini ya nishati, na kuingiliana kwa urahisi na vidhibiti vidogo vimewaweka kuwa muhimu hata kwa kuongezeka kwa LCD na OLED. Shukrani kwa muundo wao mgumu, hupatikana pia katika vifaa vya viwandani, vyombo vya majaribio, na mifumo iliyopachikwa ambapo kuegemea kunahitajika.
Usanidi wa Pinout wa Onyesho la Sehemu 7
| Nambari ya Pini. | Jina la Pini | Jukumu la Pini |
|---|---|---|
| 1 | Pini E | Inasimamia sehemu ya LED kwenye mwisho wa chini kushoto. |
| 2 | Pini D | Kuwajibika kwa sehemu ya LED kwenye sehemu ya chini kabisa. |
| 3 | Pini ya kawaida | Inaunganisha kwa VCC au ardhi, kulingana na aina ya onyesho. |
| 4 | Pini C | Inadhibiti sehemu ya LED katika nafasi ya chini kulia. |
| 5 | Pini ya DP | Inadhibiti sehemu ya LED ya decimal. |
| 6 | Pini B | Inasimamia sehemu ya LED upande wa juu kulia. |
| 7 | Pini A | Inaongoza uendeshaji wa sehemu ya juu kabisa ya LED. |
| 8 | Pini ya kawaida | Sawa na Pini 3; inaunganisha kwa VCC au ardhi. |
| 9 | Pini F | Inaendesha sehemu ya LED kwenye mwisho wa juu kushoto. |
| 10 | Pini G | Inadhibiti ubadilishaji wa sehemu ya kati ya LED. |
Kila tarakimu huundwa na sehemu saba za LED, zilizoandikwa A hadi G, na nukta ya hiari ya desimali (DP). Kwa kuwasha mchanganyiko tofauti wa sehemu hizi, nambari na herufi zingine zinaweza kuonyeshwa. Pini zilizo chini huunganisha kwa kila sehemu, nukta ya desimali, na vituo vya kawaida (COM), ambavyo vinaweza kufungwa kwa voltage ya ardhi au ya usambazaji, kulingana na ikiwa onyesho ni cathode ya kawaida au anode ya kawaida.
Matumizi tofauti ya onyesho la sehemu 7
Saa za Dijiti
Maonyesho ya sehemu 7 hutumiwa katika saa za dijiti kuonyesha saa, dakika na sekunde katika umbizo la nambari ambalo ni rahisi kusoma. Mwonekano wao wazi huwafanya kufaa kwa watumiaji na vifaa vya kuweka saa vya viwandani.
Vikokotoo
Vikokotoo vya mfukoni na eneo-kazi hutegemea maonyesho ya sehemu 7 ili kuwasilisha matokeo ya nambari. Mahitaji yao ya chini ya nguvu huhakikisha maisha marefu ya betri, hata katika vifaa vya kompakt.
Vyombo vya kupimia
Multimeters, voltmeters, ammeters, na kaunta za masafa mara nyingi hutumia maonyesho ya sehemu 7 kutoa usomaji sahihi wa nambari, kuhakikisha uwazi kwa wahandisi na mafundi.
Vifaa vya nyumbani
Vifaa kama vile oveni za microwave, mashine za kuosha na viyoyozi hutumia maonyesho ya sehemu 7 kuonyesha wakati, halijoto na mipangilio ya programu.
Pampu za Mafuta
Wasambazaji wa mafuta hutumia maonyesho ya sehemu 7 ili kuonyesha wingi wa mafuta na gharama, kuwapa wateja data wazi na ya wakati halisi.
Ubao wa alama
Ubao wa alama za michezo hutumia maonyesho makubwa ya sehemu 7 kuonyesha alama, vipima muda na hesabu zinazoonekana kwa mbali.
Cathode ya kawaida dhidi ya anode ya kawaida katika maonyesho ya sehemu 7
Cathode ya kawaida (CC)
Vituo vyote vya cathode (hasi) vya LED vimefungwa pamoja na kushikamana na ardhi (GND). Sehemu huwaka wakati voltage ya HIGH inatumiwa kwenye pini yake inayolingana.
Aina hii ni rahisi kutumia na vidhibiti vidogo au IC za dereva ambazo hutoa sasa moja kwa moja.
