Светодиодный семисегментный индикатор своими руками
Переделка семисегментного индикатора.
Автор: Валерий Афанасьев Опубликовано 11.02.2008
Я думаю, что не ошибусь, когда скажу, что многие самодельщики используют в своих конструкциях семисегментные светодиодные индикаторы. Да, это очень удобная в применении штука, только вот беда — выбор цветов невелик, да и по яркости они порой оставляют желать лучшего. А крупные по размеру индикаторы не хотят светиться от низкого напряжения. Знакомая ситуация? Но всё, как говориться, в ваших руках. Предлагаю свой способ переделки индикаторов в любой цвет свечения, любой яркости и даже многоцветного сегмента. Для переделки годятся даже горелые индикаторы.
Берём индикатор и аккуратно зажимаем его в тиски фрезерного станка.
И потом не торопясь, слой за слоем снимаем заливку вместе с платой. Нам, в дальнейшем, понадобиться только сама пластмассовая матрица.
Не торопитесь и не старайтесь снять весь слой пластика за один проход, индикатор — вещь довольно хрупкая.
Срезаем до того момента, когда от платы ничего не останется. Потом надо проверить на просвет — не осталось ли чего лишнего, все сегменты должны равномерно просвечивать.
Потом при помощи клея «Поксипол-прозрачный» надо приклеить напротив каждого сегмента свои светодиоды. Для этого я применяю светодиоды «Пиранья», у них плоская верхушка и отсутствие линзы, то что нам и надо. Есть правда «Пиранья» и с линзами, но этот «недостаток» легко устраняется напильником. Можно применять и круглые диоды 3-5 миллиметров, только тогда придётся спилить у них линзу. На фото у меня стоят по два диода на сегмент, что обеспечивает равномерное освещение. Но можно ставить и больше, всё зависит от схемы включения и вашего желания. Диоды тоже можно соединять в сегменте как последовательно, так и параллельно. При параллельном включении ставьте на каждый диод свой балластный резистор. И желательно диоды из одной партии, что обеспечит равномерность освещения и чистоту цвета. Можно поставить и два разных по цвету диода, тогда на сегменте получится плавный переход цвета от одного к другому. Или в центре одного цвета, а по краям другого. Как видите вариантов много.
После приклейки распаяйте диоды по вашей схеме.
И проверьте каждый сегмент.
Вот на этом модернизацию можно завершить. А так выглядит готовый индикатор после переделки.
Ещё несколько рекомендаций. После распайки покрасьте обратную сторону чёрной нитроэмалью или залейте чёрным термоклеем из клеящего пистолета, это не позволит проникать свету из одного сегмента в другой и поможет избежать паразитной засветки не горящих сегментов. Снять пластик можно и без фрезерного станка, только в этом случае понадобиться усердно, поработать напильником. И последнее. При пайке пользуйтесь заземлённым паяльником. Как показала практика, диоды очень чувствительны к наведённому напряжению, а на паяльнике почти всегда присутствует, хоть и очень слабая, фаза. Особенно чувствительны к этому зелёные диоды и изумрудным цветом свечения. Даже просто при прикосновении жала незаземлённого паяльника, кристалл этого диода начинает светиться. Но такой «засветившийся» диод проработает крайне мало. Начнёт мерцать и быстро погаснет. Заземлите паяльник и вы избежите многих проблем, связанных с заменой горелых диодов. Удачи вам!
Источник
Большой самодельный семисегментный индикатор на светодиодах
Для настенных электронных часов, цифровых термометров и т п. устройств. показания которых желательно наблюдать с большого расстояния, необходимы семиэлементные цифровые индикаторы больших размеров. При отсутствии в продаже индикаторов нужного размера радиолюбители изготавливают их самостоятельно, например. «набирают» составляющие их элементы из ламп накаливания или светодиодов.
