Wyświetlacze 7-segmentowe LED

Wyświetlacze 7-segmentowe LED są wręcz powszechnie używane w różnych urządzeniach do prezentacji informacji numerycznej. Występują w różnych kolorach, wielkościach oraz wariantach technicznych. Ta różnorodność z punktu widzenia konstruktorów jest bardzo istotną cechą.

Każde urządzenie elektroniczne musi mieć możliwość interakcji z użytkownikiem: zarówno jako możliwość wpływania człowieka na pracę urządzenia (to są przede wszystkim różnego rodzaju klawiaturki) oraz jako możliwość „informowania” otoczenia o aktualnych zdarzeniach. Jeśli chodzi o ten „kierunek” komunikacji, w grę wchodzą różnego rodzaju wyświetlacze. Obecnie coraz bardziej modne stają się komponenty, które mają w swej nazwie przymiotnik „graficzne” – jak na przykład graficzne wyświetlacze OLED lub TFT. Ich atrakcyjność wynika chociażby z możliwości pokazania obrazków. Niestety jest to okupione ogromną złożonością wysterowania takiego wyświetlacza, toteż ich użycie wymaga zastosowania mikroprocesorów posiadających odpowiednio duże zasoby, a nie każdy mikrokontroler jest w stanie „dźwignąć” takie zadanie. Oprócz systemów z „górnej półki” w praktyce hobbystycznej znajdziemy szeroką gamę konstrukcji posiłkujących się prostymi rozwiązaniami do prezentacji informacji wyjściowej. Budując przykładowo zegarek wystarczy wykorzystać wyświetlacze 7-segmentowe LED.

Wyświetlacz jednocyfrowy LED

Do zaprezentowania cyfr w sposób wystarczająco czytelny wystarczy siedem segmentów (choć z elektronicznego punktu widzenia tych segmentów jest osiem). Poszczególne segmenty cyfry zostały nazwane kolejnymi literami alfabetu (od a do g) plus dodatkowy segment, oznaczony jako k, przedstawiający kropkę dziesiętną (w dokumentacjach występuje również jako dp: od decimal point – kropka dziesiętna). Przyporządkowanie poszczególnych segmentów do „grafiki” cyfr pokazuje rysunek 1 – jest ich siedem.

Zobrazowanie cyfry na wyświetlaczu polega na „włączeniu świecenia” odpowiednich segmentów, by sumarycznie złożyło się to do zobrazowania wymaganej cyfry. Uzyskuje się je, bazując na diodach LED – każdy segment to niezależna dioda świecąca. Obecnie diody takie potrafią emitować światło w różnych kolorach, toteż przekłada się to na szeroką ofertę barw również w wyświetlaczach 7-segmentowych: najpopularniejsze są czerwone lub zielone. By zredukować liczbę wyprowadzeń z takiego komponentu, wewnątrz niego diody LED są już połączone „jednym końcem”. Istnieją dwa możliwe warianty: połączone ze sobą są wszystkie anody albo katody LED-ów, a drugie końcówki LED-ów są wyprowadzone na zewnątrz (jak widać na rysunku 2). W ten sposób mamy wyświetlacz o wspólnej anodzie lub o wspólnej katodzie.

Rzutuje to na sposób ich użycia. W przypadku elementu o wspólnej anodzie należy przyłączyć ją do plusa zasilania, natomiast każdą katodę, poprzez rezystor ograniczający prąd, przyłączyć do minusa (jeżeli dany segment ma świecić), jak pokazuje rysunek 3.

W drugim wariancie wspólną katodę łączy się do minusa zasilania, natomiast poszczególne anody poprzez rezystor z plusem (rysunek 4).

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w lipcowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 7/2025). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 7/2025 znajduje się tutaj.

Andrzej Pawluczuk
apawluczuk@vp.pl

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) stałymi Patronami ZE, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać – Postaw kawę za:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – Własna kwota. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dodać dedykację/Wiadomość dla Twórcy” i tu zawsze trzeba wpisać, który numer lub numery ZE mamy wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 7/2025.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (Smash) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.