Anode ya kawaida (CA)
Vituo vyote vya anode (chanya) vimefungwa pamoja na kuunganishwa na VCC. Sehemu huwashwa wakati pini yake inavutwa CHINI (chini). Inafanya kazi vyema na madereva yanayozama sasa.
Kutambua Aina
Tumia multimeter katika hali ya diode. Kwa anode ya kawaida, unganisha uchunguzi mwekundu kwenye pini ya kawaida na uchunguzi mweusi kwenye pini ya sehemu, ikiwa sehemu inawaka, ni CA. Badilisha uchunguzi ili kupima cathode ya kawaida.
Uainishaji wa Umeme wa maonyesho ya sehemu 7
| Kigezo | Masafa |
|---|---|
| Voltage ya Mbele (Vf) | 1.8-2.4 V (nyekundu/njano: \~1.8-2.0 v, kijani/bluu: \~2.0-2.4 v) |
| Mkondo wa mbele (Ikiwa) | 10-30 mA (20 mA kwa kila sehemu ni ya kawaida) |
| Kilele cha Sasa | Hadi 100 mA (operesheni ya pulsed/multiplexed pekee) |
| Nguvu ya mwanga | 1-10 mcd (maadili ya juu = angavu) |
| Urefu wa wimbi (rangi) | Nyekundu: 620-630 nm, Kijani: 565 nm |
| Pembe ya Kuangalia | 50-120 ° |
Hesabu ya Resistor kwa Maonyesho ya Sehemu 7
Onyesho la sehemu 7 linahitaji kipingamizi cha sasa kwa kila sehemu ya LED ili kuzuia mtiririko mwingi wa sasa na mwangaza usio sawa. Thamani ya upinzani imedhamiriwa kwa kutumia Sheria ya Ohm, iliyoonyeshwa kama R = (Vcc - Vf) / Ikiwa, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, Vf ni voltage ya mbele ya LED, na Ikiwa ni sasa ya mbele inayohitajika. Kwa mfano, na usambazaji wa 5 V, voltage ya mbele ya 2.0 V kwa kila sehemu, na lengo la sasa la 10 mA, hesabu inakuwa (5 - 2) ÷ 0.01 = 300 Ω. Kwa kuwa vipingamizi huja katika maadili ya kawaida, ni bora kuchagua chaguo linalofuata la juu zaidi, kama vile 330 Ω, ili kuhakikisha usalama. Kila sehemu lazima iwe na kipingamizi chake, kwani kushiriki moja kwenye pini ya kawaida husababisha viwango vya mwangaza visivyo sawa. Kwa maonyesho ya multiplexed, operesheni ya pulsed inapaswa pia kuzingatiwa wakati wa kurekebisha maadili ya kupinga.
Kuendesha Maonyesho ya Sehemu 7 na IC za Decoder
Kudhibiti onyesho la sehemu 7 moja kwa moja kutoka kwa kidhibiti kidogo kunaweza kutumia pini za I/O kwa haraka kwa kuwa tarakimu moja inahitaji hadi pini nane (sehemu saba pamoja na nukta ya desimali). Ili kuokoa GPIO na kurahisisha wiring, IC za avkodare hutumiwa. Chips hizi hubadilisha pembejeo ya desimali ya 4-bit (BCD) kuwa matokeo saba muhimu ambayo huendesha sehemu za kuonyesha, na kupunguza mahitaji hadi mistari minne tu ya data.
74HC4511 imeundwa kwa maonyesho ya kawaida ya cathode (CC) na hutoa matokeo ya HIGH. Inajumuisha vipengele muhimu kama vile kuwezesha latch, jaribio la taa, na udhibiti wa utupu, ambao huruhusu udhibiti thabiti wa onyesho na majaribio. Kwa upande mwingine, SN7447/LS47 inafanya kazi na maonyesho ya kawaida ya anode (CA) na hutoa ishara zinazotumika-LOW. Pia inasaidia majaribio ya taa na vitendaji vya kufifisha mawimbi, na kuifanya kufaa kwa kuendesha tarakimu nyingi katika maonyesho yaliyoboreshwa.
