Upravljanje jednoznamenkastim 7-segmentnim LED-om s PIC mikrokontrolerom zanimljiv je i praktičan projekt koji nalazi primjenu u raznim područjima kao što su digitalni zasloni, ugrađeni sustavi i automatizacija. Kao dobavljač jednoznamenkastih 7-segmentnih LED dioda, dobro sam upućen u komponente i proces uključen u ovaj kontrolni mehanizam. U ovom blogu vodit ću vas kroz korake upravljanja jednoznamenkastim 7-segmentnim LED-om pomoću PIC mikrokontrolera.
Razumijevanje jednoznamenkastog 7 segmentnog LED-a
Jednoznamenkasta 7-segmentna LED dioda sastoji se od sedam pojedinačnih LED segmenata raspoređenih u obliku znamenke 8, zajedno s decimalnom točkom. Ovi segmenti obično su označeni kao a, b, c, d, e, f i g. Osvjetljavanjem različitih kombinacija ovih segmenata možemo prikazati različite znamenke od 0 do 9, kao i neka slova.
LED sa 7 segmenta može biti zajednička anoda ili zajednička katoda. U konfiguraciji zajedničke anode, sve anode pojedinačnih LED dioda spojene su zajedno i vezane na izvor pozitivnog napona. Da biste osvijetlili segment, odgovarajuća katodna igla mora biti povučena nisko. Nasuprot tome, u konfiguraciji zajedničke katode, sve su katode spojene zajedno i uzemljene, a da bi se osvijetlio segment, odgovarajuća igla anode mora biti povučena visoko.
Odabir pravog PIC mikrokontrolera
Kada se radi o kontroli jednoznamenkastog 7-segmentnog LED-a, postoji nekoliko PIC mikrokontrolera koji se mogu koristiti. Neki popularni izbori uključuju PIC16F84A, PIC16F628A i PIC18F452. Ovi mikrokontroleri nude dobru ravnotežu između cijene, performansi i jednostavnosti korištenja.
Za ovaj projekt, pretpostavimo da koristimo PIC16F84A. Ima 13 I/O pinova, koji su dovoljni za kontrolu jednoznamenkaste 7-segmentne LED diode. Mikrokontroler radi na frekvenciji takta koja se može prilagoditi prema zahtjevima projekta.
Projektiranje sklopova
Prvi korak u kontroli 7-segmentne LED diode je projektiranje kruga. Ovdje je osnovni dijagram strujnog kruga za upravljanje jednosegmentnom LED diodom sa zajedničkom katodom pomoću PIC16F84A:
- Napajanje: Spojite VDD pin PIC16F84A na pozitivni terminal napajanja (obično 5V), a VSS pin na masu.
- 7 - Segmentna LED veza: Spojite sedam segmentnih pinova (a, b, c, d, e, f, g) 7-segmentne LED diode na izlazne pinove PIC mikrokontrolera. Na primjer, možete spojiti segment a na pin RA0, segment b na pin RA1 itd. Ako koristite običnu katodnu LED diodu, možda ćete morati dodati otpornike za ograničavanje struje u seriju sa svakim segmentom kako biste spriječili prekomjernu struju i oštećenje LED dioda. Tipična vrijednost za ove otpornike je oko 330 ohma.
- Pull-up otpornici: Ako je potrebno, dodajte pull-up otpornike na ulazne pinove mikrokontrolera kako biste osigurali stabilan rad.
Programiranje PIC mikrokontrolera
Nakon što je krug projektiran i sastavljen, sljedeći korak je programiranje PIC mikrokontrolera. Koristit ćemo MPLAB IDE (Integrated Development Environment) zajedno s MPASM asemblerom za pisanje i kompajliranje koda.
Evo jednostavnog primjera sklopnog koda za prikaz znamenki od 0 do 9 na zajedničkoj katodi s jednom - znamenkom 7 - segmentnom LED-om pomoću PIC16F84A:
POPIS P=16F84A #INCLUDE <P16F84A.INC> ORG 0 MOVLW 0x07 ; Konfigurirajte PORTA kao izlaz MOVWF TRISA MOVLW 0x00 ; Inicijalizirati PORTA na 0 MOVWF PORTA MAIN_LOOP: ; Prikaz znamenke 0 MOVLW 0x3F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 1 MOVLW 0x06 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 2 MOVLW 0x5B MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 3 MOVLW 0x4F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 4 MOVLW 0x66 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 5 MOVLW 0x6D MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 6 MOVLW 0x7D MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 7 MOVLW 0x07 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 8 MOVLW 0x7F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Prikaz znamenke 9 MOVLW 0x6F MOVWF PORTA CALL DELAY GOTO MAIN_LOOP DELAY: MOVLW D'255' DELAY_LOOP: DECFSZ 0x20, F GOTO DELAY_LOOP RETURN ENDU ovom kodu prvo konfiguriramo PORTA pinove PIC16F84A kao izlazne pinove. Zatim, u glavnoj petlji, prikazujemo svaku znamenku od 0 do 9 na 7-segmentnoj LED diodi slanjem odgovarajućih heksadecimalnih vrijednosti u PORTA registar. TheODGODITIpotprogram se koristi za uvođenje kratke odgode između prikaza svake znamenke tako da možemo jasno vidjeti znamenke.
Sastavljanje i programiranje koda
Nakon što napišemo kod, moramo ga prevesti pomoću MPASM asemblera u MPLAB IDE. Asembler će generirati hex datoteku koja sadrži strojni kod za PIC mikrokontroler.
Za programiranje PIC16F84A možemo koristiti PIC programator kao što je Pickit 2 ili Pickit 3. Spojite programator na PIC mikrokontroler i računalo, a zatim pomoću softvera za programiranje učitajte hex datoteku u mikrokontroler.
Napredne primjene i razmatranja
Dok nam osnovni sklop i kod omogućuju prikaz znamenki od 0 do 9, postoje mnoge napredne primjene i razmatranja koja se mogu istražiti.
- Prikaz slova: Korištenjem različitih kombinacija aktivacija segmenata, moguće je prikazati neka slova na 7-segmentnoj LED diodi. Na primjer, za prikaz slova 'A' možemo aktivirati segmente a, b, c, e, f i g.
- Više znamenki: Ako trebate prikazati više znamenki, možete koristitiTroznamenkasti LED sa 7 segmenata,Dvoznamenkasti LED sa sedam segmenata, iliČetveroznamenkasti LED sa 7 segmenata. Princip je sličan, ali morat ćete koristiti tehnike multipleksiranja za kontrolu svake znamenke uzastopno.
- Kontrola svjetline: Svjetlina 7-segmentne LED diode može se kontrolirati podešavanjem struje koja teče kroz segmente. To se može postići korištenjem PWM (Pulse Width Modulation) signala koji generira PIC mikrokontroler.
Kontakt za nabavu
Ako ste zainteresirani za kupnju jednoznamenkastih 7-segmentnih LED dioda ili imate pitanja o upravljanju njima pomoću PIC mikrokontrolera, slobodno nas kontaktirajte. Mi smo pouzdan dobavljač visokokvalitetnih 7-segmentnih LED dioda i možemo vam pružiti najbolje proizvode i tehničku podršku.
Reference
- Microchip Technology Inc. Tehnički list PIC16F84A.
- MPLAB IDE korisnički priručnik.
- MPASM Assembler Korisnički priručnik.