karomag

Токи 7-сегментного индикатора и портов МК

27 сообщений в этой теме

karomag    0

Добрый день.

Экспериментирую с подключение 7-сегментного индикатора к мк stm32. Индикатор с общим катодом. Соответственно для вывода цифры необходимо на анод каждого сегмента подать 1, а на общий катод 0. И тут я не могу понять какие токи будут через порты. Теоретически, пины МК подключенные через резистор 300 Ом к аноду (напряжение МК 3.3 В) то ток будет 4 мА, тогда на общем катоде должно быть 7 * 4 = 28 мА (цифра 8, т.е. горят все сегменты). Т.е. это небольшое, но превышение макс тока на ногу 20 мА. И надо общий вывод подключать через транзисторный ключ.

Взял мультиметр. Результаты замера: ток каждого сегмента ~2.5 мА, ток общего катода 5 мА. Вот тут я подумал о школе Хогвардс))) Как все таки рассчитывается все таки ток на общем выводе? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
Falconist    4 105

Падение напряжения на светодиодах индикатора учли?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
4 минуты назад, Falconist сказал:

Падение напряжения на светодиодах индикатора учли?

В этом наверное самый главный вопрос. Если взять 2.7 В(зеленый сегмент) падение на одном светодиоде, то как раз получается близко к замеренному току на один индикатор: 

- факт 2.5 мА

- расчет (3.3 В - 2.7 В)/ 300 Ом = 2 мА

Но как учесть падение напряжения на всех светодиодах (сегментах)? Получается параллельное подключение. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 105

При нелинейной ВАХ светодиодов закон Ома для параллельного соединения в первом приближении не работает. Вернее, работает с учетом ВАХ.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
КЭС    911

У миллиамперметра тоже есть свое сопротивление, хоть и небольшое, но достаточное для внесения заметного уменьшения тока при измерении. Фактически, без миллиамперметра, ток больше.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 105

Именно так.

Кстати, для зеленых светодиодов брать тупо 2,7 В падения - не совсем адекватно. У СИДов этого цвета самый большой разброс падения напряжения среди всех остальных - от 1,9 до 4 В (!). Зависит от материала и технологии изготовления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
Только что, КЭС сказал:

У миллиамперметра тоже есть свое сопротивление, хоть и небольшое, но достаточное для внесения заметного уменьшения тока при измерении. Фактически, без миллиамперметра, ток больше.

Но если учесть, что порт мк не вышел из строя) Значит ток не на много превышает измерение. 

Наверное, дико глупый вопрос, но куда девается ток, который входит в индикатор, т.е. 7 * 2.5 мА =  17.5 мА, если на выходе 5мА? Рассеивается в виде света?

1 минуту назад, Falconist сказал:

Именно так.

Кстати, для зеленых светодиодов брать тупо 2,7 В падения - не совсем адекватно. У СИДов этого цвета самый большой разброс падения напряжения среди всех остальных - от 1,9 до 4 В (!). Зависит от материала и технологии изготовления.

Нашел подобные параметры тут в одной из тем...

Короче, как я понял, то что я не спалил порт некоторое везение) И лучше все таки использовать ТК для общего выхода?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    218
Только что, karomag сказал:

7 * 4 = 28 мА (цифра 8, т.е. горят все сегменты)

Все сегменты - это 8, надо учитывать и точку. В первом приближении у вас получается 8*2мА=16мА (с учетом падения напряжения на сегменте). Не смотря на все ВАХ, для оценки тока через общий катод/анод можно просто суммировать токи сегментов. 

Только вопрос в том, какая индикация у вас будет. Подозреваю, что динамическая, иначе зачем тогда общий катод/анод цеплять к МК? Так вот, реальный ток будет меньше во столько раз, сколько разрядов в вашем индикаторе будет. Т.е. для 4-разрядного индикатора ток через сегмент у вас будет не 2 мА, а 0,5 мА.

Короче, при таких токах ничего вы не увидите на своем индикаторе. Считать надо от обратного: номинальный ток сегмента 10 мА. При числе разрядов 4 это означает, что импульсный ток будет в 4 раза больше, т.е. 40 мА. 40 мА*8=320 мА - это импульсный ток общего вывода индикатора при всех зажженных сегментах.

Как-то так...

Да, соответственно, напрямую от МК вы не запитаете, если ток одного пина у вас 20 мА - транзисторные ключи будут нужны и на сегменты, и на общие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
2 минуты назад, ARV сказал:

Только вопрос в том, какая индикация у вас будет. Подозреваю, что динамическая, иначе зачем тогда общий катод/анод цеплять к МК? Так вот, реальный ток будет меньше во столько раз, сколько разрядов в вашем индикаторе будет. Т.е. для 4-разрядного индикатора ток через сегмент у вас будет не 2 мА, а 0,5 мА.

Короче, при таких токах ничего вы не увидите на своем индикаторе.

Точка не подключена. Динамическая индикация, но у каждого разряда свой общий вывод. Не понял про импульсный ток? Получается не верно замерять силу тока, когда частота зажигания светодиодов 1 мСек?

