Hallo! Wenn Sie sich für Elektronik- und Heimwerkerprojekte interessieren, sind Sie wahrscheinlich schon auf 7-Segment-LEDs gestoßen. Sie sind super praktisch für die Anzeige von Zahlen und einfachen Zeichen. Und wenn Sie einen BASIC Stamp-Mikrocontroller verwenden, können Sie sich auf etwas freuen, denn es ist gar nicht so schwer, sie zum Laufen zu bringen. Als Anbieter von 7-Segment-LEDs habe ich erlebt, dass viele Leute anfangs damit zu kämpfen hatten. Deshalb werde ich Sie Schritt für Schritt durch den gesamten Prozess führen.
Was ist überhaupt eine 7-Segment-LED?
Eine 7-Segment-LED ist eine Anzeige, die aus sieben einzelnen LED-Segmenten besteht, die in einem bestimmten Muster angeordnet sind. Diese Segmente sind mit A bis G beschriftet, und manchmal gibt es ein zusätzliches Segment für einen Dezimalpunkt (DP). Durch das Aufleuchten verschiedener Kombinationen dieser Segmente können Sie Zahlen von 0 bis 9 sowie einige Buchstaben anzeigen. Es ist wie eine digitale Version dieser Taschenrechner-Displays der alten Schule.
Wenn Sie nun nach verschiedenen Arten von 7-Segment-LEDs suchen, sind Sie bei uns genau richtig. Kasse7-Segment-LED-Grafikum einige coole Optionen zu sehen. Wir haben auchZweistellige Sieben-Segment-LEDUndDreistellige 7-Segment-LEDwenn Sie mehrstellige Zahlen anzeigen müssen.
Lernen Sie den BASIC-Stempel kennen
Der BASIC Stamp ist ein beliebter Mikrocontroller, der einfach zu programmieren ist, selbst wenn Sie neu in der Elektronikbranche sind. Es verwendet eine vereinfachte Version der Programmiersprache BASIC, was es zu einer guten Wahl für Anfänger macht. Sie können damit alles Mögliche steuern, darunter auch 7-Segment-LEDs.
Teile, die Sie benötigen
Bevor wir beginnen, stellen wir die Teile zusammen, die wir benötigen:
- Ein BASIC Stamp-Mikrocontroller (in diesem Beispiel verwende ich den BASIC Stamp 2, aber der Vorgang ist für andere Modelle ähnlich).
- Eine 7-Segment-LED-Anzeige. Je nach Bedarf können Sie zwischen einstelligen, zweistelligen oder dreistelligen Anzeigen wählen.
- Ein Steckbrett für das Prototyping.
- Einige Überbrückungskabel, um alles zu verbinden.
- Ein paar Widerstände, um den Strom zu den LEDs zu begrenzen.
Die Verkabelung verstehen
Als Erstes müssen Sie die 7-Segment-LED an die BASIC Stamp anschließen. Die 7-Segment-LED verfügt über 8 Pins (7 für die Segmente und 1 für den Dezimalpunkt). Sie müssen außerdem einen gemeinsamen Pin anschließen, der entweder eine gemeinsame Anode oder eine gemeinsame Kathode sein kann. Bei einer Anzeige mit gemeinsamer Anode ist die positive Seite aller LEDs miteinander verbunden, und bei einer Anzeige mit gemeinsamer Kathode ist die negative Seite miteinander verbunden.
Hier ist ein einfacher Schaltplan für eine einstellige 7-Segment-LED mit gemeinsamer Kathode:
- Verbinden Sie Pin A der 7-Segment-LED über einen Widerstand mit einem digitalen Ausgangspin am BASIC Stamp. Machen Sie dasselbe für die Pins B, C, D, E, F, G und DP.
- Verbinden Sie den gemeinsamen Kathodenstift mit der Masse (GND) des BASIC Stamp.
Die Widerstände sind wichtig, da sie verhindern, dass zu viel Strom durch die LEDs fließt und diese dadurch beschädigt werden könnten. Ein typischer Wert für diese Widerstände liegt bei etwa 220 Ohm.
Programmierung des BASIC Stamp
Nachdem die Hardware nun vollständig eingerichtet ist, ist es an der Zeit, Code zu schreiben. Das Ziel besteht darin, Signale an die entsprechenden Pins der BASIC Stamp zu senden, um die rechten Segmente der 7-Segment-LED zum Leuchten zu bringen.
Hier ist ein einfaches Programm, um die Zahl 0 auf einer 7-Segment-LED mit gemeinsamer Kathode anzuzeigen:
' Programmieren Sie, um 0 auf einer 7-Segment-LED anzuzeigen. ' Verbinden Sie die Segmente AG und DP mit den Pins 0-7 auf dem BASIC Stamp. ' Verbinden Sie die gemeinsame Kathode mit GND-Hauptleitung: HIGH 0Lassen Sie mich diesen Code für Sie aufschlüsseln. DerHOCHDer Befehl sendet eine Hochspannung (5 V) an den angegebenen Pin, wodurch das entsprechende Segment der 7-Segment-LED aufleuchtet. DerNIEDRIGDer Befehl sendet eine niedrige Spannung (0 V), die das Segment abschaltet. DerPAUSEDer Befehl lässt das Programm eine bestimmte Zeit (in Millisekunden) warten.
