Sedemsegmentový LED displej: Ako to funguje a kde sa používa

Sedemsegmentový LED displej: Ako to funguje a kde sa používa

Sedemsegmentový LED displej je jedným z najznámejších a dlhodobo{0}}zavedených formátov digitálneho displeja - známej mriežky segmentov v tvare pruhu-, ktoré tvoria číslice na digitálnych hodinách, kalkulačkách a časovačoch výsledkovej tabuľky. Napriek dostupnosti pokročilejších zobrazovacích technológií zostáva sedem{4}}segmentový formát naďalej široko používaný, pretože robí presne to, na čo je určený, s výnimočnou jasnosťou a efektívnosťou. Táto príručka vysvetľuje, ako to funguje a kde má aj naďalej praktický zmysel.

Čo je to sedemsegmentový LED displej?

Sedemsegmentový LED displej je formát číselného displeja, kde každú číslicu tvorí sedem samostatne ovládateľných LED segmentov (svetelné -diódy - polovodičové komponenty, ktoré vyžarujú svetlo, keď nimi prechádza elektrický prúd), usporiadaných v tvare-osem. Každý segment je možné nezávisle zapnúť alebo vypnúť, čo umožňuje, aby sa na displeji zobrazovali všetky číslice od 0 do 9 a obmedzený počet abecedných znakov aktivovaním rôznych kombinácií siedmich segmentov.

Sedem segmentov je bežne označených a až g, usporiadaných ako:

Tri horizontálne segmenty (horný, stredný, spodný)

Štyri vertikálne segmenty (horný-ľavý, horný-pravý, spodný-ľavý, spodný-pravý)

Desatinná bodka (dp) je často zahrnutá ako ôsmy prvok. Aktivovaním špecifických kombinácií týchto segmentov možno vytvoriť ľubovoľnú číslicu od 0 do 9 -, napríklad všetkých sedem aktívnych segmentov zobrazuje číslicu 8; iba dva pravé vertikálne segmenty plus stredný a horný segment zobrazujú číslicu 7 (v najbežnejšej konvencii).

Ako fungujú sedemsegmentové LED displeje

Každý segment na LED sedemsegmentovom displeji je v podstate samostatná LED (alebo séria LED pri väčších veľkostiach displeja), ktorej osvetlenie je riadené budiacim obvodom. Ovládač prijme číselný vstup - zvyčajne binárne -kódované desiatkové číslo (BCD - systém digitálneho kódovania, v ktorom je každá desiatková číslica reprezentovaná štvorbitovým binárnym číslom) - a preloží ho do vhodného vzoru aktivácií segmentov pre príslušnú číslicu.

V prípade väčších displejov, kde každý segment musí preklenúť značnú fyzickú vzdialenosť, je v každom segmente typicky zapojených viacero LED diód, aby sa dosiahla požadovaná veľkosť pri zachovaní praktických napätí pohonu.

Bežné aplikácie

Sedem{0}}segmentových a bodových{2}}displejov LED

Sedem{0}}segmentový formát je špeciálne optimalizovaný pre číselné zobrazenie. Nie je vhodný na zobrazovanie plného textu, zložitej grafiky alebo obsahu nad rámec číslic a obmedzenej znakovej sady. Tam, kde sú potrebné širšie možnosti obsahu, je vhodnejší bodový-maticový LED displej (formát pixelovej{4}}mriežky, ktorý dokáže zobraziť akýkoľvek znak, grafiku alebo obrázok v rámci svojich limitov rozlíšenia).

Pre aplikácie, ktoré potrebujú iba zobrazovať čísla - hodiny, počítadlá, tabuľky s výsledkami, časovače -, je jednoduchosť a vizuálna jasnosť formátu sedemsegmentového LED displeja na konkrétny účel praktickou výhodou, nie obmedzením.

Kľúčové špecifikácie

Veľkosť segmentu a vzdialenosť zobrazenia

Väčšia výška segmentu znamená, že displej je čitateľný z väčšej vzdialenosti. Toto je primárna špecifikácia veľkosti pre sedemsegmentové LED displeje, pretože priamo určuje čitateľnosť pri zamýšľanej pozorovacej vzdialenosti. Priemyselné a vonkajšie sedem{2}}segmentové displeje sú k dispozícii s veľmi veľkými výškami znakov pre-čitateľnosť na veľkú vzdialenosť.

