7-Segment Sýning: PIN-verkefni, rekstrarregla og gagnablað

Sjö hluti skjásins, klassík á sviði skjátækja, státar af sögu eins forvitnilegri og uppbygging hennar er einföld.Uppfinning þess markar hornstein í rafrænum skjám, knúin áfram af einfaldleika, skýrleika og auðveldum stjórn.Í þessari grein köfum við djúpt og afhjúpum meginreglur sjö hluta skjásins, sögu, uppbyggingu og pinna.Við könnuðum aðgerðarval þess, gerð flokkunar og vinnandi meginreglu.Við afkóðum kóðunaraðferð sína og kortleggjum umfangsmikla forritasviðum þess, allt á meðan við greinum hvernig þessi tækni aðlagast og þróast í síbreytilegu rafrænu skjálandslaginu.

Þetta tæki, sem er rætur í LED tækni, er undur einfaldleika og gagnsemi verkfræði.Sjö LED einingar, hvor um „hluti“, sem myndast á mynd af átta, oft í fylgd með auka punkti fyrir aukastaf eða ristil.Hver hluti, sjálfstætt stjórnaður, sameinar til að sýna tölur 0 til 9, stafi og tákn.Þessi snjalla hönnun lánar sig margvíslegar notkanir - frá stafrænum klukkum til reiknivélar, frá rafrænum spjöldum til sextánskra skjáa.

Tæknilega séð snýst þetta allt um núverandi stjórn.Ljósdíóða loga upp þegar rafeindir og göt sameinast og gefa frá sér ljóseindir.Stjórna rafmagninu og þú stjórnar skilaboðunum.Sögulega er hugmyndin frá því snemma á 20. öld, samtvinnuð þróun Telegraph Technology.Brautryðjendur eins og Carl Kingsley léku lykilhlutverk og settu sviðið fyrir uppgang sjö hluta skjásins yfir forverum Dot-Matrix.

Hlutfallslega treysta DOT fylki á punkta fylki fyrir stafskjá, en sjö hluti skjáa nota hluti samsetningar-Simpler og læsilegri.Tæknilegar framfarir umbreyttu skjánum úr vélrænni plötuspilara og ljósgeislunarrörum í LED ljómi í dag.Nútíma endurtekningar státa af litlum krafti, langri ævi og mikilli áreiðanleika, með sjónrænum aukningum eins og litafbrigði og aðlögun birtustigs.

Ferð sjö hluta skjásins endurspeglar víðtækari frásögn skjátækni-í samræmi við skilvirkni, hagkerfi og innsæi.Þrátt fyrir að nýrri tækni eins og LCD og OLED hafi veggskot sín, þá heldur sjö hluti skjárinn jörð sinni, ósamþykkt við að skila einfaldum, leiðandi stafrænum upplýsingum.

Sjö hluta skjár, í kjarna þess, samanstendur af sjö ljósdíóða (ljósdíóða) sem myndast til að mynda lögun „8“, þar sem hver LED virkar sem sérstakur hluti (venjulega merktur A til G).Þessir hluti geta föndra tölur frá 0 til 9 og ýmsum stöfum og táknum með fjölbreyttum samsetningum.Skilvirkni LED, aðallega frá ljósi frekar en hita, stendur í andstæðum andstæðum við hefðbundna PN mótum, sem gerir þá að ákjósanlegu vali í skjátækni.Mismunandi frá fljótandi kristalskjám (LCD), sýnir LED birtir ljós beint, en LCDs búa til myndir með því að vinna með baklýsingu til að fara yfir fljótandi kristallag.

Þegar við kryfjum uppbygginguna sýnir sjö hluti útibú í tvo flokka: algengan rafskaut og algengan bakskaut.Í sameiginlegri stillingu rafskautaverksmiðju eru rafskautar allra LED hluti samtengdir;Aftur á móti, í sameiginlegri bakskautategund, eru það bakskautin sem eru sameinuð.Valið á milli þessara gerða er háð hönnun hringrásarinnar og undirliggjandi stjórnunarrökfræði.

Eftirlit með hverjum LED hluti er nákvæmlega keyrð í gegnum ákveðna pinna.Hugleiddu dæmigerða sjö hluta LED skjá: Handan við prjóna sem gilda um sjö aðalhlutina er oft viðbótarpinna tileinkuð aukastaf (táknað sem DP).Hér er lýsandi pinna stillingar fyrir venjulegan sjö hluta LED skjá.Í hagnýtum atburðarásum felur stjórnun þessara pinna yfirleitt í sér örstýringu eða samþætta hringrás, eins og BCD til sjö hluti afkóðara.Þessi myndlykill þýðir tvöfaldur-kóðuð tölur á samsvarandi skjá á sjö hluti LED.Til dæmis, til að sýna töluna „2“, virkjar myndlykillinn hluti A, B, G, E og D.