Я уже подключил) Все отображается достаточно ярко.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    218

Прибором вы измеряете среднее значение импульсного тока. Вы видите 2 мА. Амплитуда импульса при этом должна быть в N раз больше, где N - скважность импульсов. То есть либо мы друг друга не понимаем и говорим о разном, либо в вашей схеме закралась какая-то ошибка.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 536

@karomag , измерять токи своего индикатора нужно в статическом режиме, а не в динамическом.
Отключите один разряд. Подключите каждый из анодов через свой резистор к плюсу. Катод к минусу. Вот в таком статическом состоянии и измеряйте токи анодов и катода.
Для динамической индикации ток каждого сегмента следует выбираеть несколько больше, чем номинальный. Но не больше, чем максимально допустимый (с учетом длительностей импульсов, указанных в даташите). Токи выбираются выше, чтобы не падала яркость. Ведь динамическая индикация, скажем, четырех разрядов приводит к тому, что каждый из сегментов светит 1/4 периода.

Изменено пользователем mvkarp
  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0

@ARV @mvkarp

Спасибо, теперь я кажется понял: мое упущение, что забыл про динамическую индикацию.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Shahabbas    208

Я сделал в машину вольтметр, который втыкается в прикуриватель с автоматическим отключением индикации через 5 минут после выключения двигателя. 3-х разрядный индикатор красного цвета с общим анодом. Так в этом индикаторе установлены светодиоды, которые и при токе 0,5 мА светят очень ярко так что и в солнечную погоду хорошо видно.

Контроллер PIC16F676. Индикация динамическая. Между катодами индикатора и контроллером установил резисторы по 1кОм. Аноды подключил напрямую к портам контроллера. Всё отлично работает уже несколько лет. и ничего не сгорело. Вот фото проверки от блока питания дома:

24ac29f8174d.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 536

@Shahabbas , я начинал в те времена, когда светодиоды светили тускло (по сравнению с нынешними).

Но в любом случае при динамической индикации ток через сегмент должен быть выше, чем в статике, если желаем получить одинаковую яркость свечения.. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    249
2 часа назад, karomag сказал:

ток каждого сегмента ~2.5 мА, ток общего катода 5 мА.

Вставлю свои пять копеек. В индикатор втекает ток и он же вытекает. Втекает через 8 сегментов 8*2.5=20 мА. Вытекает через 4 общих катода 4*5=20 мА. Никакой мистики.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
25 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Вставлю свои пять копеек. В индикатор втекает ток и он же вытекает. Втекает через 8 сегментов 8*2.5=20 мА. Вытекает через 4 общих катода 4*5=20 мА. Никакой мистики.

Т.е. максимальный ток будет если вывести 8 только в одном разряде. Кажется я начинаю догонять) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 536

@karomag , похоже, Вы так ничего и не поняли.

Разрисуйте временнЫе диаграммы каждого разряда, каждого сегмента. Может, тогда поймете, что к чему.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Shahabbas    208
3 часа назад, mvkarp сказал:

@Shahabbas , я начинал в те времена, когда светодиоды светили тускло (по сравнению с нынешними).

А я начинал в те времена когда светодиодных цифровых 7-сегментных индикаторов вообще ещё не было и вся цифровая индикация была на газоразрядных индикаторах серии ИН-*.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
2 часа назад, mvkarp сказал:

@karomag , похоже, Вы так ничего и не поняли.

Разрисуйте временнЫе диаграммы каждого разряда, каждого сегмента. Может, тогда поймете, что к чему.

Учитывая, что я не понимаю, что такое временные диаграммы. Может, и не понял(

С интервалом 1 мСек "вкл"  подаю на аноды +. Получается, что в один момент горит всегда только один индикатор, соответственно ток 7(8) течет на один из общий катод. Так ведь?

Изменено пользователем karomag

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    218
Только что, karomag сказал:

Учитывая, что я не понимаю, что такое временные диаграммы

images?q=tbn:ANd9GcRFeTlDGSMl_UJ38heo8KY

На картинке показано 2 импульса, период импульсов Т (время между ними). Iср - среднее значение тока, Im - амплитуда импульса. t - длительность импульса, отношение t/T - это скважность импульсов. 

Заштрихованная область показывает, как выглядел бы сигнал с ТЕМ ЖЕ СРЕДНИМ ТОКОМ, как и у импульсов. Ио есть вы должны видеть, что беленькие импульсы гораздо выше заштрихованного уровня. То есть средний ток мал, а импульсы - велики. Если ширина импульса будет больше, то и среднее значение тока возрастет. Если импульсы сольются в непрерывную последовательность, то получится как раз совпадение штриховки и импульсов - это будет случай постоянного тока.

Понятнее стало?

 

Изменено пользователем ARV
  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
2 минуты назад, ARV сказал:

images?q=tbn:ANd9GcRFeTlDGSMl_UJ38heo8KY

На картинке показано 2 импульса, период импульсов Т (время между ними). Iср - среднее значение тока, Im - амплитуда импульса. t - длительность импульса, отношение t/T - это скважность импульсов. 

