9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Подключение семисегментных индикаторов по трём проводам через 74HC595

Для вывода информации используются, как правило, символьные ЖК-дисплейчики и семисегментные индикаторы. Почему в одних случаях выбирают первое, а в других второе? Это можно понять, если сравнить плюсы и минусы данных приборов.

Символьный ЖК-дисплей
+ возможность отображения любых символов
+ вместимость - 32 символа (для модулей 1602)
- требуется 11 линий данных (или 7 - для 4-битного обмена)
- малые размеры и яркость, неразборчиво издалека

7-сегментные индикаторы
+ высокая яркость, разборчиво издалека
+ доступность
- требуется 8 линий данных на каждый элемент
- отображают только цифры и некоторые буквы

Символьные дисплеи применяют, в основном, в портативных приборах, устройствах, где требуется вывод большого количества информации на экран с учётом возможности навигации по меню. Семисегментные индикаторы применяют там, где нужна хорошая разборчивость, а отображать нужно преимущественно цифры (часы, вольтметры, термометры).

При использовании как ЖК дисплеев, так и семисегментных индикаторов, требуется достаточное количество пинов микроконтроллера, причём при использовании семисегментных индикаторов количество их растёт с каждым элементом, от чего приходится прибегать к различным ухищрениям наподобие динамической индикации. Эту проблему можно решить, если передавать данные от МК к устройству отображения не параллельно, а последовательно, в идеале - всего по двум проводам. Но даже если и по трём, это будет всё равно значительно меньше. В случае с символьным ЖК-дисплеем это потребует лишь небольшой процедуры для преобразования команд в последовательность, а в случае с 7-сегментными индикаторами это значительно упрощает программу и появляется преимущество, доступное лишь для ЖК-дисплеев: достаточно передать данные на индикацию, и они будут непрерывно отображаться, МК в промежутках между обновлениями можно отправлять в режим пониженного энергопотребления. Правда, на фоне высокого потребления самими индикаторами это, скорее всего, никак не оправдается.

Недавно мы уже писали про замечательную микросхему регистра 74HC595, способную разложить последовательные данные на параллельные выходы, да ещё и имеющую выход для подключения следующего регистра. С её помощью к микроконтроллеру можно подключить символьный ЖК-дисплей всего по трём линиям данных. При использовании же семисегментных индикаторов, потребуется по одной микросхеме на каждый элемент, и так соединить их можно столько, сколько нужно. Схема по ссылке прилагается.

Для проверки этого прекрасного метода была изготовлена экспериментальная плата из четырёх последовательно соединённых регистров 74HC595. Таким образом, появляется возможность по трём проводам управлять 4*8=32 выходами.


Это идеально подходит для подключения четырёх семисегментных индикаторов. К сожалению, развести всё в рамках односторонней платы не получилось, а делать двухстороннюю вряд ли оправдано, то был сделан "бутерброд" из двух плат, соединённых друг с другом через 32 выводных резистора, что оказалось удобным и механически прочным. Помимо трёх проводов, разумеется, требуется ещё питание.

Для тестирования подключаем этакий самодельный дисплейный модуль к микроконтроллерной отладочной плате. Простейшая программа содержит знакогенератор и процедуру последовательной отправки данных. Включаем - работает.


Применение регистров 74HC595 может не ограничиваться подключением устройств индикации к микроконтроллеру. Например, так можно выводить сигналы на устройства управления.

Понравилась статья? Иосиф Виссарионович говорит: поделись с друзьями!