Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Индикаторы, дисплеи, светодиоды и т.п.
AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 30 июн 2017, 21:29

Добрый день.
У меня есть проблема, возможно, у кого-то знает способы ее решения.

Имеется цифровой таймер с семисегментными индикаторами (4+1). Всего 5 разрядов.
Задача: подключить к этому таймеру индикатор из 5-мм светодиодов (по 6 – 10шт. в каждом сегменте, соединенные последовательно), как на рисунке.
Проблема в том, что я не знаю как это сделать, точнее, как обеспечить достаточный для свечения светодиодов ток.
Чувствую, что решение где-то рядом...
Я подпаивал к выводам индикатора другой такой- же, все ОК, но требуется большо-о-о-оой индикатор, чтобы его было видно издалека.
Если кто знает – откликнитесь.
Марка индикатора на имеющемся у меня таймере: SR410561N (Общий анод).
Напряжение питания таймера: 12В

Для экспериментов изготовлен прототип будущего индикатора (1 разряд).
Дело за малым...
Надеюсь, картинки прицепятся.
Изображение
Изображение
Изображение


Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 30 июн 2017, 22:37

Здравствуйте!
Первый вопрос - какое напряжение поступает на индикатор? В любом случае используется ограничение тока с помощью резисторов по схеме примерно такой.

1.PNG

Напряжение 12 В или 5 В. От этого зависит, как разбить светодиоды сегментов на группы. Все светодиоды сегмента обычно разбиваются на группы с последовательным включением светодиодов. Количество светодиодов в группе зависит от напряжения питания. Вот пример 12 светодиодов в сегменте, 3 группы по 4 светодиода.

2.PNG

Это фрагмент схемы с 2 сегментами A разных разрядов. В эту схему трансформируется предыдущая.
Если недостаточно напряжения питания индикаторов или тока, то необходимо использовать дополнительные ключи.

Самый простой вариант - последовательно соединить все светодиоды одного сегмента. В этом случае схема будет похожа на первую, только вместо одного светодиода сегмента - несколько. Но может потребоваться высокое напряжение питания. Например при 10 светодиодах в сегменте и падении напряжения на светодиоде 1,5 В потребуется примерно 20 В.

Определитесь с напряжением, током светодиодов, нужны ли дополнительные ключи.

evovka
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 22 ноя 2016, 20:15
Откуда: Minsk

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение evovka » 30 июн 2017, 22:43

1. Соедини по последовательно-паралельно и поставь при необходимости транзисторы для нужной нагрузки.
2. При последовательном соединении для обеспеченя нужного тока необходимо будет поднимать напряжение и ставить ключи.
Так как ты хочешь последоватьно по 6-10 штук не совсем хорошо, так как светодиоды будут по разному светиться из-за разброса параметров. В первомже случае каждую цепочку можно отрегулировать по току для равномерности свечения.

evovka
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 22 ноя 2016, 20:15
Откуда: Minsk

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение evovka » 30 июн 2017, 22:44

Не успел, Эдуард опередил и более подробно написал

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 01 июл 2017, 10:31

С индикатором (большим, самодельным) проблем нет.
В каждом сегменте 6 светодиодов (20mA, 1,9–-2,2В), соединенных последовательно.
Питание индикатора, как и самой платы таймера, 12В.

Проблема не в том, как изготовить большой индикатор, а в том, как подключить его к уже имеющемуся и установленному индикатору на плате таймера.
Непосредственно к индикатору на плате нельзя подключить даже одиночный светодиод.
Поэтому и необходим "черный ящик".

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 01 июл 2017, 11:44

Здравствуйте!
Для питания 6 последовательно включенных светодиодов 12 В может не хватить.
А подключил бы я так. Для анодных ключей использовал бы эту схему.

3.PNG
3.PNG (9.74 КБ) 7217 просмотров

Для катодных ключей если напряжение и ток допустимы (т.е. если ключи индикаторов питаются от 12 В) можно катоды подключить непосредственно к маленькому индикатору. Если нет, то надо использовать не инвертирующие ключи.

4.PNG
4.PNG (9.55 КБ) 7217 просмотров

Если питание индикатора 5 В, первый резистор надо подключить к 5 В.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 01 июл 2017, 12:06

Ага!
То есть, для общего Анода каждого разряда нового индикатора необходимо использовать транзисторные ключи по верхней схеме, а для Катодов нового индикатора -- сперва попробовать подключить их непосредственно к семисегментному индикатору, который на плате таймера, а если большой индикатор работать не захочет, то для всех Катодов дополнительно к "анодной" собрать нижнюю схему.
Я правильно понял?
5 разрядов х 8 сегментов = 40 ключей... Благо у ВC817 габариты небольшие.
А как, интересно, подключаются индикаторы в сфетофорах и пр.? Суть одна и таже: из отдельных светодиодов собраны "большие цифры".