Sjö hluta skjárinn, í gegnum ýmsar pinna stillingar og stjórnunarrökfræði, sýna fram á einfalda uppbyggingu en með öflugri virkni, í gegnum ýmsar pinna stillingar og stjórnunarrökfræði.Í samanburði við LCDS geta LED skjáir verið bjartari og skýrari í sumum forritum, sérstaklega þar sem lítil orkunotkun og mikil andstæða er mikilvæg.

Sjö hluta skjáir, fyrst og fremst notaðir til að sýna fram á tölur og ákveðna stafi, eru samsettir af sjö LED hlutum sem raðað er í „8“ myndun, aukin með áttunda leiddi fyrir aukastaf.Þessi uppsetning gerir þær sérstaklega duglegar til að sýna aukastaf, þar með talið þá sem eru með aukastaf.Í flóknum atburðarásum, eins og fjölstafa skjám, er þetta náð með því að samræma margar sjö hluta skjái samsíða.

Kjarni þessara skjáa liggur LED (ljósdíóða), sjónræn tæki sem starfar á rafgreiningarreglunni í PN mótum.Þegar straumur streymir í gegnum LED sameinast spenntir rafeindir og göt og losar orku sem sýnilegt ljós.Litur LED lendir á hálfleiðara efninu og sértækum óhreinindum sem notuð eru í PN mótum.Til dæmis gætu rauðir ljósdíóða notað ál gallíum arseníð (Algaas), á meðan grænir eða bláir LED gætu notað Indium Gallium fosfíð (Ingan).

Að velja LED fyrir sjö hluta skjá felur í sér nokkur mikilvæg sjónarmið.

Hagkvæmni: Með mismunandi verð meðal LED gerða ætti val að vera í takt við kröfur um umsóknir og fjárhagsáætlun.

Líftími: Þó að ljósdíóða sé þekkt fyrir langlífi, getur líftími verið mjög mismunandi út frá gerð og gæðum.

Stærð: LED stærð ræður sýningarstærð og upplausn;Minni ljósdíóða henta samsniðnum hönnun og stærri forrit sem passa við stærri skjái.

Litaval: LED litur hefur áhrif á bæði fagurfræði og skyggni, með rauðum og grænum ljósdíóða yfirleitt meira áberandi í umhverfi, ólíkt sumum minna greinanlegum litum eins og bláum í dagsbirtu.

Samhæfni við rafræna hluti: Spenna og núverandi forskriftir LED verða að vera samhæfðar öðrum hringrásarhlutum til að tryggja stöðugleika og skilvirkni kerfisins.

Verkun og áhrif sjö hluti skjáa á stafrænu skjásvæðinu eru að mestu leyti háð LED vali.Rétt val á LED eykur sýnir frammistöðu, tryggir hagkvæmni og langtíma áreiðanleika, blandað blöndu af tæknilegri nákvæmni með hagnýtum sjónarmiðum á hnitmiðaðan, skýran hátt.

Sjö hluta LED sýnir bifurcat í tvo aðalflokka: algengan rafskaut og algengan bakskaut, aðgreindur með LED tengingum og stillingum hringrásar.

Algengur rafskjárskjár: Hér renna rafskautar (jákvæðir skautanna) allra LED hluti saman á sameiginlegum tímapunkti, venjulega tengdir jákvæðri flugstöðinni.Stýrt er á bakskaut hvers LED hluti (neikvæð rafskaut) með stjórnrás.Til að lýsa upp ákveðinn hluta verður bakskaut þess að vera jarðskaut eða fá neikvæða spennu.Sameiginleg uppsetning rafskauts einfaldar hringrásarhönnun;Allir rafskautar eru sameinaðir og þarfnast aðeins einnar tengingar til að orka alla hluti.

Algengur bakskautasýning: Í þessu afbrigði eru bakskautar allra LED hluti samtengdir, venjulega við neikvæða flugstöð aflgjafa.Að virkja hluti þarf að beita jákvæðri spennu á rafskautaverksmiðju þess.Þetta líkan passar við ákveðna hringrásar hannar betur, sérstaklega þegar stjórnunarstýring lamir á rafskautinu.

