7セグメントLED

7セグメントLED

1.概要

7セグメントLED(セブンセグメントLEDまたは、ななセグメントLEDと発音)は複数のLEDを1つのパッケージに収めたもので、英数字やバーグラフを表示するためのLEDです。

セグメント(segment)とは「切片」「部分」「線分」などの意味ですが、図1のように各部分を指します。

各セグメントは1つのLEDとなっており、 図1の場合、セグメントが7個あることから「7セグメントLED」と呼んでいます。

7個のセグメントを組み合わせにより、点灯することにより、英数字を表します。

各セグメントは図1のように a ~ g の名称がつけられており、数字を表示したければ、図2のように a ~ g を点灯させます。

図1

図2
(1) (2) (3)
b,c を点灯
で「1」
a,b,c,d,g を点灯
で「3」
a,c,d,e,f,g を点灯
で「6」

LEDの点灯を ○ 、消灯を × とすれば、各数字に対応した組み合わせは表1のようになります。

表1

a

b

c

d

e

f

g

表示

×

0

×

×

×

×

×

1

×

×

2

×

×

3

×

×

×

4

×

×

5

×

×

6

×

×

×

×

7

8

×

×

9

図3は英数字以外に点を表示させるためのもので「デシマルポイント」(D.P)と呼ばれ、数字の小数点を表示します。

図4は「-5.7」を表示した例でマイナスはセグメントgを点灯して表現しています。

図3 デシマルポイント

図4  -5.7 を表示

2.内部結線

代表的な内部結線を図5、図6に示します。

図5 アノードコモン

図6 カソードコモン

アノードまたはカソードが共通(コモン)となっていて、コモンは電源またはGNDに接続します。

図7 アノードコモンの点灯

図8 カソードコモンの点灯

図7,8のようにスイッチを閉じればそれに対応したセグメントが点灯します。
各セグメントの電流制限抵抗の考え方(抵抗値)は普通のLEDの場合と同じです。
このように常にLEDが点灯する動作方法を「スタティック・ドライブ」と言います。

3.ダイナミック・ドライブ

スタティック・ドライブで7セグメントLEDを点灯させる場合、例えば、デシマルポイントを含めた3桁の場合、8×3桁=24本の制御信号が必要となります。
これを「ダイナミック・ドライブ」で行うと、図9のように11本の制御線で済みます。
このように桁数が多い場合は「ダイナミック・ドライブ」という方法でLEDを点灯させます。

図9にその接続例と、タイムチャートを示します。

図9 ダイナミック・ドライブ(カソードコモン)

各桁のデータ(a~g,dp)は共通に接続し、各桁はOUT1~OUT3が「H」レベルのときに点灯します。つまり、ある時間のみ1つの桁が点灯し、これが周期的に繰り返されて、残像現象によって、すべての桁が点灯されているように見えます。

繰り返し周期はあまり遅いと、ちらついて見えますので、約1msec~10msecで行います。

このようにして、桁数が多い場合は配線本数を削減する目的でダイナミック・ドライブで

行います。

4.概観

概観例を写真1に示します。(リンクマン)

写真1

左から

特小KW1311CSB

KW1391CSB

KW1521CSB

KW1802CSB

リンクマンの場合

  サイズ(mm) 文字高(mm)
特小 11×7×5 8.1
13×10×7 9.9
17.5×12.4×7 13.2
27.7×20×8.4 20.4