Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Atmega, 74HC595, duże wyświetlacze 7-segmentowe, pytanie dotyczące zasilania

12 Gru 2013 14:01 2691 9
  • Poziom 9  
    Witam wszystkich serdecznie. Jako że na tym forum jest to mój pierwszy post (mimo, że forum przeglądam często i od dawna), to proszę o wybaczenie mi wszelkich gaf.

    Przejdę może od razu do sedna. Planuję zrobić coś na kształt tablicy wyników sportowych. Cały układ chcę zrobić na Atmedze 328p oraz wyświetlaczach 7-segmentowych o wysokości znaku 10 cm (wspólna anoda). Potrzebuję 10 pozycji (stoper, wyniki, sety), tak więc wykorzystam 10 takich wyświetlaczy. Sam pomysł na program już mam, gdyż w wolnej chwili robiłem zegar, z tym że do wyświetlania użyłem HD44780, tu jedyną różnicą jest sposób wyświetlania. Jednak jako że Atmegi programuję sobie w ArduinoIDE przez ISP, to użyłem sobie biblioteki pineapple, dzięki której sterowanie wyświetlaczami jest dziecinnie proste. Multipleksowanie zrobiłem przez rejestry 74HC595. Łącząc je szeregowo mogę podłączyć dowolnie dużo jak na moje potrzeby wyświetlaczy. Na małych wyświetlaczach (10 cm) wszystko działa super. Problem pojawił się dopiero, gdy przyszło podłączyć docelowy wyświetlacz. Na początek podłączam jeden dla uproszczenia.

    Problemem jest oczywiście zasilanie- wyświetlacz ten potrzebuje około 9V na segment, a jak wiadomo wyjścia cyfrowe atmegi dają jedynie 5V. Na początku próbowałem podłączyć zasilacz 9V w ten sposób, że zrobiłem wspólną masę z atmegą, a do anod podłączałem plusa. Jednak rejestry zaczęły się grzać a wyświetlacz też nie chodził do końca dobrze. Pierwsze co przyszło mi do głowy, to podłączenie każdego wyjścia sterującego rejestru do bazy tranzystora npn (BC337). Kolektor podłączam do katod wyświetlacza, zaś emiter do masy. Zewnętrzy zasilacz, do zasilania wyświetlaczy wpiąłem zaś tak, że plus idzie do wspólnej anody wyświeltacza, zaś minus idzie do wspólnej masy z Atmega. Oczywiście ze względu na to, że użyłem tranzystorów npn, musiałem w moim programie zmienić sposób sterowania na taki jak dla wspólnej katody.

    W internecie znalazłem schemat oddający mniej więcej to, co zrobiłem pomiędzy rejestrem a wyświetlaczem.

    Atmega, 74HC595, duże wyświetlacze 7-segmentowe, pytanie dotyczące zasilania

    Różnicą są tutaj użyte tranzystory. Do baz tranzystorów dałem rezystory 220 om.
    Po takim podłączeniu wszystko pięknie działa. Wszystko działa tak jak chciałem właściwie mógłbym już zabierać się do dalszej pracy i dodawać kolejne wyświetlacze jednak mam wątpliwości czy nie zrobiłem czegoś "nie tak". Czy taki sposób jest dopuszczalny i nie niesie ze sobą żadnych pułapek na dłuższą metę? Czy nie powinienem jeszcze czegoś dodać, może coś zmienić? Zastanawiam się również nad tym, czy nie mógłbym zamiast do każdego wyświetlacza używać 7 tranzystorów (nie używam wogóle DP) skorzystać z układu ULN2003. Na etapie składania w całość znacznie ułatwiłoby mi to pracę, gdybym miał jednego scalaka do każdego wyświetlacza. Bardzo proszę o pomoc.