Hringrásarhönnun krefst sérstakrar akstursfræðinnar fyrir hverja gerð.Fyrir algengar rafskautskjáir verða stýringar að skila jörðu eða neikvæðri spennu fyrir LED lýsingu.Algengar bakskautskjáir þurfa aftur á móti stýringar til að veita jákvæða spennu.Nánast séð, algeng-anode skjáir öðlast oft val.Þeir samræma óaðfinnanlega við jákvætt rökfræðiskerfi (eins og TTL hringrás), lýsa upp þegar framleiðsla svífur hátt.Ennfremur eru þeir duglegir við að meðhöndla hærri uppsprettustrauma, sem gerir þá tilvalið fyrir hástraum eftirspurnarforrit.

Ákvörðunin á milli skjágerða hvílir á hringrásarhönnun og stjórnunarrökfræði viðkomandi forrits.Stundum vinna straumlínulagaða hönnun og eindrægni sameiginlegra anode skjáa.Aðra sinnum gerir hinn einstaka hringrás ávinnings af sameiginlegum-cathode skjám sem gera þær að yfirburða valinu.Í öllum tilvikum, til að ná sem bestum skjáárangri og skilvirkni hringrásar, til að ná samruni tæknilegrar nákvæmni og hagnýtra notkunar, verðum við að velja viðeigandi gerð.

Kjarni sjö hluta skjás liggur sjö LED einingar, vandlega raðað í „8“ mynstri, ásamt auka LED fyrir aukastaf.Þessar ljósdíóða lýsa upp út frá eðlislægum eiginleikum hálfleiðara efna.Með því að kafa í hvernig þessar einingar virka, hver og einn er minnkandi ljósdíóða, glóandi þegar hann er framsækinn.Þessi hlutdrægni skiptir sköpum;Það gerir rafeindahreyfingu milli P-svæðis og N-svæðis hálfleiðara.Þegar rafeindir breytast frá háu til lágu orkustigi gefa þær frá sér ljóseindir - sýnilegt ljós.Þetta ferli, þekkt sem rafsegulmagn, er lykilatriði í notkun LED.

Styrkur ljóma LED lendir í stærðargráðu framlagsins.Hærri straumar auka rafrænar umbreytingar og þar af leiðandi ljósafköst.Hins vegar magna þeir einnig hitauppstreymi LED og hugsanlega draga úr líftíma sínum.Þess vegna er nákvæm núverandi stjórnun nauðsynleg.Þetta er venjulega náð með núverandi takmarkandi viðnám eða stöðugum straumrás, samþætt milli LED og aflgjafa.

Til að sýna fram á tölur eða stafi virkjar hringrás sjö hluta skjásins vallega eða slökkt á sérstökum LED hlutum.Til dæmis, að sýna „1“ þarf aðeins að lýsa efri og neðri hægri hluti (B og C).Stjórn á þessum hlutum sem oft er stjórnað með örstýringu, sjö hluti afkóðara eða einföldum rökrásum, er lykilatriði.Aðalhlutverk hringrásarinnar er að veita viðeigandi framvirkni til hvers LED, útfæra lýsingu sína í samræmi við skjákröfur.

Hringrásarhönnun fyrir þessa skjái þarfnast vandaðrar skoðunar á LED straum- og spennu forskriftum, skjágerð (algengri rafskautaverksmiðju eða algengum bakskaut) og árangursríkum straumstýringar- og dreifingaraðferðum.Undirliggjandi meginregla sjö hluta skjás er veggteppi af háþróaðri rafrænni verkfræði.Það fléttar saman leiddi rafgreiningar á rafseglu, birtustýringartækni og flóknum hringrásarhönnun til að skila skýrum, áreiðanlegum stafrænum og stafskjá.

Á ríki sjö hluta skjáa liggur kjarninn í því að sýna fjölbreyttar tölur og stafi í ákveðinni kóðunaraðferð.Þessar aðferðir ræður nákvæmlega hverjar sem LED hluti ættu að lýsa upp til að búa til viðeigandi tölu eða staf.Hver hluti skjásins er venjulega merktur A, B, C, D, E, F, G, með viðbótar DP fyrir aukastaf.Gerð skjásins, hvort sem það er algengt rafskautaverksmiðju eða algengur bakskaut, hefur í grundvallaratriðum áhrif á kóðunaraðferðina.