Jas

Jas (meraný v nitoch - cd/m² alebo kandelách na meter štvorcový) musí zodpovedať prostrediu inštalácie. Vonkajšie sedemsegmentové displeje vyžadujú podstatne vyšší jas ako vnútorné jednotky, aby zostali čitateľné za denného svetla. Mnoho vonkajších produktov obsahuje automatické nastavenie jasu na základe snímania okolitého svetla.

Farba LED

Sedem{0}}segmentové LED displeje sú bežne dostupné v červenej, jantárovej, zelenej a bielej farbe. Červená a oranžová sú tradičné možnosti pre výsledkové tabuľky a zobrazenie času; biela je čoraz bežnejšia pre moderné architektonické a komerčné aplikácie. Voľba je vo všeobecnosti skôr preferenciou dizajnu alebo konvencie než technickým rozdielom pri podobných úrovniach jasu.

Hodnotenie IP pre vonkajšie použitie

Pri vonkajších sedem{0}}segmentových displejoch je dôležitá vhodná odolnosť voči poveternostným vplyvom. IP65 (Ingress Protection -, štandardizovaná klasifikácia označujúca úplnú-tesnosť proti prachu a ochranu pred prúdom vody z akéhokoľvek smeru) sa bežne uvádza ako minimum pre úplne exponované vonkajšie inštalácie.

Zhrnutie

Sedemsegmentový LED displej zostáva jedným z najpraktickejších a najtrvalejších formátov pre zobrazovanie numerických informácií - nie preto, že by mu chýbali alternatívy, ale preto, že na jasné zobrazovanie čísel a pri vysokej viditeľnosti z veľkej vzdialenosti vykonáva svoju prácu s menším počtom komponentov a lepšou čitateľnosťou ako zložitejšie alternatívy. V prípade hodín, časovačov, počítadiel, tabuliek a meracích prístrojov je tento formát siedmich-segmentov aj naďalej vhodnou voľbou. Tam, kde je potrebný širší obsah, sú vhodnejšie bodové-maticové alebo plnofarebné{5}}systémy LED.

FAQ

Otázka: Aké číslice môže zobraziť sedemsegmentový LED displej?
Odpoveď: Štandardný sedemsegmentový LED displej môže zobrazovať všetky číslice od 0 do 9. Obmedzenú množinu písmen možno tiež aproximovať - bežne používané písmená zahŕňajú A, b, C, d, E, F, H, L, P a U -, ale formát je primárne optimalizovaný pre numerické zobrazenie a rozsah abecedy je obmedzený pevnou geometriou segmentu.

Otázka: Prečo niektoré -segmentové LED displeje používajú viacero LED diód na segment?
Odpoveď: Pri väčších veľkostiach displeja -, kde každý segment musí preklenúť značnú fyzickú vzdialenosť, aby zostal čitateľný z diaľky -, by jedna malá LED dióda nevytvárala dostatočný jas ani by vizuálne nevypĺňala oblasť segmentu. Viacero LED zapojených do série v rámci každého segmentu dosahuje požadovanú veľkosť a výstup jasu pre väčšie sedemsegmentové LED displeje.

Otázka: Kedy by som si mal vybrať sedem{0}}segmentový LED displej namiesto bodového-maticového displeja?
Odpoveď: Vyberte si sedem{0}}segmentov, keď je obsah iba číselný- (hodiny, časovače, počítadlá, skóre, merania), aplikácia ťaží z tradičnej vizuálnej čistoty čísel a nákladová efektívnosť je dôležitá pre jednoduché číselné funkcie. Vyberte bodkovú-maticu, ak obsah obsahuje celý text, vlastné znaky alebo grafiku nad rámec toho, čo dokáže reprezentovať formát siedmich{4}}segmentov.

Otázka: Aké hodnotenie IP je potrebné pre vonkajší sedem{0}}segmentový LED displej?
Odpoveď: IP65 sa bežne uvádza ako minimum pre úplne exponované vonkajšie inštalácie -, čo znamená úplnú prachotesnosť- a ochranu pred prúdom vody. Pre obzvlášť exponované prostredia (pobrežné, vysokotlakové umývanie) môžu byť vhodné vyššie hodnotenia.

Otázka: Môže sedem{0}}segmentový LED displej počítať nahor a nadol alebo môže zobrazovať iba statické čísla?
Odpoveď: Sedemsegmentové LED displeje môžu zobrazovať ľubovoľnú sekvenciu číselných stavov, ktoré im ovládač posiela -, vrátane odpočítavania, odpočítavania, zobrazenia časovača a akejkoľvek inej číselnej sekvencie. Samotný formát zobrazenia je neutrálny voči smeru alebo vzoru počítania; správanie je určené ovládačom, ktorý riadi segmenty.