Mbinu za Kuendesha gari kwa maonyesho ya sehemu 7
Hifadhi ya moja kwa moja
Kwa njia hii, kila sehemu ya LED inaunganisha moja kwa moja kutoka kwa pini ya MCU kupitia kipinga. Ingawa ni rahisi, inahitaji hadi pini 8 kwa kila tarakimu. Hii ni ya vitendo kwa maonyesho ya tarakimu moja lakini haifai kwa usanidi wa tarakimu nyingi.
IC za avkodare
Avkodare hupunguza matumizi ya pini kwa kubadilisha pembejeo ya binary ya 4-bit kuwa matokeo saba yanayohitajika kwa onyesho. Mbinu hii ni bora kwa tarakimu moja au maonyesho madogo, kupunguza pini zinazohitajika za MCU hadi nne tu. Inakuwa na ufanisi mdogo wakati wa kuendesha safu kubwa za tarakimu nyingi.
Rejista za Shift
Rejista za Shift huchukua data ya serial kutoka kwa MCU na kuibadilisha kuwa matokeo sambamba. Zimepigwa kwa urahisi, na kuzifanya kuwa bora kwa moduli za tarakimu nyingi za sehemu 7 huku zikitumia pini chache sana za MCU. Njia hii ndiyo inayoweza kubadilika zaidi na inatumika katika saa za dijiti, kaunta, na maonyesho ya multiplexed.
Kuzidisha maonyesho ya tarakimu 7
Unapotumia maonyesho ya tarakimu 7 ya tarakimu, kuzidisha ni njia ya kawaida ya kuzidhibiti bila kutumia pini nyingi. Kwa njia hii, tarakimu moja tu imewashwa kwa wakati mmoja, lakini kubadili hufanyika haraka sana hivi kwamba inaonekana kama tarakimu zote zimewashwa pamoja. Hii hurahisisha onyesho kudhibiti huku ikiendelea kuonyesha nambari sahihi.
Ili onyesho lionekane thabiti, kila tarakimu inahitaji kuburudishwa kwa kiwango cha juu cha kutosha, karibu mara 200 kwa sekunde, kwa hivyo jicho halioni flicker yoyote. Muda ambao kila tarakimu inafanya kazi inaitwa mzunguko wa ushuru, ambayo inategemea ni tarakimu ngapi zinadhibitiwa. Mzunguko mdogo wa ushuru unamaanisha kuwa tarakimu sio angavu, kwa hivyo mkondo unaweza kuhitaji kurekebishwa ndani ya mipaka salama ili kudumisha mwonekano.
Suala moja ambalo linaweza kutokea katika kuzidisha ni ghosting, ambapo sehemu zisizohitajika zinaonekana kuwa na mwanga hafifu. Hii inaweza kuepukwa kwa kuzima tarakimu zote kabla ya kusasisha ishara za sehemu na kwa kutumia viendeshi ambavyo vinaweza kubadilisha hali haraka kwa operesheni safi.
Kuendesha Maonyesho ya Sehemu 7 na Transistor na Madereva ya MOSFET
Safu za Transistor za Darlington
IC hizi hutumiwa kuzama kwa sasa katika maonyesho ya kawaida ya cathode (CC). Kila kituo kinaweza kuendesha sehemu au tarakimu, na kuzifanya zinafaa kwa maonyesho ya ukubwa wa kati hadi mkubwa.
Transistors za PNP na MOSFET za P-Channel
Kwa maonyesho ya kawaida ya anode (CA), kutafuta sasa ni muhimu. Transistors za PNP au P-MOSFET hutoa mkondo unaohitajika kwa anodi huku ikiruhusu MCU kudhibiti ubadilishaji kwa ufanisi.
IC za Dereva wa LED zilizojitolea
IC maalum kama MAX7219 huunganisha kuzidisha, udhibiti wa sasa, na udhibiti wa mwangaza kwenye chip moja. Viendeshi hivi hupunguza sana ugumu wa wiring na kufungua rasilimali za MCU.
Wahusika Unaoweza Kuonyesha kwenye Maonyesho ya Sehemu 7
Tarakimu (0-9)
Kusudi kuu la maonyesho ya sehemu 7 ni kuonyesha nambari za desimali. Tarakimu zote kutoka 0 hadi 9 zinaweza kuonyeshwa kwa uwazi na kwa usahihi, ndiyo sababu hutumiwa katika calculators, saa, na mita.
