Как работи седемсегменния индикатор?

Светодиодът (или светлинният диод) е оптичен диод, който излъчва светлинна енергия под формата на "фотони", ако се премества в посока напред. В електрониката ние наричаме този процес електролуминесценция. Цветът на видимата светлина, излъчвана от светодиода, е в диапазона от син до червен и се определя от спектралната дължина на вълната излъчена светлина, която от своя страна зависи от различни примеси, които се добавят към полупроводникови материали по време на тяхното производство.

Светодиодите имат много предимства в сравнение с традиционните крушки и лампи, и може би най-важната от тях е малкият им размер, трайност, разнообразие от цветове, ниска цена и лесна достъпност, възможност лесно да си взаимодействат с различни други електронни компоненти в цифрови схеми.

Но основното предимство на светодиодите е, че поради малкия си размер някои от тях могат да бъдат концентрирани в един компактен случай, образувайки така наречения седемсегментен индикатор.

Индикаторът седем сегмента се състои от седем светодиода (оттук и името му), разположени в правоъгълник, както е показано на фигурата. Всеки от седемте светодиода се нарича сегмент, защото когато сегментът свети, сегментът представлява част от цифрата (десетична или 12-цифрена брой системи). Понякога в същия пакет се използва 8-и допълнителен светодиод. Той служи за показване на десетичната точка (DP), което позволява да се показва десетична фракция, ако два или повече седемсегментни индикатори са свързани помежду си, за да представляват числа, по-големи от десет.

Всеки от седемте LED сегмента на дисплея е свързан с подходяща подложка от контактния ред, разположена директно върху правоъгълния пластмасов корпус на индикатора. Светодиодните контакти са маркирани с етикети от до g, представляващи всеки отделен сегмент. Другите контакти на светодиодните сегменти са свързани помежду си и образуват общ терминал.

По този начин, напред пристрастия се подава към съответните контакти LED сегменти в определен ред, ще доведе до някои от сегментите светне, а останалата част ще остане свален, което ви позволява да маркирате желания символ от шаблона, който ще се показва на дисплея. Това ни позволява да представляват всеки един от десет знака след десетичната цифрите от 0 до 9, дисплей 7-сегмент.

Общият изход обикновено се използва за определяне на типа 7-сегментен дисплей. Всеки светодиоден дисплей има два свързващи клеми, единият от които се нарича "анод", а другият, съответно, се нарича "катод". Поради това LED седемсегменния индикатор може да има два вида дизайн на схемата - с общ катод (ОК) и общ анод (ОА).

Разликата между тези два вида дисплеи е, че дизайнът на катодите OC всички 7 сегменти са пряко свързани един с друг, и в схема с обща (ОА) е свързан между анода на аноди 7 сегменти. И двете схеми работят както следва.

• Общите катоди (ОК) - свързаните катоди на всички светодиодни сегменти имат логическо ниво "0" или са свързани към обща проводник. Индивидуалните сегменти се показват чрез подаване на сигнал с високо логическо ниво или логически сигнал "1" към анодния им изход чрез ограничителен резистор, за да се създаде директно отклонение от отделните светодиоди.
• Общият анод (ОА) - анодите на всички LED сегменти се комбинират и имат логическо ниво "1". Индивидуалните сегменти на индикатора светват, когато всеки отделен катод е свързан към земята, логически сигнал "0" или нискочестотен сигнал през съответния ограничителен резистор.

Като цяло, седемсегменните индикатори с общ анод са по-популярни, тъй като много логически схеми може да изискват по-голям ток от захранването, което може да доставя. Също така имайте предвид, че дисплей с общ катод не е пряк заместител в схемата за дисплей с общ анод. И обратното - това е еквивалентно на включването на светодиодите в обратната посока и вследствие на това не се получава излъчване на светлина.

Въпреки че 7-сегментния индикатор може да се разглежда като единствен дисплей, той все още се състои от седем отделни светодиода в една и съща опаковка и като такива тези светодиоди се нуждаят от защита от свръхток. Светодиодите излъчват светлина само когато са предубедени в посоката напред и количеството светлина, излъчвано от тях, е пропорционално на постоянен ток. Това означава само, че интензитетът на светлината на светодиода се увеличава приблизително линейно с нарастващия ток. Така че, за да се избегне повреда на светодиода, този ток напред трябва да бъде управляван и ограничен до безопасна стойност от външен ограничаващ резистор.

Такива седемсегментни индикатори се наричат ​​статични показатели. Техният значителен недостатък е голям брой заключения в пакета. За да се премахне този недостатък, се прилагат схеми за динамично управление на седемсегментни индикатори.

Седемсегменния индикатор е спечелил голяма популярност сред радиолюбителите, защото е лесен за използване и е лесен за четене.