Display indirizzabili a 7 segmenti: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ogni tanto un'idea scatta nel mio cervello e penso, "come non è stato fatto prima?" e la maggior parte delle volte lo è stato davvero. Nel caso del "Display a 7 segmenti indirizzabile" - non credo proprio che sia stato fatto, almeno non in questo modo.

La maggior parte delle volte i display a 7 segmenti finiscono per essere molto più complicati di quanto pensi. In sostanza stai solo accendendo un gruppo di LED per visualizzare numeri o lettere. Ciò significa che devi avere il controllo su ogni segmento di ogni cifra che hai, quindi se hai 4 cifre, questo è 4 * 7 = 28 uscite! Per non parlare del cablaggio e delle resistenze. Quindi, una volta che inizi a guidarne un sacco, le cose non sembrano più così semplici. Ho deciso di creare un modo semplice per avere tanti o meno display a 7 segmenti che vuoi, e sono super modulari. Sia che tu voglia 20 o 2, hai solo bisogno di una linea dati da Arduino per controllarli. Seguimi per vedere come ho fatto questo, o per crearne uno tuo, o semplicemente per sapere come funzionano!

Se non hai voglia di crearne uno tuo, o hai semplicemente voglia di supportare i progetti open source che creo, sto attualmente conducendo una campagna di crowdfunding per questi display sul mio sito web!

Passaggio 1: guarda il video

Se impari meglio guardando i video, ti spiego come li ho costruiti e come funzionano qui.

Non dimenticare di iscriverti!

www.youtube.com/seanhodgins

Passaggio 2: prendi le parti e gli strumenti

Non ci sono molte parti, che è ciò che lo rende eccezionale, ma dovrai essere d'accordo con la saldatura a montaggio superficiale.

Parti per display:

• 1 x PCB personalizzato - Ottieni i file da GitHub o ordina tramite PCBWay
• 3 x WS2811 - Adafruit
• Display a 1 x 7 segmenti - Deve essere un anodo comune! Sparkfun li ha
• 3 x 33OHM resistore 0805 - Digikey
• Condensatore 3 x 1uF 0805 - Digikey
• 1 x Connettore ad angolo retto a 3 pin - Femmina - Digikey
• 1 x Connettore ad angolo retto a 3 pin - Maschio - Digikey

Utensili:

• Saldatore
• Forno a riflusso o aria calda (opzionale ma più semplice)
• Pasta saldante o saldatura

Se vuoi saltare la build e comprarne solo un paio, vai qui

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

Passaggio 3: inizia con i componenti a montaggio superficiale

Sul retro, applica la pasta saldante. Questi sono tutti componenti davvero tolleranti, quindi sarebbe un buon progetto da cui iniziare se non hai mai ridisposto i componenti a montaggio superficiale. Dopo aver applicato la pasta saldante, posizionare i cappucci, i resistori e infine il WS2811. Segui i segni sulla lavagna.

Passaggio 4: riflusso

Prendi l'aria calda o il forno di riflusso, riscaldali fino a quando tutta la pasta saldante non si è solidificata. Se non hai aria calda o un forno a rifusione, puoi usare un saldatore e una saldatura. È più noioso ma assolutamente fattibile. Ho un video su questo se vuoi conoscere alcune tecniche. Dai un'occhiata qui:

Passaggio 5: aggiungi le intestazioni dei pin

L'ordine dei passaggi in cui si trova questo Instructable è importante. Le intestazioni dei pin devono essere successivamente saldate, perché i loro pad saranno presto nascosti sotto il componente del display a 7 segmenti. La scheda mostra in quale direzione vanno le intestazioni dei pin maschio e femmina. Prova a farli dritti!

Passaggio 6: saldare il display a 7 segmenti

Infine dobbiamo saldare il componente del display a 7 segmenti. Assicurati che sia nell'orientamento corretto seguendo la direzione della serigrafia.

Una volta che hai finito di saldare, pulisci la scheda con il tuo detergente preferito e il gioco è fatto!

Passaggio 7: come funziona l'hardware

L'IC WS2811 è in grado di pilotare 3 LED con corrente variabile. Normalmente questi sono LED rossi, verdi e blu per poter creare migliaia di colori diversi. Nel caso del display a 7 segmenti utilizziamo 3 WS2811 per controllare la luminosità di 8 diversi segmenti del display a 7 segmenti. Due dei WS2811 sono collegati a 3 segmenti e l'ultimo è collegato a 2 segmenti, di cui uno rimanente. Il restante è in realtà collegato a un LED non popolato, che ho pensato potesse essere utile a qualcosa.

Il modo in cui un WS2811 è indirizzabile è che è in grado di passare dati da un WS2811 a un altro. Quindi, quando invii una stringa di bit (dati), acquisirà le proprie informazioni su quali LED accendere e passerà alcune informazioni ai seguenti WS2811 fino a quando tutti non avranno ricevuto le informazioni. Ciò significa che questo metodo di comunicazione richiede solo una singola linea dati. Una volta ricevuti i dati per la singola cifra, spinge i dati alle tre successive. C'è uno schema molto semplificato nell'immagine sopra. Il filo verde libero è ciò che va sul display successivo.

Passaggio 8: come funziona il programma demo

Ho messo insieme rapidamente un programma Arduino per dimostrare come visualizzare le cose sul display a 7 segmenti indirizzabile. Utilizza la libreria Adafruit NeoPixel per controllare i display dei numeri. Fondamentalmente trasforma ogni cifra in 3 Neopixel. Puoi inviare una singola cifra ad un singolo display e controllarne la luminosità semplicemente scrivendo:

writeDigit(DisplayNumber, Number, Brightness);

Il numero del display è il numero da destra a sinistra del display su cui si desidera scrivere a partire da 0. Il numero è il numero effettivo che si desidera visualizzare sul display da 0-9 e la luminosità è un valore da 0-255 per come luminoso vuoi che sia.

Ogni volta che vuoi aggiornare i display devi inviare:

segmenti.show();

Dato che qui non è in corso il multiplexing, è davvero facile fare cose come pulsare i numeri, attenuarli, creare fantastiche animazioni.

Non esiste una libreria autonoma, ma potrei lavorarci su una presto. Se vuoi contribuire al progetto e scrivere una libreria, non esitare a contattarmi e ti invierò alcuni display.

Passaggio 9: collegarli a margherita insieme

Secondo Premio al Concorso PCB