Herufi za hexadecimal (A–F)
Maonyesho ya sehemu 7 pia yanaweza kuwakilisha maadili ya hexadecimal. Wahusika wanaoungwa mkono ni pamoja na A, b, C, d, E, na F. Hii inawafanya kuwa muhimu katika vifaa vya elektroniki vya dijiti na mifumo iliyopachikwa ambapo uwakilishi wa hexadecimal unahitajika.
Herufi ndogo za alfabeti
Baadhi ya herufi, kama vile P, U, L, na H, zinaweza kukadiriwa kwa kutumia sehemu saba. Usomaji hauwezi kuwa bora kila wakati kwani herufi nyingi zinahitaji sehemu zaidi kuliko onyesho hutoa.
Haifai kwa Maandishi Kamili
Kwa sababu ya muundo wao mdogo, maonyesho ya sehemu 7 hayafai kuonyesha maneno au herufi ngumu. Kwa matumizi mazito ya maandishi, wabunifu mara nyingi hutumia maonyesho ya nukta-matrix au moduli za alphanumeric LCD/LED badala yake.
PCB na Vidokezo vya Wiring kwa Maonyesho ya Sehemu 7
• Weka vipingamizi vya sasa karibu na pini za LED ili kudumisha mwangaza thabiti na kupunguza matone ya voltage kwenye athari.
• Tumia athari pana za PCB kwa anode ya kawaida au mistari ya cathode kwani hubeba mikondo ya juu kwa sehemu nyingi kwa wakati mmoja.
• Ongeza ndege thabiti ya ardhini ili kutoa njia thabiti za kurudi, kupunguza kelele, na kuboresha utendaji wa jumla wa mzunguko.
• Weka mistari inayowezesha tarakimu fupi na iliyoelekezwa vizuri ili kuepuka masuala ya kelele na kuhakikisha mabadiliko ya haraka ya kuzidisha laini.
Hitimisho
Maonyesho ya sehemu 7 ni ya vitendo, ya kudumu, na hutumiwa sana kuonyesha nambari katika vifaa kama vile saa, vikokotoo, mita na pampu za mafuta. Wanaweza kufanya kazi kama cathode ya kawaida au anode ya kawaida na kuendeshwa na vidhibiti vidogo, IC za avkodare, au rejista za mabadiliko. Ingawa haifai kwa maandishi kamili, ufanisi wao na kuegemea huwaweka kuhitajika katika matumizi mengi.
Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara [FAQ]
Ni nyenzo gani zinazotumika katika maonyesho ya sehemu 7?
Zimetengenezwa kwa LED za semiconductor (GaAsP kwa nyekundu/machungwa, GaP kwa kijani) zilizowekwa kwenye resin ya epoxy kwa ulinzi na uundaji wa mwanga.
Je, maonyesho ya sehemu 7 yanaweza kutumika nje?
Ndiyo, lakini matoleo ya mwangaza wa juu tu au sehemu kubwa yanafaa. Maonyesho ya kawaida ni hafifu sana kwa jua moja kwa moja.
Onyesho la sehemu 7 hudumu kwa muda gani?
Onyesho linaloendeshwa vizuri huchukua masaa 50,000 hadi 100,000. Overcurrent au overheating hupunguza maisha.
Ni kiwango gani bora cha kuonyesha upya kwa maonyesho ya multiplexed?
Wengi hufanya kazi vizuri kati ya 100 Hz na 1 kHz. Masafa chini ya 100 Hz husababisha kumeta, wakati masafa zaidi ya 1 kHz kupoteza rasilimali.
Je, maonyesho ya rangi nyingi ya sehemu 7 yapo?
Ndiyo. Baadhi ya mifano hutumia LED za rangi mbili au RGB, kuruhusu chaguzi nyingi za rangi kwenye onyesho moja.
Ni ipi inayotumia nguvu zaidi, maonyesho ya sehemu 7 au LCD?
LED za sehemu 7 hutumia nguvu zaidi kuliko LCD. LCD zinapendekezwa kwa vifaa vya nguvu ya chini, wakati LED ni angavu na ngumu zaidi.
