Adresseerbare 7-segment displays: 10 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Af en toe klikt er een idee in mijn hoofd en denk ik: "hoe is dit niet eerder gedaan?" en het grootste deel van de tijd is het dat ook geweest. In het geval van het "Addressable 7-Segment Display" - ik denk echt niet dat het is gedaan, althans niet op deze manier.

Meestal zijn 7-segment displays veel ingewikkelder dan je denkt. In wezen steek je gewoon een aantal LED's aan om cijfers of letters weer te geven. Dat betekent dat je controle moet hebben over elk segment van elk cijfer dat je hebt, dus als je 4 cijfers hebt, is dat 4 * 7 = 28 uitgangen! Om nog maar te zwijgen over bedrading en weerstanden. Als je er dan een paar keer mee gaat rijden, ziet het er niet meer zo eenvoudig uit. Ik besloot om een eenvoudige manier te creëren om zo veel of zo weinig 7-segment displays te hebben als je wilt, en ze zijn supermodulair. Of je nu 20 of 2 wilt, je hebt maar één datalijn van de Arduino nodig om ze aan te sturen. Volg mee om te zien hoe ik dit deed, of om er zelf een te maken, of om gewoon te weten hoe ze werken!

Als je geen zin hebt om er zelf een te maken, of als je gewoon zin hebt om de open source-projecten die ik maak te ondersteunen, ben ik momenteel bezig met een crowdfunding-campagne voor deze displays op mijn website!

Stap 1: Bekijk de video

Als je beter leert door video's te bekijken, leg ik uit hoe ik ze heb gebouwd en hoe ze hier werken.

Vergeet niet te abonneren!

www.youtube.com/seanhodgins

Stap 2: Verkrijg de onderdelen en gereedschappen

Er zijn niet veel onderdelen, wat dit zo geweldig maakt, maar je zult in orde moeten zijn met solderen op het oppervlak.

Onderdelen per display:

• 1 x aangepaste PCB - Haal de bestanden van GitHub of bestel via PCBWay
• 3 x WS2811 - Adafruit
• 1 x 7 Segment Display - Moet gemeenschappelijke anode zijn! Sparkfun heeft ze
• 3 x 33OHM Weerstand 0805 - Digikey
• 3 x 1uF condensator 0805 - Digikey
• 1 x 3-pins haakse header - vrouwelijk - Digikey
• 1 x 3-pins haakse header - mannelijk - Digikey

Gereedschap:

• Soldeerbout
• Reflow Oven of Hetelucht (Optioneel maar makkelijker)
• Soldeerpasta of Soldeer

Als je de build wilt overslaan en er gewoon een paar wilt kopen, ga dan hierheen

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

Stap 3: Begin met componenten voor opbouwmontage

Breng op de achterkant de soldeerpasta aan. Dit zijn allemaal echt vergevingsgezinde componenten, dus het zou een goed project zijn om mee te beginnen als je nog nooit oppervlaktemontagecomponenten hebt gereflowd. Plaats na het aanbrengen van de soldeerpasta de doppen, weerstanden en tot slot de WS2811. Volg de markeringen op het bord.

Stap 4: Reflow

Haal die hete lucht of de reflow-oven eruit, verwarm ze tot alle soldeerpasta is uitgehard. Als je geen hete lucht of een reflow-oven hebt, kun je een soldeerbout gebruiken en solderen. Het is vervelender maar volledig te doen. Ik heb hier een video over als je wat technieken wilt weten. Bekijk hem hier:

Stap 5: voeg de pin-headers toe

De volgorde van de stappen waarin deze Instructable zich bevindt, is belangrijk. Vervolgens moeten de pin-headers worden gesoldeerd, omdat hun pads binnenkort worden verborgen onder de 7-segments display-component. Het bord laat zien in welke richting de mannelijke en vrouwelijke pin-headers gaan. Probeer ze recht te maken!

Stap 6: Soldeer het 7-segments display

Als laatste moeten we solderen op het 7-segments display-onderdeel. Zorg ervoor dat het in de juiste richting staat door de richting van de zeefdruk te volgen.

Als je klaar bent met solderen, maak je het bord schoon met je favoriete reiniger en klaar ben je!

Stap 7: Hoe de hardware werkt

De WS2811 IC kan 3 LED's met variabele stroom aansturen. Normaal gesproken zijn dit rode, groene en blauwe LED's om duizenden verschillende kleuren te kunnen maken. In het geval van het 7-segments display gebruiken we 3 WS2811's om de helderheid van 8 verschillende segmenten van het 7-segments display te regelen. Twee van de WS2811's zijn verbonden met 3 segmenten en de laatste is verbonden met 2 segmenten, met één over. De resterende is eigenlijk verbonden met een niet-bevolkte LED, waarvan ik dacht dat het misschien ergens nuttig voor zou kunnen zijn.

De manier waarop een WS2811 adresseerbaar is, is dat het gegevens van de ene WS2811 naar de andere kan doorgeven. Dus wanneer u een reeks bits (data) verzendt, zal deze zijn eigen informatie opnemen over welke LED's moeten worden ingeschakeld en wat informatie doorgeven aan de volgende WS2811's totdat ze allemaal de informatie hebben ontvangen. Dat betekent dat deze manier van communiceren slechts één datalijn nodig heeft. Zodra de gegevens voor het enkele cijfer zijn ontvangen, worden de gegevens naar de volgende drie gepusht. Er is een zeer vereenvoudigd schema in de afbeelding hierboven. De gratis groene draad gaat naar het volgende scherm.

Stap 8: Hoe het demoprogramma werkt

Ik heb snel een Arduino-programma samengesteld om te demonstreren hoe dingen op het adresseerbare 7-segmentendisplay kunnen worden weergegeven. Het maakt gebruik van de Adafruit NeoPixel Library om de nummerweergave te regelen. Het verandert in feite elk cijfer in 3 Neopixels. U kunt een enkel cijfer naar een enkel scherm sturen en de helderheid regelen door simpelweg te schrijven:

writeDigit (DisplayNumber, Getal, Helderheid);

Weergavenummer is het nummer van rechts naar links van het scherm waarnaar u wilt schrijven, beginnend met 0. Nummer is het werkelijke nummer dat u op het scherm wilt weergeven van 0-9, en helderheid is een waarde van 0-255 voor hoe helder wil je dat het is.

Elke keer dat u de displays wilt vernieuwen, moet u het volgende verzenden:

segmenten.show();

Omdat er hier geen multiplex plaatsvindt, is het heel gemakkelijk om dingen te doen zoals de cijfers pulseren, dimmen, coole animaties maken.

Er is geen zelfstandige bibliotheek, maar misschien werk ik er binnenkort aan. Als je wilt bijdragen aan het project en een bibliotheek wilt schrijven, neem dan gerust contact met me op en ik stuur je wat displays.

Stap 9: Daisy Chain ze samen

Tweede prijs in de PCB-wedstrijd