Blog the XELFAER

Заметки *NIX

Подключение семисегментного индикатора к AVR. Печатная плата. —

Задумался я намедни начать разбираться с семисегментными индикаторами. Купил себе на радиорынке несколько штук 7-ми сегментных индикаторов с общим катодом на 4 разряда с маркировкой E40561-L-O-8-W, и начал перечитывать информацию о подключении сего зверя к микроконтроллерам. Вот собственно как выглядит данный индикатор:
E40561-L-O-8-W

Как оказалось есть некоторые особенности при подключении таких индикаторов, которых желательно придерживаться. Многие подключают индикаторы напрямую к микроконтроллерам без какой либо развязки или токоограничительных резисторов, что делать не следует, если хотим что бы устройство работало нормально.
Если просмотреть datasheet к МК(возьмем к примеру МК atmega8), то там сказано что каждый порт можно нагрузить не более чем на 40.0mA. Ладно если это будет МК в PDIP корпусе, а вот если возьмем в том же TQFP — то он явно долго не проживет. Особенно играет роль в данном случае выбор режима индикации: динамическая или статическая. При динамической индикации нагрузка на каждый порт МК в разы ниже нежели при статической.

Для нормальной работы МК и используемого индикатора необходимо снизить нагрузку на порт. Для этого будем использовать биполярные транзисторы.
Что бы было удобней, да и что бы индикатор можно было использовать в других разработках — я развел плату, которая позволяет подключить индикатор к МК. Удобно это еще и тем что ненужно привязываться к определенному МК. Ниже представлена схема по которой будет собираться плата:
scheme_LED 7 segment PCB
Теперь приступим к электронной начинке. Для этого потребуется:
1) 4 SMD резистора 1 кОм;
2) 8 SMD резисторов 120 Ом;
3) 4 SMD транзистора NPN структуры BC817;
4) PLS разъем;
5) PBS разъем.
где: SMD резисторы типоразмера 1206, а транзисторы в корпусе SOT23.

В случае если будет использоваться семисегментный индикатор с общим анодом, тогда необходимо в схеме транзисторы T1-T4 заменить на транзисторы PNP структуры — например BC807, а общий провод разъема JP3 подключить к линии VCC.

Все разводилось изначально в программе Sprint Layout 5, а позже добавлена разводка выполненная в EagleCAD 6.6.0. Вот собственно как получилась разведенная плата в Sprint Layout:
pcb_LED 7 segment PCB_sprint_layout
и плата в EagleCAD:
pcb_LED 7 segment PCB_eagle_cad

Размер платы на несколько миллиметров больше размеров корпуса индикатора. Запаивалось все паяльником с флюсом F5, а после плата промывалась с щеткой в спирте.

Теперь необходимо разобраться с назначением разъемов полученных на плате в итоге:
pcb_pinout and details_LED 7 segment PCB
Разъемы JP4 и JP5 предназначены для подключения непосредственно самого индикатора. Разъемы JP1, JP2 — выводы которые подключаются непосредственно к портам микроконтроллера, а разъем JP3 — общий провод, в данном случае он подключается к земле(GND).
Описание выводов разъемов на плате представлен ниже.
Выводы разъема JP4:
1 — DIG1;
2 — A;
3 — F;
4 — DIG2;
5 — DIG3;
6 — B.

Выводы разъема JP5:
1 — E;
2 — D;
3 — DP;
4 — C;
5 — G;
6 — DIG4.

Выводы разъема JP1:
1 — E;
2 — B;
3 — D;
4 — F;
5 — DP;
6 — A;
7 — C;
8 — G.

Выводы разъема JP2:
1 — DIG1;
2 — DIG2;
3 — DIG3;
4 — DIG4.

Выводы разъема JP3:
1 — общий(GND).

Согласно указанным данным плату подключают к МК. Для управления индикатором с общим катодом, включение разряда/сегмента индикатора производится высоким уровнем, а для индикатора с общим анодом — низким.

Если при использовании засвечиваются соседние сегменты — необходимо увеличить сопротивление резисторов R1-R8.

Вот что получилось у меня в итоге:
pcb_top_LED 7 segment PCB

pcb_bottom_LED 7 segment PCB

Скачать архив проекта: LED 7 segment PCB

© 2015, XELFAER. Все права защищены. Использование материалов блога разрешается только при указании активной ссылки на статью.

Print Friendly

Рубрики: Linux | Microcontrollers | Radioelectronica


комментария 4

  1. atsybulin:

    Тоже приобрел подобный индикатор (BQ-N516RD), пробую на беспаечной макетке объединить его с МК и энкодером. Очень пригодилась бы такая плата, но не выходит разобраться ни со Sprint Layout, ни с Eagle. Да и SMD нечем припаивать. 🙁

    • Рано или поздно все равно придется начать разбираться с такими программами. Особенно когда захочется сделать конечный продукт. Ну а SMD компоненты можно и обычным паяльником припаять. (:

  2. tigert600:

    Здравствуйте. Подойдут ли такие транзисторы MMBT2222A http://www.s-manuals.com/pdf/datasheet/m/m/mmbt2222a_galaxy.pdf

Добавить комментарий