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 01 июл 2017, 13:10

Нет. На 5 десятичных разрядов 5 анодных ключей и 8 катодных ключей. Всего 13. Посмотрите урок 19 у меня на сайте. Там есть схемы с ключами.
Если нижние ключи в вашем таймере рассчитаны на напряжение 5 В, то вы можете сжечь их при непосредственном подключении большого индикатора. Надо сначала проверить напряжение ключей.
Для проверки схемы можете собрать только один анодный и один катодный ключ.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 01 июл 2017, 13:42

Точно. 13 ключей.
Именно с вашего урока 19 я пришел на форум :-)
Буду пробовать.
Для хорошего дела не жаль ни времени, ни сил.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 01 июл 2017, 16:14

Можно ли каким-либо образом определить каким напряжением запитываются катодные ключи в имеющемся устройстве (таймере)?
И где их искать на плате таймера эти ключи. Скоере всего, они как-то интегрированы в общую схему (микросхему)?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 01 июл 2017, 16:26

Можно поискать описание микросхемы. В этом случае есть шанс найти параметры выходов.
Другой вариант - посмотреть осциллографом.

evovka
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 22 ноя 2016, 20:15
Откуда: Minsk

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение evovka » 01 июл 2017, 22:50

А почему бы не использовать микросхему ключей, типа ULN2003? Сразу 7 ключей в одном корпусе, навесных деталей не нужно. Ток 0,5А и комутирующее напряжение до 50В.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 03 июл 2017, 12:18

evovka,сия мера значительно упростила печатную плату.
Схему подключения ULN2003 для данного случая можеет привести?

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 03 июл 2017, 14:09

Эдуад, схема собрана.
Последнее уточнение перед стартом.
Гляньте, пожалуйста, правильно ли я вас понял?
(Вы теперь, как ангел, не сходите ж с алтаря) :-)
Изображение
Изображение

evovka
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 22 ноя 2016, 20:15
Откуда: Minsk

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение evovka » 03 июл 2017, 17:10

AlAn в интеренете инфы хватает, например вот эта http://www.joyta.ru/4575-mikrosxema-uln ... imeneniya/

Для разрядов можно поискать другие ключи, их много разновидностей.

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 03 июл 2017, 23:15

Здравствуйте!
Анодные ключи можно подключать непосредственно к индикаторам. А вот как будут работать катодные ключи, я не уверен. Их надо подключать к катодным ключам, до ограничительных резисторов малого индикатора. Проверьте на одном сегменте.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 04 июл 2017, 14:52

Добрый день.
Есть прогресс! Ура!
Работает и почти правильно.
В режиме свеченияа сегмента все ОК, в режиме гашения светодиоды сегмента большого индикатора гаснут наполовину (см. видео и картинку).
Есть мнение, что какой-то из транзисторов не до конца закрывается.
Осталось выяснить какой именно и в каком из ключей.
http://radikal.ru/video/cvouUs5yy25
Изображение

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 04 июл 2017, 20:11

Попробуйте уменьшить второй резистор на 10 кОм в катодном ключе.
Еще одной причиной может быть то, что ключи задерживают переключение сигналов на большом индикаторе. Получается состояние катодов предыдущего разряда захватывает край сигнала выбора анодов следующего разряда. Для этого при переключении анодных ключей выключают катодные и делают задержку перед включением следующего анодного ключа. Возможно в вашем устройстве задержка слишком мала.
Надо проверить в разных состояниях: был в предыдущем разряде выключен, а теперь включен, был включен, а теперь выключен, был выключен и сейчас выключен.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 05 июл 2017, 09:26

Оп-ля! Получилось.
Заменил 10К сначала на 9.1К, затем на 8.2К и все отлично.
Изображение
На замедленном видео заметно, как свечение сегмента большого индикатора начинается одновременно с началом свечения малого.
То, что надо!
Изображение

Свечение "опытного" сегмента не такое яркое, как "штатного".
Это исправимо? Пробовал изменять номинал резистора 5.1К в катодном ключе -- не помогает.
Изображение

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 05 июл 2017, 09:38

Сегмент большого индикатора светится недостаточно ярко потому, что не хватает напряжения. Ток через светодиоды рассчитывается, как 12 В минус сумма падения напряжения на светодиодах, разделить на сопротивление ограничительного резистора. И ток еще делится на число разрядов (5). Они же светятся по очереди. И у вас еще красные светодиоды, у которых самое малое падение напряжения. Поставите белые - вообще светится не будут. Надо увеличивать напряжение, уменьшать ограничительный резистор или разбивать сегменты на группы.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 05 июл 2017, 10:58

То есть, непосредственно таймер (устройство с малым индикатором) запитывать от 12В, а на анодный и катодный ключи подавать чуть бОльшее напряжение, например, 14В.
Правильно я мыслю?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 05 июл 2017, 11:29

Меняется только напряжение питания анодного ключа. Можно проверить замкнуть 2-3 светодиода и посмотреть, как изменится яркость других. Если яркость устроит, может, лучше на группы разбить, как я писал в начале темы.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 05 июл 2017, 19:21

Попробовал закоротить 2, затем 3 светодиода, да, яркость увеличивается (незначительно), но в таком случае придется возиться с сегментами, чтобы и размеры их соблюсти, и группы светодиодов разместить.
Использовал другой способ и стал плавно увеличивать напряжение на входе анодного ключа.
И вот, что получилось. То, что надо! Ура!
Изображение

Использовал вот такой повышающий стабилизатор.
Изображение

https://ru.aliexpress.com/item/1pcsDC-D ... 0.0.3oEeSc
При 15,4В яркости свечения сравнялись, и дальнейшее увеличение напряжения до 34В на результатах не отразилось.