Að kafa í algengar rafskautskjái, gangverkið er einfalt en samt nákvæmt.Hér logar hluti þegar pinninn tengist við jörðina og þarfnast „lágs“ stillingar til að sýna tiltekið númer.Taktu til dæmis „0“.Til að tákna þetta eru hluti A, B, C, D, E og F virkjaðir, en G er áfram sofandi.Þannig þýðir "0" að kóðunin "0111111", þar sem sextánskur hliðstæða þess er 3f.

Hins vegar hvarf algengur bakskauts þessa rökfræði.Hluti lýsir upp þegar hann fær jákvæða spennu og þarfnast „hás“ stillingar fyrir hvern og einn sem óskað er.Með því að nota þetta á „0“ er kóðun þess snúið við „1000000“, speglað í sextánsku sem 40. Þessar kóðanir, sem eru samofnar í hagnýtum forritum, fela oft í sér örstýringar eða sérstaka afkóðara.Dæmigert dæmi er BCD (tvöfaldur aukastaf) til sjö hluta myndlykils, sem velur sjálfstætt rétta hluti sem byggjast á inntaki og léttir byrði handvirkrar kóðunar.

Í þessu kóðunar fylki samsvarar GFEDCBA stilling hvers tölustafa við sjö ljósdíóða.Til dæmis táknar „0111111“ allt nema G -hluti kveikt, sýnir „0“.Framkvæmd þessara kóða í raunverulegri hringrás þarf beina forritun í örstýringu eða afkóða, lykilatriði til að stjórna skjánum.

Hringrásarhönnun og forritun löm á djúpstæðum skilningi á þessum kóða.Mismunandi kóðunarkerfi hafa ekki aðeins áhrif á hönnun hringrásar heldur einnig flækjustig stjórnunarrökfræði.Í hvaða verkefni sem felur í sér sjö hluta skjá er það nauðsynlegt að ná góðum tökum á þessum kóða.Nákvæm kóðun ryður leiðina til að ná tilætluðum skjávirkni og blandast tæknilegri þekkingu með hagnýtri notkun.

Sjö hluti skjáa, þekktur fyrir einfaldleika þeirra og vellíðan, finna víðtæka notkun yfir litróf rafeindabúnaðar.Þetta er allt frá stafrænum skjám til vandaðri upplýsingakynninga.Aðferðin við notkun aðlagast sveigjanlega að flækjum og hagnýtum kröfum verkefnisins.Í grunnforritum kemur fram notagildi sjö hluta skjás í getu þess til að vera ekið beint með 7-hluti mótsaðgerða hringrás (IC), svo sem CD4026.Þessi tiltekna IC, teljari/afkóðari, er hannaður til að keyra sjö hluta skjá beint og þýða inntak talningarpúls í sýnilegar tölur.

Þessi nálgun hliðar þörfina fyrir flókna örstýringu eða örgjörva stuðning.Gagnsemi þess skín í einföldum stafrænum skjáverkefnum eins og stafrænum teljara og klukkum.Andstætt, flóknari viðleitni, eins og að sýna mismunandi stafi eða kraftmikil áhrif, þarf að para sjö hluta skjái með örstýringu (MCU) eða örgjörvi (MPU).Hér samtengdu pinnar hvers LED hluti saman við inntak og framleiðsla MCU/MPU (I/O) pinna, á meðan sameiginlegur rafskautaverksmiðja eða bakskaut PIN tengir við afl eða jörð, allt eftir skjágerðinni.

Þessi uppsetning gerir örstýringunni kleift að fyrirmæla nákvæmlega ástandi I/O pinna og stjórna þar með skjánum.Til dæmis, að sýna „0“ á sameiginlegri bakskautskjá krefst þess að lýsa upp alla hluti nema „G“, náð með því að setja I/O pinnar á 11000000 (tvöfaldur).Röksemdafærslan fyrir algengan rafskautsskjá stendur í sterkum andstæðum.

Hvort sem það er teljari IC eða örstýring við stjórnvölinn, að skipuleggja sjö hluta skjá þarf nákvæma forritun á ástandi hringrásarinnar.Í notkun örstýringar felur þetta venjulega í sér að föndra ákveðinn kóða.Þessi kóði ræður virkjunarröð I/O pinna og hvernig skjárinn breytist til að bregðast við komandi gögnum.Fjölhæfni sjö hluta skjáa, sem spannar frá beinni talningu yfir í flókinn karakter og grafískar framsetningar, lamir við val á viðeigandi akstursaðferð og stjórnunarstefnu.Það er mikilvægt fyrir hönnuðir og verkfræðinga að ná tökum á blæbrigðum mismunandi stjórnunartækni og kóðunar.Það er lykillinn að því að móta skilvirka og áhrifamikla skjálausn.