Wenn Sie andere Zahlen anzeigen möchten, müssen Sie nur die Kombination ändernHOCHUndNIEDRIGBefehle. Hier ist eine Tabelle, die die Segmentkombinationen für die Nummern 0 bis 9 auf einer 7-Segment-LED mit gemeinsamer Kathode zeigt:
| Nummer | A | B | C | D | UND | F | G | DP |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 6 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 8 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 9 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
Hier ist ein fortgeschritteneres Programm, das die Zahlen von 0 bis 9 der Reihe nach anzeigt:
' Programmieren Sie, um die Zahlen 0-9 auf einer 7-Segment-LED anzuzeigen. ' Verbinden Sie die Segmente AG und DP mit den Pins 0-7 des BASIC Stamp. ' Verbinden Sie die gemeinsame Kathode mit GND. Dimmen Sie Zahlen (10) als Byte-Zahlen (0) = %11111100. ' 0 Zahlen (1) = %01100000. ' 1 Zahlen (2) = %11011010. ' 2 Zahlen (3) = %11110010. ' 3 Zahlen(4) = %01100110 ' 4 Zahlen(5) = %10110110 ' 5 Zahlen(6) = %10111110 ' 6 Zahlen(7) = %11100000 ' 7 Zahlen(8) = %11111110 ' 8 Zahlen(9) = %11110110 ' 9 für i = 0 bis 9 b0 = zahlen(i) für j = 0 bis 7 bitOut j, b0[j] next j PAUSE 1000 ' 1 Sekunde warten next i ENDEIn diesem Programm verwenden wir ein Array, um die Binärwerte für jede Zahl zu speichern. DerbitOutDer Befehl wird verwendet, um den Status jedes Pins basierend auf dem entsprechenden Bit im Binärwert festzulegen.
Steuerung mehrstelliger Displays
Wenn Sie eine mehrstellige 7-Segment-LED-Anzeige verwenden, ist der Vorgang etwas komplizierter. Sie müssen eine Technik namens Multiplexing verwenden, um auf jeder Ziffer unterschiedliche Zahlen anzuzeigen.
Multiplexing funktioniert durch schnelles Umschalten zwischen den Ziffern, wobei jede Ziffer nacheinander aufleuchtet. Das menschliche Auge kann die einzelnen Blitze nicht erkennen, so dass es aussieht, als würden alle Ziffern gleichzeitig leuchten.
Hier ist ein einfaches Beispiel für die Anzeige der Zahlen 12 auf einer zweistelligen 7-Segment-LED-Anzeige mit gemeinsamer Kathode:
' Programmieren Sie, um 12 auf einer zweistelligen 7-Segment-LED anzuzeigen. ' Verbinden Sie die Segmente AG und DP mit den Pins 0-7 auf BASIC Stamp ' 2 Zahlen(3) = %11110010 ' 3 Zahlen(4) = %01100110 ' 4 Zahlen(5) = %10110110 ' 5 Zahlen(6) = %10111110 ' 6 Zahlen(7) = %11100000 ' 7 Zahlen(8) = %11111110 ' 8 Zahlen(9) = %11110110 ' 9 while 1 ' Ziffer 1 (Zahl 1) anzeigen b0 = Zahlen(1) HIGH 8 LOW 9 für j = 0 bis 7 bitOut j, b0[j] nächstes j PAUSE 5 ' Kurze Pause ' Ziffer 2 anzeigen (Zahl 2) b0 = Zahlen(2) LOW 8 HIGH 9 für j = 0 bis 7 bitOut j, b0[j] nächstes j PAUSE 5 ' Kurze Pause EndeIn diesem Programm verwenden wir zwei zusätzliche Pins, um zu steuern, welche Ziffer angezeigt wird. Wir wechseln schnell zwischen den beiden Ziffern und zeigen auf jeder Ziffer die entsprechende Zahl an.
Zusammenfassung
Da haben Sie es also! So können Sie mit einer BASIC Stamp eine 7-Segment-LED steuern. Es mag auf den ersten Blick etwas kompliziert erscheinen, aber sobald man die Grundprinzipien verstanden hat, ist es eigentlich ziemlich einfach.
Wenn Sie daran interessiert sind, 7-Segment-LEDs für Ihre Projekte zu kaufen, sind wir hier, um Ihnen zu helfen. Wir bieten eine große Auswahl an hochwertigen 7-Segment-LED-Anzeigen zu wettbewerbsfähigen Preisen. Egal, ob Sie eine einstellige Anzeige für ein einfaches Projekt oder eine mehrstellige Anzeige für etwas Komplexeres benötigen, wir haben das Richtige für Sie.
Wenn Sie Ihre Projektanforderungen besprechen möchten oder Fragen haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die richtigen Produkte für Ihre Bedürfnisse zu finden.
Referenzen
- Parallax, Inc. „BASIC Stamp Manual.“
- Verschiedene Online-Elektronik-Tutorials und -Foren.