    Pozdrawiam
  • Pomocny post

    Poziom 19  
    ULN2003 ma po 500mA na driver, jeśli taki prąd Ci wystarczy to można go zastosować.
    Jaki prąd pobiera każdy z tych dużych segmentów LED?
  • Pomocny post

    Poziom 30  
    Schemat jest poprawny, do baz tranzystorów można dać rezystory o większej wartości (1k). Jeśli chodzi o oszczędność miejsca na płytce to oczywiście można użyć układu ULN, to są Darlingtony, więc rezystory można będzie podnieść do 4k7.
    Używałem podobnych wyświetlaczy, prąd na segment jest 20-25mA, diody są łączone szeregowo więc moc świecenia uzyskiwana jest przez wyższe napięcie.

  • Poziom 19  
    Na dobrą sprawę to ULN2003 ma w sobie rezystory po 2,7kΩ na wejściach więc można go spokojnie podpiąć bezpośrednio pod wyjścia Atmegi i jeszcze zyskać troszeczkę placu.
  • Poziom 9  
    Według datasheetu jest max 30mA na segment, więc prądu spokojnie wystarczy :) W takim razie chciałbym jeszcze zapytać, czy powinienem jeszcze pomyśleć o jakichś zabezpieczeniach od strony zasilania dla wyświetlaczy? Finalnie planuję dać zasilacz stabilizowany 9V, ale może coś jeszcze by się przydało?

  • Poziom 19  
    To czy coś jeszcze by się przydało, to już zależy od tego jak planujesz wszytko połączyć. Jakie odległości między sterownikiem, a wyświetlaczem. Na długich przewodach możesz siać zakłóceniami więc może się okazać że jakieś filtry EMC mogą być wskazane.
  • Poziom 9  
    Nie no przewody będą mieć max kilka cm...

    Jeszcze tylko ostatnie pytanko. Czy mogę podłączać te wyświetlacze bezpośrednio do zasilacza bez żadnych rezystorów? Według specyfikacji jest podane max 10V na segment a zasilacz ma 9 więc teoretycznie mogę zrobić tak (i właściwie tak zrobiłem i było ok). Chodzi mi tylko czy na dłuższą metę nie spalę niczego, jeśli przez cały czas będą świecić z prawie maksymalną jasnością?

  • Poziom 19  
    hubert9999 napisał:
    Czy mogę podłączać te wyświetlacze bezpośrednio do zasilacza bez żadnych rezystorów?
    Co to za wyświetlacz, podaj symbol, bo tak to nikt nie zgadnie.
  • Poziom 9  
    Wyświetlacze mają nazwę lts400au
  • Poziom 32  
    hubert9999 napisał:
    Jeszcze tylko ostatnie pytanko. Czy mogę podłączać te wyświetlacze bezpośrednio do zasilacza bez żadnych rezystorów?


    Zdecydowanie nie. Zauważ, że kropki składają się z mniejszej liczby diodek niż normalne segmenty, więc są na mniejsze napięcie.

    hubert9999 napisał:

    Według specyfikacji jest podane max 10V na segment a zasilacz ma 9 więc teoretycznie mogę zrobić tak (i właściwie tak zrobiłem i było ok).


    Należy to rozumieć jako "maksymalny spadek napięcia na segment przy dopuszczalnym prądzie (te 30mA) wynosi 10V". Producent gwarantuje, że nie trafi się taki segment, który będzie potrzebował 12V - ale nie znaczy że nie może być takiego który będzie miał 7V. I w szczególności kropki tak mają.
    Oczywiście teoretycznie można tak dobrać napięcie, że wyświetlacz będzie działał (bez kropek), ale wtedy jasność będzie bardzo zależała od temperatury i od indywidualnych cech danego egzemplarza. Jedna cyfra może się świecić jasno, a druga, obok prawie wcale, W domu będzie ok, a na zewnątrz ciemno. No i kwestia nagrzewania się. Po przekroczeniu pewnej temperatury prąd zacznie sam rosnąć, aż do zniszczenia czegoś (zasilacza albo wyświetlacza).

    Może użyj układów SCT2024 - funkcjonalnie podobny do 74595, ale ma 16 wyjść prądowych - od razu do LEDów i wytrzymuje 17V.