كيف تعمل شاشات العرض ذات السبعة قطاعات و مواجهته مع اردوينو اكتب تعليقُا

 تم نشر هذا المشروع لجميع الأشخاص المهتمين في مجال تصنيع وابتكار المشاريع الإلكترونية والبرمجية، و نود التنويه أن موقع انا الكتروني يخلي مسؤوليته التامة في حال لم يعمل المشروع لدى العميل أو في حال الاستخدام الخاطئ للمكونات الإلكترونية والكهربائية التي قد تؤدي لحدوث الحرائق أو غيرها لا سمح الله.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

كم مرة شاهدت فيلمًا يحتاج فيه شخص ما لإلغاء تنشيط القنبلة ؟ يشاهد البطل الشاشة مع مرور الوقت ، وكل ثانية أكثر قيمة من السابقة . حسنًا ، إذا لاحظت ، فإن كل تلك القنابل في الأفلام بها شاشات عرض من سبع شرائح . يجب أن يكون ! خلاف ذلك ، كيف يمكن للبطل أن يعرف كم من الوقت بقي ؟

ربما لا تبدو شاشات العرض المكونة من سبعة أجزاء حديثة بدرجة كافية بالنسبة لك ، ولكنها أكثر الطرق عملية لعرض الأرقام . إنها سهلة الاستخدام وفعالة من حيث التكلفة وقابلة للقراءة للغاية ، سواء في ظروف الإضاءة المحدودة أو في ضوء الشمس القوي .
مثال على العالم الحقيقي الذي يستخدم شاشة العرض المكونة من سبعة أجزاء هو ساعة العد التنازلي الشهيرة في كيب كانافيرال بولاية فلوريدا التي استخدمتها ناسا للهبوط في أبولو .

نطرة علي مكونات شاشات العرض :

دعنا نناقش بإيجاز خصائص ووظائف شاشة العرض المكونة من 7 شرائح قبل توصيلها بأردوينو .

إن شاشات العرض المكونة من 7 شرائح هي في الحقيقة سبعة مصابيح LED مبطنة بنمط معين . في هذه الحالة ، شكل الرقم “8” الذي نعرفه جميعًا . يُطلق على كل مؤشر من مؤشرات LED السبعة مقطع لأنه عند إضاءة الجزء يشكل جزءًا من رقم  ليتم عرضه . أحيانًا يتم استخدام LED إضافي للإشارة إلى العلامة العشرية .

7-Segment-Internal-LED-Formation-Structure-and-Pinout

يتم منح كل واحد من المصابيح السبعة في الشاشة شريحة موضعية مع إخراج أحد دبابيس التوصيل الخاصة بها مباشرة من العبوة البلاستيكية المستطيلة .

لتشغيل جزء معين من الشاشة وإيقاف تشغيله ، يمكنك تعيين الدبوس المناسب عالي أو منخفض تمامًا كما تفعل مع LED منتظم . بحيث تكون بعض الأجزاء مضاءة والبعض الآخر سيكون مظلمًا مما يسمح للرقم الذي سيتم إنشاؤه على الشاشة بالظهور . هذا يتيح لنا بعد ذلك عرض كل من العشرة أرقام العشرية من 0 إلى 9 على نفس الشاشة من 7 شرائح .

أطراف شاشة العرض ذات السبعة شرائح :

الآن ، دعنا ننتقل إلى تهيئة المقطع حتى نعرف أي الاطراف  تضيء . اطراف شاشة العرض هي على النحو التالي .

7-Segment-Common-Anode-Common-Cathode-Pinout
  • a-g & DP هي عبارة عن 10 اطراف ، يتم توصيل 8 دبابيس ، أي a و b و c و d و e و f و g و DP (النقطة العشرية) بالدبابيس الرقمية من الاردوينو . من خلال التحكم في كل LED على القطاع المتصل ، يمكن عرض الأرقام .
  • COM يتم توصيل دبوس 3 و 8 داخليًا لتشكيل دبوس مشترك . يجب توصيل هذا الدبوس بـ GND أو 5V اعتمادًا على نوع الشاشة .

مقارنة بين الكاثود المشترك (CC) و الأنود المشترك (CA) :

شاشات عرض ذات السبعة قطع هي نوعين : الكاثود المشترك (CC) و الأنود المشترك (CA) . الهيكل الداخلي لكلا النوعين هو نفسه تقريبا . الفرق هو قطبية المصابيح والطرف المشتركة للطاقة .

كما يوحي اسمها ، فإن الكاثود المشترك يحتوي على جميع الكاثودات الخاصة بمصابيح LED في شريحة 7 متصلة ببعضها البعض ، ويحتوي الأنود المشترك على جميع أنودات المصابيح في شريحة 7 متصلة ببعضها البعض .

في شاشة الكاثود الشائعة ، يتم توصيل جميع اتصالات الكاثود لشرائح LED مع “المنطق 0” أو  GND . يتم بعد ذلك إلقاء الضوء على الأجزاء الفردية من خلال تطبيق إشارة HIGH أو  ‘المنطق 1’ على اطراف الأنود الفردية (a-g) .

Common-Cathode-7-Segment-Display-Internal-Working

في شاشة عرض الأنود الشائعة ، يتم ربط جميع توصيلات الأنود لشرائح LED معًا بالمنطق “1” . يتم إلقاء الضوء على الأجزاء الفردية عن طريق تطبيق إشارة الأرضي ، و المنطق “0” أو “LOW” على الكاثود الخاص بالجزء المعين (a-g) .

Common-Anode-7-Segment-Display-Internal-Working

بشكل عام ، تعد شاشات الأنود الشائعة (التي استخدمناها في التجارب أدناه) أكثر شيوعًا نظرًا لأن العديد من الدوائر المنطقية يمكن أن تغرغ الكثير من التيار خلال مصدرها .

لاحظ أيضًا أن شاشة الكاثود الشائعة ليست بديلاً مباشرًا في الدائرة لعرض الأنود المشترك والعكس صحيح ، حيث إنها تشبه توصيل المصابيح في الاتجاه المعاكس ، وبالتالي لن يحدث انبعاث الضوء .

كيف تعمل شرائح 7 قطع ؟

اعتمادًا على الرقم العشري الذي سيتم عرضه ، يتم إضاءة مجموعة معينة من LEDs . على سبيل المثال ، لعرض الرقم العددي 4 ، سنحتاج إلى إضاءة أربعة من قطاعات LED المقابلة لـ b و c و f و g . وبالتالي ، يمكن عرض الأرقام المختلفة من “0 إلى 9” والأحرف من “A إلى F” باستخدام شاشة من 7 شرائح كما هو موضح .

7-Segment-Display-Number-Formation-Segment-Contol

جدول الحقيقة أدناه يوضح الأجزاء الفردية التي تحتاج إلى إضاءة من أجل إنتاج أرقام وأحرف . يرجى ملاحظة أن جدول الحقيقة للأنود المشترك يتعارض تمامًا مع الكاثود المشترك .

Untitled

الأسلاك - توصيل شاشة العرض لاردوينو UNO :

الآن وبعد أن أصبح لدينا فهم لكيفية عمل شاشة العرض المكونة من 7 شرائح ، يمكننا أن نبدأ في توصيلها إلى الاردوينو !

ابدأ بوضع الشاشة المكونة من 7 أجزاء على اللوح الخاص بك ، والتأكد من أن كل جانب من جوانب العرض على جانب منفصل من اللوح . مع مواجهة العلامة العشرية لأسفل ، تكون الاطراف 1-5 على الجانب السفلي من اليسار إلى اليمين و 10-6 على الجانب العلوي من اليسار إلى اليمين كما يمكن رؤيته في الرسم التوضيحي أدناه .

في البدء ، دعنا نوصِّل أحد الاطراف المشتركة 3 أو 8 بطرف 5V على الاردوينو (إذا كنت تستخدم شاشة عرض من 7 شرائح أنود) أو بمفتاح GND على الاردوينو (إذا كنت تستخدم كاثود مشترك 7- شرائح عرض ) . بقية 4 الاطراف في الموضع العلوي متصلة بالدبوس الرقمي 2 إلى الدبوس الرقمي 5 . أما الاطراف الأربعة الأخرى الموجودة في الموضع السفلي مع العلامة العشرية فهي متصلة بالدبوس الرقمي من 6 إلى 9 .

على الرغم من أن الشاشة قد تعمل بدون مقاومات تقليل سحب التيار  ، إلا أنه من الجيد دائمًا وجودها في دائرتك لتجنب حرق الشاشة .

بشكل نموذجي لشاشة 7 قطاعات حمراء قياسية ، يمكن لكل شريحة LED أن تسحب حوالي 15 مللي أمبير لإضاءة بشكل صحيح ، ستكون قيمة المقاوم المحدد للتيار حوالي 200Ω (5v – 2v) / 15mA أو 220 أوم .

بمجرد الانتهاء ، يجب أن يكون لديك شيء يشبه الرسم التوضيحي الموضح أدناه .

1
2
تنبيه : في حال لم تكن متأكد من قدرتك على تنفيذ خطوات المشروع يرجى استشارة شخص متخصص في هذا المجال.

الكود البرمجي :

الآن ، حان الوقت لتضيء الشاشة مع بعض الاكواد .

قبل أن تتمكن من البدء في كتابة التعليمات البرمجية للتحكم في شاشات العرض المكونة من 7 شرائح ، ستحتاج إلى تنزيل مكتبة SevSeg Arduino أولاً . يمكنك القيام بذلك عن طريق النقر فوق هذا زر التنزيل أدناه :

لتثبيته ، افتح Arduino IDE ، انتقل إلى Sketch> Include Library> Add .ZIP Library ، ثم حدد ملف SevSeg ZIP الذي قمت بتنزيله للتو .

بمجرد تثبيت المكتبة ، يمكنك نسخ هذا الكود في Arduino IDE . سيتم عد الارقام  من 0 إلى 9. جرب الكود الان .

لتحميل الكود البرمجي اضغط هنا
#include "SevSeg.h"
SevSeg sevseg;

void setup()
{
  //Set to 1 for single digit display
  byte numDigits = 1;

  //defines common pins while using multi-digit display. Left empty as we have a single digit display
  byte digitPins[] = {};

  //Defines arduino pin connections in order: A, B, C, D, E, F, G, DP
  byte segmentPins[] = {3, 2, 8, 7, 6, 4, 5, 9};
  bool resistorsOnSegments = true;

  //Initialize sevseg object. Uncomment second line if you use common cathode 7 segment
  sevseg.begin(COMMON_ANODE, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);
  //sevseg.begin(COMMON_CATHODE, numDigits, digitPins, segmentPins, resistorsOnSegments);

  sevseg.setBrightness(90);
}

void loop()
{ 
   //Display numbers one by one with 2 seconds delay
   for(int i = 0; i < 10; i++)
   {
     sevseg.setNumber(i);
     sevseg.refreshDisplay(); 
     delay(2000);
   }
}

أنتهت !!!

اترك تعليقاً



لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *