سون سگمنت چیست؟ همه چیز در مورد نمایشگر هفت قسمتی 

نمایشگر سون سگمنت، رایج ترین وسیله نمایشی است که در بسیاری از گجت ­ها و لوازم الکترونیکی مانند متر دیجیتال، ساعت دیجیتال، اجاق مایکروویو و اجاق برقی و غیره استفاده می­شود. این نمایشگرها از هفت بخش از دیودهای ساطع نور (LED) تشکیل شده‌اند که در ساختاری مانند عدد 8 مونتاژ می‌شوند. ماژول‌های سون سگمنت در اندازه ها و رنگ های بسیار متنوعی عرضه می­شوند. قرمز، آبی و سبز رایج ترین رنگ آنها هستند.

نمایشگر هفت بخشی یا سون سگمنت (7Segment) معمولاً در دستگاه نمایش الکترونیکی برای اعداد اعشاری از 0 تا 9 و در بعضی موارد، نویسه‌های اصلی استفاده می‌شود. استفاده از دیودهای ساطع کننده نور (LED) در نمایشگرهای هفت بخشی باعث محبوبیت بیشتر آن شده است، در حالی که نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) نیز مورد استفاده قرار گرفته اند. دستگاه‌های الکترونیکی مانند اجاق مایکروویو، ماشین‌حساب، ماشین لباسشویی، رادیو، ساعت دیجیتال و غیره برای نمایش اطلاعات عددی از رایج‌ترین برنامه‌ها هستند. بیایید نگاهی به صفحه نمایش 7 بخش نمایشگر بیندازیم تا درک بهتری داشته باشیم.

طرز کار نمایشگر سون سگمنت

یک نمایشگر 7 بخشی از هفت بخش نورانی مختلف ساخته شده است. اینها به گونه‌ای مرتب شده‌اند که با نمایش ترکیبات مختلف بخش، اعداد و کاراکترها را تشکیل می‌دهند. اطلاعات باینری با استفاده از این هفت بخش نمایش داده می‌شود. دیود LED یک دیود اتصال P-N است که انرژی را به صورت نور منتشر می‌کند، با دیود اتصال P-N معمولی که به شکل گرما ساطع می‌شود متفاوت است. در حالی که LCD از خصوصیات کریستال مایع برای نمایش استفاده می‌کند و مستقیماً نور را ساطع نمی‌کند. این LED ها یا LCD ها برای نمایش عدد یا الفبای مورد نیاز استفاده می‌شوند.

وقتی تمام سگمنت ها به برق وصل شدند، عدد 8 نمایش داده می­شود. اگر برق سگمنت G(یعنی 7) را قطع کنید، عدد 0 حاصل می­شود. مدار نمایشگر این قطعه به گونه ای طراحی شده است که ولتاژ در پین های مختلف را می­توان همزمان اعمال کرد. به همین ترتیب، می‌توانید ترکیب‌هایی را برای نمایش اعداد از 0 تا 9 ایجاد کنید. عملاً این نمایشگرها با دو ساختار موجود هستند که هر دو نوع آن از 10 پین تشکیل شده‌اند.

نمایشگرهای سون سگمنت عددی می­توانند کاراکترهای دیگر را نیز نمایش دهند. اما به طور کلی A-G و L، T، O، S و غیره نیز موجود است. ممکن است هنگام نمایش کاراکترهای H، X، 2، و Z مشکلاتی رخ دهد. به هر حال نمایشگر سون سگمنت معمولی فقط عددی است. نمایشگرهای الفبایی نیز در دسترس هستند اما هزینه آن کمی بیشتر است. این نوع ماژول ها به دلیل روشنایی زیاد هنوز هم هدف واقعی دارند و در مناطق تاریک مانند ایستگاه های راه آهن استفاده می شوند. حتی در ناسا از نمایشگر شمارش معکوس مبتنی بر این ماژول استفاده می­شود که حتی در نور خورشید نیز به راحتی قابل خواندن است.

