Display Didattico 7 segmenti 2 cifre

Livello di difficoltà    

L’idea di porre in pratica questo progetto, nasce da una esigenza puramente didattica.

Mostrare ad un gruppo di studenti o partecipanti ad una lezione la cifra visualizzata da un display commerciale di dimensioni massime di 3 cm, a distanza di una cattedra e osservatore anche minima crea difficoltà, il punto di osservazione è reso minimo anche dal fatto che chi segue un corso tende a prendere appunti utili cartacei, quindi la visibilità delle esperienze pratiche deve essere comoda.

Realizzare un punto di osservazione comodamente visibile è stata la soluzione a tante richieste.

Il progetto ha avuto appilcazione utile al fine di esporre più aspetti didattici:

• Nel mostrare il contenuto di un registro di una CPU
• Esporre come pilotare un shift-register esterno del tipo 74595 per pilotare i 7 segmenti
• Pilotare con 4 bit in formato BCD un ic dedicato tipo CD4511 o similari
• pilotare carichi esterni alla alimentazione della scheda CPU utilizzando intermediari tipo ULN2003 o affini
• Dimensionare la resistenza di limitazione in base al valore di alimetazione avendo più led in serie
• La gestione del pilotaggio in PWM per limitare il consumo totale

Il circuito è realizzato su scheda standard 100x160mm, si ottengono due cifre da circa 60x40mm, comodamente visibili da distanza di circa 5 metri circa, ho utilizzato una sola fila di 4 led in serie per ogni segmento, per lo scopo a noi utile direi più che sufficiente!

Schema Elettrico

Per un eventuale idea di realizzo con dimensioni maggiori nulla vieta di utilizzare due o più file per ogni segmento, aumentando i led della serie, naturalmente la tensione di alimentazione totale da utilizzare deve essere maggiore.

La foto in basso ne illustra la realizzazione pratica simulata al CAD.

Simulazione al cad

Il metodo di dimensionamento del valore della resistenza serie è già descritto nell’articolo inerente ai led su questo stesso sito.

La foto in basso visualizza un prototipo durante la fase di TEST

Il circuito inizialmente ha avuto utilizzo sfruttando dei dip-switch che abilitavano ogni segmento, al fine di visualizzare le cifre utili, durante il percorso formativo si è passati dal pilotaggio con relè alla totale gestione con scheda Arduino opportunamente disaccoppiata, e totale gestione software.

I File

Il tutto è stato realizzato a mezzo software EAGLE CAD (versione demo) 7.20

Condivido i file facilmente modificabili a scopi e esigenze diverse, per chi vuole ottenere il pcb con metodo della fresatura toverà nei file a seguito il progetto di tipo DXF

Conclusioni

Il circuito in oggetto, se così definibile ha scopo puramente dimostrativo, ma come già descritto si rende utile a diversi aspetti applicabili in ambito della didattica o anche sperimentazione.

Dal segnapunti per partite al bigliardo alla gestione del turno in supermercato o al progetto più impegnativo una clessidra con contatori discreti e poi riprodurre la stessa con logica programmabile

Come sempre l’elettronica non pone confini se non la fantasia di chi opera !