Pantallas direccionables de 7 segmentos: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

De vez en cuando, una idea hace clic en mi cerebro y pienso, "¿cómo no se ha hecho esto antes?" y la mayoría de las veces, en realidad lo ha sido. En el caso de la "Pantalla direccionable de 7 segmentos", realmente no creo que se haya hecho, al menos no así.

La mayoría de las veces, las pantallas de 7 segmentos terminan siendo mucho más complicadas de lo que cree que serían. Básicamente, solo enciende un montón de LED para mostrar números o letras. Eso significa que necesita tener control sobre cada segmento de cada dígito que tiene, por lo que si tiene 4 dígitos, ¡eso es 4 * 7 = 28 salidas! Sin mencionar el cableado y las resistencias. Luego, una vez que comienzas a conducir un montón de ellos, las cosas ya no parecen tan simples. Decidí crear una forma sencilla de tener tantas pantallas de 7 segmentos como desee, y son super modulares. Ya sea que desee 20 o 2, solo necesita una línea de datos del Arduino para controlarlos. Síguelo para ver cómo hice esto, o para hacer el tuyo, ¡o simplemente para saber cómo funcionan!

Si no tiene ganas de hacer las suyas propias, o simplemente desea apoyar los proyectos de código abierto que creo, ¡estoy ejecutando una campaña de financiamiento colectivo para estas pantallas en mi sitio web!

Paso 1: mira el video

Si aprendes mejor viendo videos, te explico cómo los construí y cómo funcionan aquí.

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www.youtube.com/seanhodgins

Paso 2: ¡Obtenga las piezas y herramientas

No hay muchas piezas, que es lo que lo hace genial, pero tendrá que estar bien con la soldadura de montaje en superficie.

Partes por pantalla:

• 1 x PCB personalizado: obtenga los archivos de GitHub u ordene a través de PCBWay
• 3 x WS2811 - Adafruit
• Pantalla de 1 x 7 segmentos: debe ser un ánodo común. Sparkfun los tiene
• Resistencia 3 x 33OHM 0805 - Digikey
• Condensador 3 x 1uF 0805 - Digikey
• 1 x Encabezado en ángulo recto de 3 pines - Hembra - Digikey
• 1 x Cabecera en ángulo recto de 3 pines - Macho - Digikey

Instrumentos:

• Soldador
• Horno de reflujo o aire caliente (opcional pero más fácil)
• Pasta de soldadura o soldadura

Si quieres saltarte la compilación y comprar un par, ¡ve aquí

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

Paso 3: ¡Comience con los componentes de montaje en superficie

En la parte posterior, aplique la pasta de soldadura. Todos estos son componentes realmente indulgentes, por lo que sería un buen proyecto para comenzar si nunca ha reajustado componentes de montaje en superficie. Después de aplicar la pasta de soldadura, coloque las tapas, las resistencias y finalmente el WS2811. Siga las marcas en la pizarra.

Paso 4: ¡Reflujo

Saque el aire caliente o el horno de reflujo, caliéntelos hasta que se fije toda la pasta de soldadura. Si no tiene aire caliente o un horno de reflujo, puede usar un soldador y soldar. Es más tedioso pero totalmente factible. Tengo un video sobre esto si quieres conocer algunas técnicas. Compruébalo aquí:

Paso 5: agregue los encabezados de los pines

El orden de los pasos en el que se encuentra este Instructable es importante. Los encabezados de los pines deben soldarse a continuación, porque sus almohadillas pronto se ocultarán debajo del componente de pantalla de 7 segmentos. El tablero le muestra en qué dirección van los encabezados de los pines macho y hembra. ¡Intenta enderezarlos!

Paso 6: suelde la pantalla de 7 segmentos

Por último, tenemos que soldar el componente de pantalla de 7 segmentos. Asegúrese de que esté en la orientación correcta siguiendo la dirección de la serigrafía.

Una vez que hayas terminado de soldar, limpia la placa con tu limpiador favorito y ¡listo!

Paso 7: cómo funciona el hardware

El WS2811 IC es capaz de activar 3 LED con corriente variable. Normalmente se trata de LEDs rojos, verdes y azules para poder hacer miles de colores diferentes. En el caso de la pantalla de 7 segmentos, estamos usando 3 WS2811 para controlar el brillo de 8 segmentos diferentes de la pantalla de 7 segmentos. Dos de los WS2811 están conectados a 3 segmentos y el último está conectado a 2 segmentos, con uno restante. El restante está conectado a un LED vacío, que pensé que podría ser útil para algo.

La forma en que se puede direccionar un WS2811 es que puede pasar datos de un WS2811 a otro. Entonces, cuando envía una cadena de bits (datos), tomará su propia información sobre qué LED encender y pasará cierta información a los siguientes WS2811 hasta que todos hayan recibido la información. Eso significa que este método de comunicación solo requiere una única línea de datos. Una vez que se han recibido los datos de un solo dígito, se empujan los datos a los siguientes tres. Hay un esquema muy simplificado en la imagen de arriba. El cable verde libre es lo que pasa a la siguiente pantalla.

Paso 8: Cómo funciona el programa de demostración

Rápidamente armé un programa Arduino para demostrar cómo mostrar cosas en la pantalla direccionable de 7 segmentos. Utiliza la biblioteca Adafruit NeoPixel para controlar las pantallas de números. Básicamente convierte cada dígito en 3 Neopixels. Puede enviar un solo dígito a una sola pantalla y controlar su brillo simplemente escribiendo:

writeDigit (DisplayNumber, Number, Brightness);

El número de pantalla es el número de derecha a izquierda de la pantalla en la que desea escribir comenzando con 0. El número es el número real que desea mostrar en la pantalla de 0 a 9, y el brillo es un valor de 0 a 255 para saber cómo brillante quieres que sea.

Cada vez que desee actualizar las pantallas, debe enviar:

segmentos.show ();

Dado que no hay multiplexación aquí, hace que sea realmente fácil hacer cosas como pulsar los números, atenuarlos, hacer animaciones geniales.

No hay una biblioteca independiente, pero es posible que pronto esté trabajando en una. Si desea contribuir al proyecto y escribir una biblioteca, no dude en ponerse en contacto conmigo y le enviaré algunas pantallas.

Paso 9: ¡Encadenarlos en cadena

Segundo premio en el Concurso de PCB