کاربرد های ماژول سون سگمنت

این ماژول ها معمولاً در تایمرها، رادیوهای ساعت، ساعت های دیجیتال، ماشین حساب و ساعت های مچی استفاده می­شوند. این دستگاه‌ها را می‌توان در سرعت‌سنج‌ها، کیلومتر شمار خودروها و نشانگرهای فرکانس رادیویی نیز یافت.

شما می­توانید سون سگمنت آسانسور، سون سگمنت ساعت انواع خودروها مانند پراید، 206 و غیره را از دیجی قطعه با قیمتی مناسب خریداری کنید.

انواع نمایشگر سون سگمنت

اساساً 2 نوع نمایشگر LED برای نمایشگر 7 بخشی وجود دارد:

آند مشترک: تمام ترمینال‌های منفی (آند) از هر 8 LED به هم متصل شده‌اند. تمام پایانه‌های مثبت تنها مانده‌اند.

کاتد مشترک: تمام ترمینال‌های مثبت (کاتد) از هر 8 LED به هم متصل هستند. تمام پایانه‌های منفی تنها می‌مانند.

نمایشگر سون سگمنت کاتد مشترک

در این نوع نمایشگر، تمامی اتصالات کاتدی قطعات ال ای دی LED با هم به منطق 0 یا زمین متصل می­شوند. سگمنت های جداگانه با اعمال سیگنال منطقی 1 یا HIGH از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان برای بایاس رو به جلو پایانه های آند منفرد a به g روشن می­شوند.

نمایشگر سون سگمنت آند مشترک

در این نوع نمایشگر، تمام اتصالات آند سگمنت های LED به منطق 1 متصل می شوند. سگمنت های جداگانه با اعمال سیگنال منطقی 0 یا LOW از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان به کاتد قطعه خاص a تا g روشن می­شوند.

بنابراین، نمایشگرهای سون سگمنت آند مشترک، بسیار محبوب هستند، زیرا بسیاری از مدارهای منطقی می‌توانند جریان بیشتری را نسبت به آنچه می‌توانند تامین کنند، کاهش دهند. این نمایشگرها جایگزین مستقیمی در مدار برای نمایشگر آند مشترک نیستند، زیرا مانند اتصال معکوس ال ای دی LED ها است و از این رو تابش نور انجام نمی­شود. بسته به عدد اعشاری نمایش داده شده، مجموعه خاصی از LED ها بایاس رو به جلو هستند. به عنوان مثال، برای نمایش عدد 0، باید سگمنت های باقی مانده مربوط به a، b، c، d، e و f را روشن کنیم. سپس ارقام 0 تا 9 را می توان با استفاده از این ماژول نمایش داد.

نحوه کار نمایشگر سون سگمنت

دستگاه‌های هفت بخشی به طور کلی از LED تشکیل شده‌اند. شدت LED ها به جریان پیش رو بستگی دارد. بنابراین، باید جریان کافی برای این LED ها فراهم شود تا با شدت کامل درخشش داشته باشند. این توسط کاربر ارائه می‌شود و در هفت بخش اعمال می‌شود.

جدول: نمایش اعداد بر روی نمایشگر هفت قطعه ای در پیکربندی آند مشترک همه چیز برای پیکربندی کاتد مشترک تغییر می‌کند.

جدول: نمایش اعداد بر روی نمایشگر هفت قطعه ای در پیکربندی کاتد مشترک

نمونه‌ای از رابط نمایشگر 7 بخش با Arduino uno برای مرجع ارائه شده است.

مزایای استفاده از سون سگمنت

• هزینه: هزینه کل ماژول سون سگمنت بسیار ارزان است زیرا فقط حاوی ال ای دی LED است.
• کارایی: این ماژول ها به طور کلی بسیار کارآمد هستند.
• اتلاف گرما: گرمای دفع شده از این نمایشگرها بسیار کمتر است و باعث افزایش طول عمر دستگاه ها می­شود.