МК PIC16F84. 7-сегментиые светодиодные индикаторы: подключение и управление.

 

Простейшие устройства вывода информации:
- 7-сегментные индикаторы (с общим анодом либо катодом)
- двоично-десятичные 7-сегментные индикаторы

 

Семисегментные индикаторы широко применяются в цифровой технике: в бытовых приборах, измерительной технике, в промышленных устройствах. По сравнению с жидкокристаллическими индикаторами светодиодные имеют свои преимущества, это контрастность отображения информации, малое потребление энергии. Семисегментный индикатор представляет собой матрицу из семи светодиодов, размещенных таким образом, чтобы зажигая их в разных сочетаниях, можно было бы отобразить любую десятичную цифру, а также специальные символы. Кроме этого индикатор зачастую дополняется еще одним сегментом, который предназначен для отображения десятичной точки.

Каждый светодиод в индикаторе имеет свой буквенный идентификатор (a,b,c,d,e,f,g) и одна из ножек светодиода подключена к соответствующему внешнему выводу. Этот общий вывод определяет тип индикатора: с общим катодом или с общим анодом. (Рис)

Подключить один семисегментный индикатор и управлять им с помощью микроконтроллера процедура несложная. Для этого достаточно сегменты индикатора подключить к порту микроконтроллера через токоограничительные резисторы. Общий вывод подключить к линии другого порта микроконтроллера. В зависимости от того какую цифру надо вывести, в порт выводим двоичный код этой цифры, ссылаясь на тип подключенного индикатора (с общим анодом или катодом) на общий провод подаем плюс или минус. Для удобства можно сделать таблицу кодов для индикатора.

Семисегментным индикатором можно управлять статически или динамически. При статическом управлении разряды индикатора подключены к микроконтроллеру независимо друг от друга и информация на них выводится постоянно. Этот способ управления проще динамического, но без использования дополнительных элементов, как-то сдвиговые регистры, подключить многоразрядный семисегментный индикатор к микроконтроллеру будет проблематично - может не хватить выводов.

Динамическое управление (динамическая индикация) подразумевает поочередное зажигание разрядов индикатора с частотой, не воспринимаемой человеческим глазом. Схема подключения индикатора в этом случае на порядок экономичнее благодаря тому, что одинаковые сегменты разрядов индикатора объединены. Режим динамической индикации применяют для построения многоразрядных индикаторов. При таком режиме разряды индикатора работают не одновременно, а по очереди. Переключение разрядов происходит с большой скоростью (50 Гц), из-за этого человеческий глаз не замечает , что индикаторы работают по очереди. Так как у светодиодов очень малая инерционность, сменяющиеся разряды сливаются в одно изображение. В этом режиме в каждый момент времени работает только один разряд. Разряды включаются по очереди, начиная с первого и заканчивая последним, затем все начинается сначала.