Sjö hluti skjáa, virt fyrir einstaka aðgerðir sínar og kosti, finna víðtæka notkun á ótal sviðum.Þeir spanna frá einföldu verkefni grunnupplýsinga sem birtast til krefjandi sviðs flókinnar gagnakynningar.Áfrýjun þeirra liggur í blöndu einfaldleika, hagkvæmni og frábærrar læsileika.Á sviði opinberra upplýsingaskjás og stjórnborðs eru þessir skjáir sérstaklega metnir.Skyggni stórra leturgerða er mjög mikilvægt hér, til dæmis á upplýsingatöflum almenningssamgangna, lyftugólfvísum og óteljandi stjórnborðum.Í þessu samhengi er umtalsvert leturgerð og skýrleiki sjö hluta skjáa ómissandi fyrir skýrar tilskipanir og skilaboð.

Lítil rafeindafyrirtæki njóta góðs af þessum skjám líka.Hagkvæmni þeirra og forritanleg stjórnun einfaldleiki gerir þá að vali fyrir vörur eins og hagkvæmar stafrænar tímamælar, hitamælar og teljarar.Þetta snýst þó ekki bara um grunnskjái.Þegar ástandið kallar á að lýsa flóknari tölulegum gildum eða skynjara gögnum sameinar sjö hluta skjárinn oft krafta með fjögurra hluta afbrigðinu.Þessi combo sér um auka virkni, gagnleg við að sýna mælingar og stöðuvísar í rannsóknarstofu tækjum eða iðnaðarstjórnunarkerfi.

Svo er það hæfi þeirra fyrir litla ljósssvið.Í dimmu umhverfi er birtustig þeirra og læsileiki ósamþykkt, sem gerir það tilvalið fyrir búnað úti á nóttu, öryggiskerfi og neyðarvísum.Fjölhæfni sjö hluta skjáa nær til mikils fjölda verkefna.Rafrænar klukkur, vatnsborð, ýmis mælitæki og tilraunatæki njóta góðs af samþættingu þeirra.Algengi þeirra í neytenda rafeindatækni endurspeglast í víðtækri notkun þeirra á iðnaðar-, læknis- og vísindarannsóknarsviðum.

Þessir skjáir, með aðalsmerki sínu sem auðvelt er að lesa stórt letur, hagkvæmni og víðtækt notkunarróf, hafa sementað sig sem grundvallaratriði í rafrænni skjátækni.Nærvera þeirra, allt frá heimilistækjum til flókinna iðnaðarkerfa, er alls staðar nálæg.Með tímanum heldur mikilvægi sjö hluta skjáa aðeins áfram að stigmagnast og varpa ljósi á varanlegt mikilvægi þeirra í sífellt þróuðu tæknilegu landslagi.

Sjö hluta skjárinn, táknræn rafræn verkfræði sögu, stendur ekki bara sem leiðarljós tækninýjungar heldur sem vitnisburður um aðlögunarhæfni tækninnar í daglegum og iðnaði.Ferð þess frá nýstigi hugmynd til hornsteins í ótal tækjum í dag undirstrikar viðvarandi áreiðanleika og hagnýta skilvirkni.Þessi skjár, alls staðar nálægur í bæði heimilum og flóknum iðnaðarkerfum, blandar vellíðanleika, hagkvæmni og víðtækri gagnsemi í nauðsynlegan þátt í rafrænni skjátækni.

Hönnun þess, glæsileg blanda af einfaldleika og verkun, virkjar sjö LED hluti til að búa til myndefni af tölum og nokkrum bókstöfum.Þessi hönnun nær skýrum samskiptum og rista framleiðslu og viðhaldskostnað.Endingu sjö hluta skjásins og orkuspennu gera það tilvalið fyrir langvarandi notkun eins og opinberar upplýsingatöflur og heimilistækjaspjöld.

Samt, þegar nýir keppinautar eins og LCD og OLED koma fram, þróast ríki sjö hluta skjásins.Einstakir kostir þess, sérstaklega í kostnaði og orkunýtni, festu mikilvægi þess í sérhæfðum veggskotum.Með því að kíkja inn í framtíðina, þegar rafræn tækni gengur áfram, er sjö hluta skjárinn í stakk búinn til að halda áfram að sérstökum arfleifð sinni.Það lofar að stuðla að tæknilegum framförum í greindari, samþættum búningi og endurspegla frásögn frásögnarinnar um hið einfalda og flókna.