Comment contrôler une LED à un chiffre à 7 segments avec un microcontrôleur PIC ?

Contrôler une LED à un chiffre et 7 segments avec un microcontrôleur PIC est un projet intéressant et pratique qui trouve des applications dans divers domaines tels que les affichages numériques, les systèmes embarqués et l'automatisation. En tant que fournisseur de LED à un chiffre et à 7 segments, je connais bien les composants et le processus impliqués dans ce mécanisme de contrôle. Dans ce blog, je vais vous guider à travers les étapes de contrôle d'une LED à un chiffre à 7 segments à l'aide d'un microcontrôleur PIC.

Comprendre la LED à un chiffre et à 7 segments

Une LED à un chiffre et à 7 segments se compose de sept segments de LED individuels disposés en forme de chiffre 8, accompagnés d'un point décimal. Ces segments sont généralement étiquetés par a, b, c, d, e, f et g. En éclairant différentes combinaisons de ces segments, nous pouvons afficher différents chiffres de 0 à 9, ainsi que certaines lettres.

La LED à 7 segments peut être une anode commune ou une cathode commune. Dans une configuration d'anode commune, toutes les anodes des LED individuelles sont connectées ensemble et liées à une source de tension positive. Pour éclairer un segment, la broche cathodique correspondante doit être tirée vers le bas. A l’inverse, dans une configuration cathodique commune, toutes les cathodes sont connectées ensemble et mises à la terre, et pour éclairer un segment, la broche anode correspondante doit être tirée vers le haut.

Sélection du bon microcontrôleur PIC

Lorsqu'il s'agit de contrôler une LED à un chiffre et à 7 segments, plusieurs microcontrôleurs PIC peuvent être utilisés. Certains choix populaires incluent le PIC16F84A, le PIC16F628A et le PIC18F452. Ces microcontrôleurs offrent un bon équilibre entre coût, performances et facilité d'utilisation.

Pour ce projet, supposons que nous utilisons un PIC16F84A. Il dispose de 13 broches d'E/S, suffisantes pour contrôler une LED à 7 segments à un chiffre. Le microcontrôleur fonctionne à une fréquence d'horloge qui peut être ajustée en fonction des exigences du projet.

Conception de circuits

La première étape du contrôle de la LED à 7 segments consiste à concevoir le circuit. Voici un schéma de circuit de base pour contrôler une LED à cathode commune à un chiffre et à 7 segments à l'aide d'un PIC16F84A :

1. Alimentation: Connectez la broche VDD du PIC16F84A à la borne positive de l'alimentation (généralement 5V) et la broche VSS à la masse.
2. 7 - Connexion LED à segments: Connectez les broches à sept segments (a, b, c, d, e, f, g) de la LED à 7 segments aux broches de sortie du microcontrôleur PIC. Par exemple, vous pouvez connecter le segment a à la broche RA0, le segment b à la broche RA1, etc. Si vous utilisez une LED à cathode commune, vous devrez peut-être ajouter des résistances de limitation de courant en série avec chaque segment pour éviter les surintensités et les dommages aux LED. Une valeur typique pour ces résistances est d'environ 330 ohms.
3. Résistances de rappel: Si nécessaire, ajoutez des résistances de rappel aux broches d'entrée du microcontrôleur pour garantir un fonctionnement stable.

Programmation du microcontrôleur PIC

Une fois le circuit conçu et assemblé, l’étape suivante consiste à programmer le microcontrôleur PIC. Nous utiliserons l'IDE MPLAB (Integrated Development Environment) avec l'assembleur MPASM pour écrire et compiler le code.

Voici un exemple de code d'assemblage simple pour afficher les chiffres de 0 à 9 sur une LED à cathode commune à un chiffre et à 7 segments à l'aide d'un PIC16F84A :

LISTE P=16F84A #INCLUDE <P16F84A.INC> ORG 0 MOVLW 0x07 ; Configurer PORTA comme sortie MOVWF TRISA MOVLW 0x00 ; Initialisez PORTA à 0 MOVWF PORTA MAIN_LOOP: ; Affichage du chiffre 0 MOVLW 0x3F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Affichage du chiffre 1 MOVLW 0x06 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Affichage du chiffre 2 MOVLW 0x5B MOVWF PORTA CALL DELAY ; Affichage du chiffre 3 MOVLW 0x4F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Affichage du chiffre 4 MOVLW 0x66 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Affichage du chiffre 5 MOVLW 0x6D MOVWF PORTA CALL DELAY ; Affichage du chiffre 6 MOVLW 0x7D MOVWF PORTA CALL DELAY ; Chiffre d'affichage 7 MOVLW 0x07 MOVWF PORTA CALL DELAY ; Chiffre d'affichage 8 MOVLW 0x7F MOVWF PORTA CALL DELAY ; Chiffre d'affichage 9 MOVLW 0x6F MOVWF PORTA CALL DELAY GOTO MAIN_LOOP DELAY : MOVLW D'255' DELAY_LOOP : DECFSZ 0x20, F GOTO DELAY_LOOP RETURN END

Dans ce code, nous configurons d'abord les broches PORTA du PIC16F84A comme broches de sortie. Ensuite, dans la boucle principale, nous affichons chaque chiffre de 0 à 9 sur la LED à 7 segments en envoyant les valeurs hexadécimales appropriées au registre PORTA. LeRETARDLe sous-programme est utilisé pour introduire un court délai entre chaque affichage de chiffres afin que nous puissions voir clairement les chiffres.

Compilation et programmation du code

Après avoir écrit le code, nous devons le compiler à l'aide de l'assembleur MPASM dans l'IDE MPLAB. L'assembleur générera un fichier hexadécimal contenant le code machine du microcontrôleur PIC.

Pour programmer le PIC16F84A, nous pouvons utiliser un programmateur PIC tel que le Pickit 2 ou Pickit 3. Connectez le programmateur au microcontrôleur PIC et à l'ordinateur, puis utilisez le logiciel de programmation pour charger le fichier hexadécimal sur le microcontrôleur.

Applications avancées et considérations

Bien que le circuit et le code de base nous permettent d’afficher les chiffres de 0 à 9, de nombreuses applications et considérations avancées peuvent être explorées.

• Afficher les lettres: En utilisant différentes combinaisons d'activations de segments, il est possible d'afficher certaines lettres sur la LED à 7 segments. Par exemple, pour afficher la lettre 'A', on peut activer les segments a, b, c, e, f et g.
• Plusieurs chiffres: Si vous devez afficher plusieurs chiffres, vous pouvez utiliserLED à trois chiffres et 7 segments,LED à sept segments à deux chiffres, ouLED à quatre chiffres et 7 segments. Le principe est similaire, mais vous devrez utiliser des techniques de multiplexage pour contrôler chaque chiffre de manière séquentielle.
• Contrôle de la luminosité: La luminosité de la LED à 7 segments peut être contrôlée en ajustant le courant circulant à travers les segments. Ceci peut être réalisé en utilisant un signal PWM (Pulse width Modulation) généré par le microcontrôleur PIC.

Contact pour les achats

Si vous êtes intéressé par l'achat de LED à un chiffre à 7 segments ou si vous avez des questions sur leur contrôle avec des microcontrôleurs PIC, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes un fournisseur fiable de LED à 7 segments de haute qualité et pouvons vous fournir les meilleurs produits et le meilleur support technique.

Références

• Microchip Technology Inc. Fiche technique PIC16F84A.
• Guide de l'utilisateur de l'EDI MPLAB.
• Guide de l'utilisateur de l'assembleur MPASM.