Однако первые потребляют довольно большую мощность и недолговечны. вторые по этим параметрам вполне подходят но для нормального зрительного восприятия знаков их приходится устанавливать через каждые 5..10 мм, так что число светодиодов получается большим. Например, для изготовления индикатора из элементов размером 72 мм (высота знака — примерно 150 мм) понадобится 70 светодиодов (при шаге 8 мм).
Конструкция сегмента
Уменьшить число светодиодов в несколько раз можно, используя их, например, как описано ниже. Если два достаточно ярких светодиода 1 (рис. 1,а) вставить с торцов в отрезок 2 пластмассовой трубки для коктейля, то получится конструкция, которую с успехом можно использовать в качестве элемента самодельного семиэлементного цифрового индикатора.
Рис. 1. Конструкция сегмента.
Схема
Схема устройства изображена на рис. 2. По сути, это индикатор с общим анодом. Если необходимо, чтобы общим был катод, полярность включения всех светодиодов следует изменить на обратную.
Светодиоды HL1 -HL14 — сверхъяркие зеленого цвета свечения в прозрачных корпусах диаметром 5 мм. например, LDGL3333, LDGM3333. LDGM3343 фирмы LIGITEK. Минимальный ток необходимый для одновременного свечения всех элементов индикатора — примерно 25 мА прямое падение напряжения на каждом элементе — около 6 В.
Рис. 2. ПРинципиальная схема сегмента индикатора.
Основа конструкции индикатора — две печатные платы, чертежи которых показаны на рис. 3. На первой из них (по рисунку — левой) монтируют элементы В и С на второй — Е и F (согласно общепринятой маркировке показанной на рис 1, 6) Элементы А D G и соединительные перемычки устанавливают между платами.
Рис. 3. Печатные платы для самодельных цифровых сегментов на светодиодах.
Изготовление
Изготовление индикатора начинают с нарезки трубочек длиной 77 мм Затем формуют выводы светодиодов — руководствуясь расположением их на платах, показанным на рис. 3, сгибают выводы под прямым углом на расстоянии примерно 2 5. 3 мм от корпуса (вывод катода HL14 сгибают на расстоянии, большем на 5 мм).
В завершение корпусы светодиодов плотно вставляют в предварительно развальцованные металлическим стержнем концы трубочек с таким расчетом, чтобы концы выводов были направлены в одну сторону. После монтажа элементов к печатным платам припаивают отрезки гибкого монтажного провода, которые будут служить выводами индикатора А-G и +U.
Рис. 4. Коробчатая рамка.
Во избежание взаимной подсветки элементов смонтированные платы помещают внутрь коробчатой рамки, развертка которой изображена на рис. 4 (размер 80 мм и примыкающие к нему другие размеры уточняют по фактическому расстоянию между платами).
Заготовку вырезают из тонкого (толщиной 0.25 — 0.4 мм) плотного картона (например, электрокартона марки ЭВ). Места сгиба показаны на чертеже тонкими штриховыми линиями. места разреза — утолщенными линиями Для того чтобы внутренние стенки удерживались в согнутом состоянии, между ними вклеивают прямоугольные пластины из того же материала.
Рамку с платами помещают в склеенный из непрозрачного листового полистирола корпус, в боковых стенках которого просверлены отверстия под выводы индикатора Внутренние размеры корпуса должны быть на 1 . 2 мм больше соответствующих размеров рамки с платами Сверху корпус закрывают крышкой из зеленого органического стекла.
Источник
7-СЕГМЕНТНЫЙ RGB ИНДИКАТОР
Оказывается возможно сделать 7-сегментный дисплей, который будет менять цвет индикации. Это делается на основе разноцветных светодиодов WS2812B, специальной печатной платы и корпуса. Такой дисплей работает с Arduino и область его применения достаточно широкая.
Дисплей основан на специальных цветных светодиодах WS2812B, большим количеством которых можно управлять с помощью одного контакта. То есть это интеллектуальный светодиодный драйвер, подключенный к диоду RGB. Он позволяет управлять большим количеством светодиодов с помощью только одного вывода. Для этих LED требуется только источник питания (5 В) и один сигнал, они соединены в схеме так:
В случае длинных кабелей перед подключением к микроконтроллеру стоит добавить резистор на линии передачи данных. Конечно, для управления ими требуется использование соответствующего протокола.