Заштрихованная область показывает, как выглядел бы сигнал с ТЕМ ЖЕ СРЕДНИМ ТОКОМ, как и у импульсов. Ио есть вы должны видеть, что беленькие импульсы гораздо выше заштрихованного уровня. То есть средний ток мал, а импульсы - велики. Если ширина импульса будет больше, то и среднее значение тока возрастет. Если импульсы сольются в непрерывную последовательность, то получится как раз совпадение штриховки и импульсов - это будет случай постоянного тока.

Понятнее стало?

 

Боюсь пока признаваться, но кажется да. Дайте мне время переварить))))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 536
40 минут назад, Shahabbas сказал:

А я начинал в те времена

Не обманывайте. Мы все же ровесники. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
20 минут назад, ARV сказал:

images?q=tbn:ANd9GcRFeTlDGSMl_UJ38heo8KY

На картинке показано 2 импульса, период импульсов Т (время между ними). Iср - среднее значение тока, Im - амплитуда импульса. t - длительность импульса, отношение t/T - это скважность импульсов. 

Понятнее стало?

 

Для 3-х разрядного индикатора : t = 1 мСек, T = 3 мСек, получается скважность примерно 0,33, что эквивалентно 33%. Поэтому 5.5 мА на общем выводе, а не 16.5 мА - расчетные. Т.е. Im = 16.5 мА, Icp = 5.5 мА.

Понял я?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    218
Только что, karomag сказал:

Понял я?

Вроде как да :) Только в исторической перспективе (в смысле - по поводу предыдущих, начальных постов) уже я не очень понимаю: если у вас резистор большой, то он ограничивает Im... и по моим расчетам вы намерить должны были не 5,5 мА на общем, а в 3 раза меньше... Что-то тут не так.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
karomag    0
1 час назад, ARV сказал:

Вроде как да :) Только в исторической перспективе (в смысле - по поводу предыдущих, начальных постов) уже я не очень понимаю: если у вас резистор большой, то он ограничивает Im... и по моим расчетам вы намерить должны были не 5,5 мА на общем, а в 3 раза меньше... Что-то тут не так.

Резистор 300 Ом. Ну исходя из 2.5 мА на сегмент: 7*2.5=17.5*30%=5.25мА. Или имеете ввиду 2.5 мА неправильно намерил?

Изменено пользователем karomag

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Похожие публикации

    • Автор: Rodnikov
      Имеется медный плоский индуктор, ударяющий магнитным ударом по алюминиевой пластине (известная в авиации технология ЭИПОС). Как рассчитать необходимые параметры напряжения и силы тока для удара пластины силой, к примеру, в 100 Н?
      Индуктор заряжается через конденсаторы и магнитным ударом бьёт по алюминиевой пластине, в результате чего та выгибается, сбивает лёд с крыла и возвращается обратно. Как найти количественное значение силы, с которой бьют по алюминиевой пластине? Не понимаю перехода от электромагнетизма и электродинамики к механике.
    • Автор: art_budka
      Ищу подрядчика для разработки проекта робота-рисовальщика. Есть бюджет, ТЗ. 
      Устройство представляет собой манипулятор передвигающий головку в плоскости XY в пределах жесткой рамы на которой установлены двигатели и направляющие перемещения. Головка представляет собой блок, отвечающий за передвижение закрепленного в фиксаторе объекта-пера по оси Z на расстояние до 20 мм. Фиксатор на элементе подъёма головки должен обеспечить жесткое закрепление предметов массой 10 - 80 грамм - кистей, шариковых ручек, карандашей и маркеров диаметром от 5 до 20 мм.
      Решение необходимо для обеспечения точных, многократно повторяющихся перемещений “пера” над плоской поверхностью. Для формирования движений в устройстве должна быть реализована электромеханическая схема, подключенная посредством USB-интерфейса к персональному компьютеру для отправки команд на манипулятор и получения обратной связи от контроллера манипулятора. 
      ТЗ, смета и бюджет через art_budka@rambler.ru 
    • Автор: Андрей Сидоров.
      Подскажите пожалуйста какой ток и номинал будет у трансформатора (хочу сделать вот эту схему http://cxem.net/beginner/beginner112.php ) cо средней обмоткой, количество обмоток трансформатора: первичная обмотка 2х30-50 витков, вторичка 100-150 витков. Если есть какой-то "калькулятор",то скиньте ссылку пожалуйста, буду очень благодарен!
    • Автор: green_whale
      Доброго времени суток.
      Собственно, сразу к делу. Необходимо измерить вч напряжение (частота порядка 20кГц, максимальная амплитуда 75мВ) с помощью микроконтроллера (скорее всего будет использоваться Arduino).
      Форма входного сигнала - пила (возрастает от минимального значения до максимального). Сигнал однополярный.
      Измерить нужно именно максимальное значение входящего сигнала. Измерение должно быть весьма точным (желательно, чтобы погрешность не превышала 1-2%).
      Есть пару идей :
      1. Сгладить сигнал, используя пиковый детектор (сможет ли сигнал такой частоты и формы зарядить конденсатор?).
      2. Использовать цап для генерации постепенно снижающегося напряжения и аналоговый компаратор.

      Надеюсь, кто-нибудь уже решал подобную проблему и сможет помочь советом или схемой.