Семисегментный светодиодный дисплей: как он работает и где используется
Семисегментный светодиодный дисплей — один из самых узнаваемых и давно-распространенных форматов цифровых дисплеев. - это знакомая сетка из сегментов в форме полос-, которые образуют цифры на цифровых часах, калькуляторах и таймерах-табло. Несмотря на появление более совершенных технологий отображения, семисегментный-формат по-прежнему широко используется, поскольку он выполняет именно то, для чего предназначен, с исключительной четкостью и эффективностью. В этом руководстве объясняется, как это работает и где оно продолжает иметь практический смысл.
Что такое семисегментный светодиодный дисплей?
Семисегментный светодиодный дисплей — это формат числового дисплея, в котором каждая цифра образована семью индивидуально управляемыми светодиодными сегментами (свето-диодами - полупроводниковыми компонентами, которые излучают свет при прохождении через них электрического тока), расположенными в форме восьмерки. Каждый сегмент можно независимо включать и выключать, что позволяет отображать на дисплее все цифры от 0 до 9 и ограниченный набор буквенных символов путем активации различных комбинаций семи сегментов.
Семь сегментов условно обозначены буквами от a до g и расположены следующим образом:
Три горизонтальных сегмента (верхний, средний, нижний)
Четыре вертикальных сегмента (верхний-левый, верхний-правый, нижний-левый, нижний-правый)
Десятичная точка (dp) часто включается в качестве восьмого элемента. Активируя определенные комбинации этих сегментов, можно сформировать любую цифру от 0 до 9, - например, все семь активных сегментов отображают цифру 8; только два правых вертикальных сегмента, а также средний и верхний сегменты отображают цифру 7 (в наиболее распространенном соглашении).
Как работают семисегментные светодиодные дисплеи
Каждый сегмент светодиодного семисегментного дисплея по существу представляет собой отдельный светодиод (или серию светодиодов для дисплеев большего размера), подсветка которого контролируется схемой драйвера. Драйвер получает числовой ввод -, обычно двоично--десятичный (BCD - цифровая система кодирования, где каждая десятичная цифра представлена четырех-битовым двоичным числом) сигнал - и преобразует его в соответствующий шаблон активаций сегмента для соответствующего числа.
Для более крупных дисплеев, где каждый сегмент должен охватывать значительное физическое расстояние, несколько светодиодов обычно подключаются последовательно внутри каждого сегмента для достижения необходимого размера при сохранении практичного напряжения возбуждения.
Общие приложения
| Приложение | Почему семь-сегментов работают |
|---|---|
| Цифровые часы и таймеры | Четкое отображение времени; немедленная читаемость |
| Спортивные табло и игровые таймеры | Хорошо-цифровые данные, видимые на расстоянии |
| Счетчики промышленных процессов | Прочный; простой; немедленное понимание |
| Отображение цен на топливный насос | Стандартная конвенция; высокая видимость на открытом воздухе |
| Дисплеи температуры и измерений | Численная точность четко выражена |
| Системы нумерации управления очередями | Простой вызов номера; мгновенная читаемость |
| Индикаторы этажа лифта | Простая числовая функция; компактный формат |
| Измерители частоты и измерения | Числовая точность в контексте прибора |
Семи-сегментные или точечные-матричные светодиодные дисплеи
Семисегментный-формат специально оптимизирован для цифрового отображения. Он не подходит для отображения полного текста, сложной графики или контента, кроме цифр и ограниченного набора символов. Там, где необходимы более широкие возможности контента, более подходящим является точечно-матричный светодиодный дисплей (формат пиксельной-сетки, который может отображать любой символ, графику или изображение в пределах своего разрешения).
| Характеристика | Семисегментный светодиод | Точечный-матричный светодиод |
|---|---|---|
| Поддержка персонажей | Цифры + ограниченное количество символов | Полный набор символов; графика |
| Визуальная четкость чисел | Формат с очень высокой - оптимизацией. | Хорошее - зависит от разрешения |
| Расстояние просмотра для данного размера | Длинные - большие сегменты, высокая контрастность | Зависит от шага пикселя |
| Стоимость простого числового отображения | Обычно ниже | Обычно выше |
| Сложность | Простая схема привода | Более сложный контроллер |
| Гибкость контента | Очень ограничено | Высокий |
Для приложений, которым необходимо отображать только цифры - часы, счетчики, табло, таймеры - простота и визуальная четкость формата семисегментного светодиодного дисплея для его конкретной цели является практическим преимуществом, а не ограничением.