Все управление осуществляется с помощью одного цифрового сигнала, который подается на вывод DIN первого светодиода. Отправляем сигнал по одному цветным битам (правильно закодированным). На каждый светодиод приходится 24 бита (3 байта — красный байт, зеленый байт, синий байт). Это означает, что можем отображать широкий диапазон цветов, теоретически до 16 777 216 различных оттенков! Данные биты передаются, пока не зафиксируем низкий уровень выходного сигнала минимум на 50 мкс. Сами биты кодируются путем указания высокого и низкого уровня на выводе в течение соответствующего времени. В итоге это выглядит как показано на картинке:
если хотим отправить бит 0, то устанавливаем контакт связи в высокое состояние на время T0H, а затем в низкое состояние на время T0L.
если хотим отправить бит 1, мы устанавливаем контакт связи в высокое состояние на время T1H, а затем в низкое состояние на Время T1L.
если хотим объявить, что завершаем передачу данных (то есть после этой паузы можем управлять светодиодами с самого начала), установить контакт в низкое состояние хотя бы на время.
Время указано в таблице:
Для проекта использовалась плата PIC18F45K50 (PIC18F4550 также подошла бы сюда, поскольку оба этих микроконтроллера почти идентичны). На этой плате установлен кварцевый генератор на 20 МГц. Кроме того, она содержит довольно простые элементы, такие как резистор сброса, конденсаторы, разъем USB (используется только для питания).
Но вернёмся к индикатору. Плата представляет собой одну цифру. Цифры можно комбинировать друг с другом и получать в итоге больше цифр (управляемых одним контактом) благодаря использованию WS2812B.
Сделано все это размером не более 5 на 5 см.
Но пайка это еще не всё, ведь нужно сделать фильтр, который немного рассеет свет и даст эффект освещения целых сегментов (а не отдельных светодиодов). Использовался для этого один из слоев из старой ЖК-матрицы. Выбран слой, который дает лучший эффект, бело-молочный:
Наклеим на элемент с помощью суперклея, так как больше менять не планируется.
Панели спроектированы так, чтобы их можно было соединять вместе. В конечном итоге будем использовать прототипы в качестве индикатора температуры, поэтому соединим вместе три модуля:
Вот LED модуль в действии (максимально возможная яркость):
Пример кода для Arduino
А это короткий тестовый код для Arduino. Код поддерживает оцифровку, и вы можете легко добавлять к нему дополнительные цифры. Он основан на библиотеке Adafruit_NeoPixel.h
#define LED_PIN 6
#define DIGITS 3 #define LED_COUNT DIGITS*7
// Declare our NeoPixel strip object: Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() < // These lines are specifically to support the Adafruit Trinket 5V 16 MHz. // Any other board, you can remove this part (but no harm leaving it): #if defined(__AVR_ATtiny85__) && (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1); #endif // END of Trinket-specific code.
strip.begin(); // INITIALIZE NeoPixel strip object (REQUIRED) strip.show(); // Turn OFF all pixels ASAP strip.setBrightness(50); // Set BRIGHTNESS to about 1/5 (max = 255) > int masks[10] = < 119, 68, 62, 110, 77, 107, 251, 70, 0xFF, 239 >; void displayDigit(int d, int pos, uint32_t color) < int ofs = pos * 7; for(int i=0; i
Форум по обсуждению материала 7-СЕГМЕНТНЫЙ RGB ИНДИКАТОР
Источник постоянного тока (CC) из понижающего регулятора напряжения (CV). Доработка готового модуля.
Изучение принципа действия и параметров кварцевого генератора, выбор КГ для различных устройств.
Простая транзисторная схема робота следующего по нарисованной линии. Без микроконтроллеров и дорогих деталей.