7-Segment Ekran Sayıcı

7 segment ekran sayıcılar, her biri bir segmenti oluşturan LED’lerden oluşur; farklı segment kombinasyonlarını yakarak 0–9 arası rakamları gösterebiliriz. Her LED tipik olarak 6–20mA arasında akım gerektirir ve seri dirençle akım sınırlandırılmalıdır.

Günümüzde Arduino veya Raspberry Pi gibi mikrodenetleyiciler ve küçük yazılımlar kullanarak birden fazla 7-segment ekranda sayı ve karakter göstermek kolaydır. Ancak bazen mikroişlemci kullanmadan iki veya daha fazla basamaklı bir gösterge inşa etmek isteyebiliriz.

Yedi Segment Ekran Nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi, bir 7 segment ekran yedi ana LED segmentinden (ve genellikle bir ondalık noktadan) oluşur. Çoğu ekranın segment bağlantıları ortak bir nokta etrafında toplanır; buna göre Ortak Katot (CC) veya Ortak Anot (CA) tipleri vardır.

Ortak Katot (CC) Konfigürasyonu

Ortak Katot ekranlarda tüm katot terminalleri toprağa bağlanır; segmentleri yakmak için anoda pozitif bir voltaj uygulanır. Bu tür ekranlar akım sağlayabilen sürücü devreleri ile kullanılır.

Ortak Anot (CA) Konfigürasyonu

Ortak Anot ekranlarda tüm anot terminalleri pozitif kaynağa bağlanır; segmentleri yakmak için katoda düşük (0V) uygulanır. Bu tip, akımı absorbe eden sürücülerle kullanılır.

Pratik uygulamalarda, her bir segment için seri bir akım sınırlama direnci kullanılır. Direnç değerleri, besleme gerilimi ve hedef akıma göre Ohm yasası ile hesaplanır; örneğin 5V besleme ve ~1.8V LED düşüşü için 6mA akımda ≈533Ω (560Ω yakın tercih), 20mA için ≈160Ω gerekir.

Kod çözücü/sürücü entegreleri, BCD veya ikili veriyi uygun segment çıkışlarına çevirir. Yaygın TTL/CMOS örnekleri: 74LS47 (CA), 74LS48 (CC), 74HC4511 (CC), CD4513 (CC) gibi çiplerdir.

74LS47, BCD (A,B,C,D) girişlerine göre aktif LOW çıkışlar üreten bir kod çözücüdür ve genellikle ortak anot ekranları sürmek için kullanılır. 74LS48 ise ortak katot için benzer bir fonksiyon sağlar.

Tek haneli bir sayıcı uygulamasında 74LS90 (MOD-10) gibi bir sayaç çipi 0–9 arasında sayar ve 74LS47 ile doğrudan sürülebilir. İki basamak için ikinci bir sayaç basamağı eklenir veya 74LS390 gibi içinde iki sayaç barındıran çipler kullanılır.

Butonla veya sensörle tetiklenen bir giriş, 74LS90 gibi bir BCD sayacı ile bir ekrandaki sayıyı artırabilir. İki adet 74LS90 basamaklandırılarak 00–99 arası sayan bir devre elde edilir; alternatif olarak 74LS390 tek bir paket içinde iki onluk sayaç sağlar.

Basamaklı Sayıcılar

Birden fazla 7 segment ekranı veya sayaç birimini basamaklandırarak daha yüksek basamaklı sayıcılar oluşturabilirsiniz. Her onluk için bir sayaç aşaması eklenerek istenen sayma aralığı elde edilir.

Örnek olarak 74LS390 entegresinin veri sayfasına buradan ulaşabilirsiniz.

Pratik Notlar

• Her segment için seri direnç kullanın; LED akımlarını 15–20mA civarında tutmak güvenlidir.
• Butonlardan gelen zıplama (debounce) sorunlarını göz önünde bulundurun; sensör uygulamalarında donanımsal veya yazılımsal debounce uygulayın.
• Birden fazla entegre basamaklandırırken uygun saat ve reset bağlantılarını sağlayın.