Ключевые характеристики
Размер сегмента и расстояние просмотра
Большая высота сегмента означает, что дисплей читается с большего расстояния. Это основная спецификация размера семисегментных светодиодных дисплеев, поскольку она напрямую определяет четкость изображения на предполагаемом расстоянии просмотра. Промышленные и уличные семисегментные-дисплеи доступны с очень большой высотой символов, что обеспечивает читаемость на большом-расстоянии.
Яркость
Яркость (измеряется в нитах - кд/м² или канделах на квадратный метр) должна соответствовать условиям установки. Для наружных семисегментных дисплеев требуется значительно более высокая яркость, чем для внутренних блоков, чтобы они оставались разборчивыми при дневном свете. Многие устройства для наружного применения оснащены автоматической регулировкой яркости на основе измерения окружающего освещения.
Цвет светодиода
Семисегментные светодиодные дисплеи обычно доступны в красном, янтарном, зеленом и белом цветах. Красный и желтый — традиционный выбор для табло и индикаторов времени; Белый цвет все чаще используется в современных архитектурных и коммерческих целях. Выбор, как правило, зависит от предпочтений дизайна или условностей, а не от различий в технических характеристиках при одинаковых уровнях яркости.
IP-рейтинг для использования вне помещений
Для уличных семисегментных-дисплеев важна соответствующая защита от атмосферных воздействий. IP65 (защита от проникновения - стандартная классификация, указывающая полную пыле-непроницаемость и защиту от струй воды с любого направления) обычно указывается как минимум для полностью открытой установки вне помещений.
Краткое содержание
Семисегментный светодиодный дисплей остается одним из наиболее практичных и надежных форматов отображения числовой информации - не потому, что ему не хватает альтернатив, а потому, что для четкого и четкого отображения чисел на значительных расстояниях он выполняет свою работу с меньшим количеством компонентов и большей разборчивостью, чем более сложные альтернативы. Особая четкость семисегментного формата по-прежнему делает его подходящим выбором для часов, таймеров, счетчиков, табло и измерительных приборов. Там, где требуется более широкий контент, больше подходят точечные-матричные или полноцветные-светодиодные системы.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какие цифры может показывать семисегментный светодиодный дисплей?
A: Стандартный семисегментный светодиодный дисплей может отображать все цифры от 0 до 9. Ограниченный набор букв также может быть аппроксимирован - часто используемые буквы включают A, b, C, d, E, F, H, L, P и U -, но формат в первую очередь оптимизирован для цифрового отображения, а алфавитный диапазон ограничен фиксированной геометрией сегмента.
Вопрос. Почему в некоторых семисегментных-дисплеях используется несколько светодиодов на сегмент?
О: Для дисплеев большего размера -, где каждый сегмент должен охватывать значительное физическое расстояние, чтобы оставаться читаемым на расстоянии -, одиночный маленький светодиод не будет обеспечивать достаточную яркость или визуально заполнять область сегмента. Несколько светодиодов, соединенных последовательно в каждом сегменте, обеспечивают необходимый размер и яркость для более крупных семисегментных светодиодных дисплеев.
Вопрос: В каких случаях следует выбирать семисегментный светодиодный дисплей вместо матричного-дисплея?
О. Выбирайте семисегментный-сегмент, если контент состоит только из цифр-(часы, таймеры, счетчики, результаты, измерения). Приложение выигрывает от традиционной визуальной ясности формата для чисел, а экономическая эффективность имеет значение для простых числовых функций. Выбирайте точечную-матрицу, если контент включает в себя полный текст, пользовательские символы или графику, выходящую за рамки того, что может быть представлен семи-форматом.
Вопрос. Какой рейтинг IP необходим для семисегментного семисегментного дисплея для наружного применения?
О: IP65 обычно указывается как минимальный уровень для полностью открытой установки вне помещения -, что указывает на полную пыле-непроницаемость и защиту от водяных струй. Для особенно подверженных воздействию сред (прибрежье, воздействие мойки под высоким давлением) могут подходить более высокие номиналы.
Вопрос: Может ли семисегментный-светодиодный дисплей считать вверх и вниз или отображать только статические числа?
О: Семисегментные светодиодные дисплеи могут отображать любую последовательность числовых состояний, которые контроллер отправляет им -, включая прямой и обратный отсчет, отображение таймера и любую другую числовую последовательность. Сам формат отображения нейтрален к направлению или схеме счета; поведение определяется контроллером, управляющим сегментами.