Все работает! То, что надо.

Эдуард, спасибо вам огроменное!
Я давно уже корпею над этой темой. Перебрался на форумы, но все вертится вокруг фраз "см. даташит" или "в интернете много разных способов". Предлагалось также подключить реле, а к нему светодиоды.
Не такое простое дело, оказывается, работа с семисегментным индикатором.
Вы, как и положено мастеру, о сложном рассказали просто, и ваши советы очень помогли мне.
Возможно, помогут еще кому-нибудь.
Спасибо вам еще раз!

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 05 июл 2017, 20:44

Рад, что помог. Вы мне тоже помогли. Я этот форум только раскручиваю, и мне очень нужен новый контент.

Механик Зелёный
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 29 мар 2017, 10:49

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Механик Зелёный » 20 июл 2017, 17:07

Здравствуйте, Эдуард!

Пожалуйста, проверьте, усвоил ли я Ваш урок №19. :)

Хочется сделать большой четырёхразрядный семисегментный индикатор. Катод общий.
Собственно, сделал его из светодиодной ленты. Ток потребления каждого сегмента 100-150 миллиампер. Это потому, что делал его из разных лент.

Схема с раздельным питанием, ардуина питаться будет от 5 вольт.
Полностью ардуину и сдвиговые регистры не разводил, чтобы не загромождать рисунок.

Правильно ли я сделал ключи?
Можно ли вместо NPN-транзисторов использовать N-канальные мосфеты?
Как правильно рассчитать резисторы на ключах?

Изображение

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 20 июл 2017, 17:34

Здравствуйте!
Такая схема работать не будет. Анодные ключи управляются от микросхемы, имеющей на выходе уровни 0 и 5 В. В обоих случаях через базы транзисторов анодных ключей будет протекать ток. При 0 на выходе регистра ток будет равен 12 В / R14. При 5 в на выходе ток будет 12 - 5 В / R14. В обоих случаях транзисторы будут открыты, т.е. анодные ключи всегда будут замкнуты.
И еще я не вижу резисторов, ограничивающих ток через светодиоды.
Катодные ключи сделаны правильно.
Посмотрите внимательно схемы в уроке 19. Если непонятно, то пишите еще, спрашивайте.

Механик Зелёный
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 29 мар 2017, 10:49

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Механик Зелёный » 21 июл 2017, 04:59

Ну раз катоды расключены правильно, то я их больше не рисовал.
В моём случае нужны ли токоограничивающие резисторы на светодиоды? У меня индикаторы из сегментов светодиодной ленты, там они распаяны уже.

Изображение

Надеюсь, сейчас с анодами не накосячил.
Можно ли будет использовать маломощный КТ315 для Q2? Он ведь только Q1 открывать будет, от него ничего такого особенного не требуется.

Эдуард
Администратор
Сообщения: 366
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Эдуард » 21 июл 2017, 12:11

Да, теперь все правильно. КТ315 использовать можно, если напряжение питания (12 В) не превышает допустимого для транзистора.

AlAn
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 20:48

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение AlAn » 25 июл 2017, 14:52

Эдуард, добрый день.
Считаю необходимым приложить еще один промежуточный отчет.
Было опасение, что "притороченный" к 4-х разрядному индикатору дополнительный одноразрядный индикатор испортит всю картину, так как его распиновка иная.
Ан, нет. Все работает.

Изображение
Изображение
Изображение

Механик Зелёный
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 29 мар 2017, 10:49

Re: Как подключить светодиоды к семисегментным индикаторам

Сообщение Механик Зелёный » 03 авг 2017, 14:53

Эдуард писал(а):Здравствуйте!
Такая схема работать не будет. Анодные ключи управляются от микросхемы, имеющей на выходе уровни 0 и 5 В. В обоих случаях через базы транзисторов анодных ключей будет протекать ток. При 0 на выходе регистра ток будет равен 12 В / R14. При 5 в на выходе ток будет 12 - 5 В / R14. В обоих случаях транзисторы будут открыты, т.е. анодные ключи всегда будут замкнуты.
И еще я не вижу резисторов, ограничивающих ток через светодиоды.
Катодные ключи сделаны правильно.
Посмотрите внимательно схемы в уроке 19. Если непонятно, то пишите еще, спрашивайте.

Здравствуйте, Эдуард!
Можно ли поподробнее про расчёт резисторов на базе?


Вернуться в «Компоненты отображения информации»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей