Adresserbara 7-segmentskärmar: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Varje gång klickar en idé i min hjärna och jag tänker "hur har detta inte gjorts tidigare?" och merparten av tiden har det faktiskt varit det. När det gäller "Adresserbar 7 -segmentskärm" - jag tror verkligen inte att det har gjorts, åtminstone inte så här.

För det mesta blir 7-segmentskärmarna mycket mer komplicerade än du tror att de skulle vara. I princip tänder du bara ett gäng lysdioder för att visa siffror eller bokstäver. Det betyder att du måste ha kontroll över varje segment av varje siffra du har, så om du har 4 siffror är det 4 * 7 = 28 utgångar! För att inte tala om ledningar och motstånd. Sedan när du börjar köra ett gäng av dem, ser det inte så enkelt ut längre. Jag bestämde mig för att skapa ett enkelt sätt att ha så många eller så små 7-segmentskärmar som du vill, och de är supermodulära. Oavsett om du vill ha 20 eller 2 behöver du bara en datarad från Arduino för att styra dem. Följ med för att se hur jag gjorde det här, eller för att göra ditt eget, eller för att bara veta hur de fungerar!

Om du inte känner för att göra din egen, eller om du bara vill stödja de öppna källkodsprojekt jag skapar, kör jag för närvarande en crowdfunding -kampanj för dessa skärmar på min webbplats!

Steg 1: Titta på videon

Om du lär dig bättre genom att titta på videor förklarar jag hur jag byggde dem och hur de fungerar här.

Glöm inte att prenumerera!

www.youtube.com/seanhodgins

Steg 2: Skaffa delar och verktyg

Det finns inte många delar, vilket är det som gör det här bra, men du måste vara okej med ytmonterad lödning.

Delar per display:

• 1 x anpassat kretskort - Hämta filerna från GitHub eller beställ via PCBWay
• 3 x WS2811 - Adafruit
• 1 x 7 segmentvisning - Måste vara vanlig anod! Sparkfun har dem
• 3 x 33OHM motstånd 0805 - Digikey
• 3 x 1uF kondensator 0805 - Digikey
• 1 x 3 -stifts rätvinkligt huvud - hona - Digikey
• 1 x 3 -stifts rätvinkligt huvud - hane - Digikey

Verktyg:

• Lödkolv
• Reflow ugn eller varmluft (valfritt men lättare)
• Lödpasta eller lödning

Om du vill hoppa över bygget och bara köpa ett par, gå hit

shop.idlehandsdev.com/products/addressable-7-segment-display

Steg 3: Börja med ytmonterade komponenter

Applicera lödpastan på baksidan. Dessa är alla verkligen förlåtande komponenter, så det skulle vara ett bra projekt att börja om du aldrig har återflödat ytmonterade komponenter. Efter applicering av lödpastan, placera locken, motstånden och slutligen WS2811. Följ markeringarna på tavlan.

Steg 4: Återflöd

Ta ut den heta luften eller återflöd ugnen, värm dem tills alla lödpastor har fastnat. Om du inte har varmluft eller en återflödningsugn kan du använda ett lödkolv och löd. Det är mer tråkigt men helt genomförbart. Jag har en video om detta om du vill veta några tekniker. Kolla in det här:

Steg 5: Lägg till stifthuvudena

Det är viktigt i vilken ordningsföljd denna instruktion är. Stifthuvudena måste lödas därefter, eftersom deras kuddar snart kommer att döljas under 7-segmentskomponenten. Tavlan visar vilken riktning manliga och kvinnliga stifthuvud går. Försök att göra dem raka!

Steg 6: Löd 7-segmentskärmen

Slutligen måste vi löda på 7-segmentskomponenten. Se till att den är i rätt riktning genom att följa silkscreenens riktning.

När du är klar med lödningen, rengör brädet med din favoritrengörare och du är klar!

Steg 7: Hur hårdvaran fungerar

WS2811 IC kan driva 3 lysdioder med variabel ström. Normalt är dessa en röd, grön och blå lysdiod för att kunna göra tusentals olika färger. När det gäller 7-segmentskärmen använder vi 3 WS2811s för att styra ljusstyrkan för 8 olika segment i 7-segmentskärmen. Två av WS2811 är anslutna till 3 segment och det sista är anslutet till 2 segment, med ett kvar. Den återstående är faktiskt ansluten till en obefolkad LED, som jag trodde skulle kunna vara användbar för något.

Hur en WS2811 är adresserbar är att den kan överföra data från en WS2811 till en annan. Så när du skickar en sträng med bitar (data), kommer det att ta in sin egen information om vilka lysdioder som ska tändas och skicka lite information till följande WS2811 tills de alla har fått informationen. Det betyder att denna kommunikationsmetod bara kräver en enda datarad. När data har tagits emot för den enda siffran, flyttar den data till nästa tre. Det finns en mycket förenklad schematisk bild i bilden ovan. Den fria gröna ledningen är det som går till nästa display.

Steg 8: Hur demo -programmet fungerar

Jag satte snabbt ihop ett Arduino-program för att visa hur man visar saker på den adresserbara 7-segmentskärmen. Den använder Adafruit NeoPixel -biblioteket för att styra antalet visningar. Det gör i princip varje siffra till 3 neopixlar. Du kan skicka en enda siffra till en enda skärm och styra dess ljusstyrka genom att helt enkelt skriva:

writeDigit (DisplayNumber, Number, Brightness);

Displaynummer är numret från höger till vänster för vilken display du vill skriva till börjar med 0. Nummer är det faktiska nummer du vill visa på displayen från 0-9, och ljusstyrkan är ett värde från 0-255 för hur ljus du vill att den ska vara.

Varje gång du vill uppdatera skärmarna måste du skicka:

segment.show ();

Eftersom det inte pågår någon multiplexning här, gör det det väldigt enkelt att göra saker som att pulsera siffrorna, dimma dem, göra coola animationer.

Det finns inget fristående bibliotek, men jag kanske jobbar på ett snart. Om du vill bidra till projektet och skriva ett bibliotek är du välkommen att kontakta mig så skickar jag några visningar.

Steg 9: Daisy Chain Them Together

Andra pris i PCB -tävlingen