Sedmisegmentový LED displej: Specifikace, varianty a kdy si jej vybrat
Formát sedmisegmentového displeje LED je zdánlivě jednoduchý - sedm segmentů proužků tvořících číslice -, ale řada dostupných variant, velikostí a technických konfigurací činí specifikace méně přímočaré, než naznačuje koncept. Pokud vybíráte sedmisegmentový LED displej pro konkrétní aplikaci, tato příručka pokrývá technické prostředí a co je třeba vyhodnotit, abyste zajistili správné přizpůsobení.
Co je (a není) sedmisegmentový LED displej
Sedmisegmentový LED displej je formát numerického displeje, kde každá číslice je tvořena sedmi nezávisle ovladatelnými LED segmenty - třemi vodorovnými pruhy a čtyřmi svislými pruhy - uspořádanými tak, aby vykreslovaly libovolné číslice od 0 do 9. Tento formát je po desetiletí standardem pro digitální numerické zobrazení na hodinách, měřičích, přístrojích, výsledkových tabulích a informačních panelech.
Co to není: formát schopný zobrazit libovolný text, složitou grafiku nebo širokou škálu abecedních znaků. Geometrie segmentu omezuje abecední znázornění na malou podmnožinu písmen, které lze aproximovat uspořádáním pevných segmentů. Pro aplikace vyžadující plné alfanumerické zobrazení nebo grafický obsah je vhodnější bodový-maticový displej nebo plně-barevný LED displej.
Sedmisegmentové varianty LED displeje
| Varianta | Charakteristický | Typická aplikace |
|---|---|---|
| Společná katoda | Všechny katodové kolíky připojeny; anody ovládané na segment | Elektronické přístrojové desky |
| Společná anoda | Všechny anodové kolíky připojeny; katody řízené na segment | Displeje řízené-mikrokontrolérem |
| Jedna číslice | Pozice jedné postavy | Jednoduché čítače, indikátory jedné{0}}hodnoty |
| Více-číslic | Více pozic postav v jednom balíčku | Hodiny, měřiče, displeje s více{0}}hodnotami |
| Velký znakový displej | Velmi velká výška segmentu pro viditelnost-na velkou vzdálenost | Venkovní výsledkové tabule, velké hodiny |
| Skládaný / matice | Více řádků se sedmi-číslicemi segmentu | Více{0}}řádkové číselné informace |
| Alfa{0}}numerický hybrid | Sedm-segmentů s dalšími segmenty pro více znaků | Aplikace vyžadující více znaků |
Rozdíl mezi společnou katodou a společnou anodou je důležitý pro návrh obvodu -, která konfigurace je vhodná, závisí na použitém obvodu ovladače a mikrokontroléru. U komerčních zobrazovacích produktů spíše než u výběru elektronických komponent se to obvykle řeší na úrovni zobrazovacího modulu.
Klíčové specifikace
Výška znaku (číslice).
Výška znaků je prakticky nejdůležitější specifikací pro aplikace, kde je primárním omezením pozorovací vzdálenost. Vyšší postavy jsou čitelné z větší vzdálenosti. Pro venkovní aplikace nebo prostředí, kde je třeba číst displej ze značné vzdálenosti, - sportoviště, tranzitní prostředí, displeje u silnic - je hlavním faktorem výběru velikosti displeje velká výška znaků.
Barva LED
Sedmisegmentové LED displeje jsou k dispozici v červené, oranžové, zelené, bílé a modré barvě. Červená a oranžová jsou tradiční volby v načasování a hodnocení zobrazení - dobře-zažitých konvencí ve sportu, dopravě a průmyslu. Bílá je stále více specifikována pro moderní designy, kde je preferována barevná neutralita nebo integrace se současnou estetikou.
Jas
Jas (měřený v nits - cd/m² nebo kandel na metr čtvereční) určuje čitelnost v prostředí instalace. Venkovní sedmi{2}}segmentové displeje vyžadují výrazně vyšší jas než ekvivalenty v interiéru. Mnoho venkovních produktů obsahuje automatické nastavení jasu na základě snímání okolního světla, které snižuje jas v noci při zachování čitelnosti za denního světla - praktická funkce pro nepřetržitě fungující venkovní displeje.
Počet číslic a desetinných míst
Počet pozic číslic určuje, jaké informace může displej zobrazit současně - a 4-místný displej zobrazuje hodiny a minuty; 6místný displej přidává sekundy; 8místný displej může společně zobrazovat datum a čas. Pozice desetinných míst (ať už pevné nebo na číslici) ovlivňují způsob zobrazení číselných hodnot s desetinnými místy.
Hodnocení IP pro venkovní použití
U venkovních sedmisegmentových LED displejů v exponovaných polohách je běžně uváděným minimálním hodnocením IP65 (Ingress Protection - standardizovaná klasifikace označující úplnou-těsnost proti prachu a ochranu proti tryskající vodě z jakéhokoli směru) pro spolehlivý dlouhodobý-provoz v povětrnostních podmínkách.
Když je sedm{0}}segmentů tou správnou volbou
Sedmisegmentové LED displeje zůstávají vhodným formátem, když:
Obsah je pouze číselný (časy, skóre, počty, měření)
Prvořadým požadavkem je vysoká vizuální jasnost čísel při zamýšlené velikosti znaků a pozorovací vzdálenosti
Jednoduchost obvodů měniče a správy obsahu je provozně výhodná
Aplikační konvence očekávají formát (průmyslové měřiče, sportovní časovače, dopravní zobrazení)
Důležitá je nákladová efektivita jednoduché numerické funkce
Formát se stává méně vhodným, když:
Aplikace vyžaduje zobrazení textu nad rámec toho, co může aproximovat geometrie segmentu
Je třeba zobrazit vlastní znaky, loga nebo grafiku
Provozně je nutná flexibilita obsahu nad rámec číselného zobrazení
Shrnutí
Životnost sedmisegmentového formátu LED displeje odráží jeho skutečnou vhodnost pro aplikace s numerickým displejem. Určení správné varianty - výšky znaků pro pozorovací vzdálenost, barvy LED pro konvenci aplikace, jasu a IP hodnocení pro prostředí a počtu číslic pro požadované informace - je složitější, než by mohla naznačovat jednoduchost formátu. Pokud je obsah číselný a primárními požadavky jsou viditelnost a čitelnost čísel, zůstává sedm-segmentů praktickou, nákladově{5}}efektivní a vizuálně jasnou volbou, kterou složitější formáty zobrazení pro svůj konkrétní účel vylepší jen zřídka.
FAQ
Otázka: Jaký je rozdíl mezi sedmisegmentovým LED displejem se společnou katodou a společnou anodou?
A: Na společném katodovém displeji jsou všechny katodové kolíky spojeny dohromady (se zemí) a jednotlivé segmenty jsou osvětleny přivedením napětí na jejich anodové kolíky. Ve společném anodovém displeji jsou všechny anodové kolíky spojeny dohromady (k napájení) a segmenty jsou osvětleny připojením jejich katodových kolíků k zemi. Správná konfigurace závisí na použitém obvodu ovladače a mikrokontroléru.
Otázka: Jakou výšku postavy potřebuji pro sedmi{0}}segmentový LED displej na sportovišti?
A: To závisí na maximální pozorovací vzdálenosti v rámci místa konání. Větší místa s publikem sedícím daleko od displeje vyžadují větší výšku postavy kvůli čitelnosti. Výrobci obvykle poskytují návod na vzdálenost pro konkrétní výšky postav -, které odpovídají specifikacím skutečným rozměrům vašeho místa a poskytují nejspolehlivější výsledek.
Otázka: Může sedmisegmentový LED displej zobrazovat písmena i čísla?
Odpověď: Omezenou sadu písmen lze aproximovat sedmi{0}}geometrií segmentů -, mezi které patří mimo jiné A, b, C, d, E, F, H, L, P a U -, ale formát je primárně optimalizován pro numerické zobrazení a rozsah abecedy je omezený a někdy nejednoznačný. Pro aplikace vyžadující zobrazení plného textu je vhodnější tečkový-formát LED.
Otázka: Jak fungují více-místné sedmisegmentové LED displeje?
Odpověď: Více-místné displeje jsou obvykle řízeny pomocí multiplexování - ovladač rychle cyklicky prochází každou pozici číslic, přičemž aktivuje jednu číslici po druhé, zatímco nastavuje segmentové signály pro tuto číslici. Protože se cyklování opakuje rychleji, než dokáže oko vnímat, všechny číslice se zdají být osvětlené současně. U komerčních zobrazovacích produktů je toto multiplexování řešeno řídicím obvodem zobrazovacího modulu.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi sedmisegmentovým displejem a jehličkovým displejem pro aplikaci časování?
Odpověď: U aplikací pro měření času, kde je potřeba pouze číselný obsah (hodiny, minuty, sekundy), poskytuje sedm-segmentů vyšší vizuální jasnost na znak při dané velikosti a jednodušší požadavky na jednotku. Bodová-matice je vhodnější, když zobrazení časování potřebuje zobrazovat také text (jména hráčů, názvy událostí), vlastní symboly nebo jiný obsah mimo číselné hodnoty, které formát sedmi-segmentů nativně zpracovává.
