7 セグメント LED ディスプレイ: 仕組みと使用場所

7 セグメント LED ディスプレイ: 仕組みと使用場所

7 セグメント LED ディスプレイは、最も認識されており、古くから確立されているデジタル ディスプレイ形式の 1 つです-。デジタル時計、電卓、スコアボード タイマーの数字を形成するよく知られた棒状のセグメントのグリッドです。{2}}より高度なディスプレイ技術が利用できるようになったにもかかわらず、7 セグメント形式は依然として広く使用されています。その理由は、7 セグメント形式が、優れた明瞭さと効率性で設計されたとおりの動作を行うためです。-このガイドでは、それがどのように機能するのか、そしてそれが実際的にどのような意味を持つのかについて説明します。

7 セグメント LED ディスプレイとは何ですか?

7 セグメント LED ディスプレイは、8 の字の形に配置された 7 つの個別に制御可能な LED セグメント（電流が流れると発光する発光ダイオード - 半導体コンポーネント）で各桁が形成される数値表示形式です。-各セグメントは独立してオンまたはオフに切り替えることができ、7 つのセグメントのさまざまな組み合わせをアクティブにすることで、ディスプレイに 0 から 9 までのすべての数字と限られたセットのアルファベットを表示できます。

7 つのセグメントは通常、a から g までのラベルが付けられ、次のように配置されます。

3 つの水平セグメント (上、中、下)

4 つの垂直セグメント (左上、右上、左下、右下)。

小数点 (dp) は 8 番目の要素として含まれることがよくあります。これらのセグメントの特定の組み合わせをアクティブにすることで、0 から 9 までの任意の数字を形成できます - たとえば、アクティブな 7 つのセグメントすべてに数字 8 が表示されます。右側の 2 つの垂直セグメントと中央と上部のセグメントのみが、数字の 7 (最も一般的な規則で) を表示します。

7 セグメント LED ディスプレイの仕組み

LED 7 セグメント ディスプレイの各セグメントは、基本的には個別の LED (または、より大きなディスプレイ サイズの場合は一連の LED) であり、その照明はドライバー回路によって制御されます。ドライバーは数値入力 -、通常はバイナリ- コード化 10 進数 (BCD -、10 進数の各桁が 4- ビットの 2 進数で表されるデジタル エンコード システム) 信号 - を受信し、それを対応する数値のセグメント アクティブ化の適切なパターンに変換します。

各セグメントが物理的にかなりの距離に及ぶ必要がある大型ディスプレイの場合、通常、実用的な駆動電圧を維持しながら必要なサイズを達成するために、各セグメント内で複数の LED が直列に接続されます。

一般的なアプリケーション

7 セグメント LED ディスプレイとドット- マトリクス LED ディスプレイ

7 セグメント形式は、特に数値表示用に最適化されています。-フルテキスト、複雑なグラフィック、または数字や限られた文字セットを超えるコンテンツの表示には適していません。より広範なコンテンツ機能が必要な場合は、ドッ-マトリックス LED ディスプレイ（解像度の制限内で任意の文字、グラフィック、または画像を表示できるピクセル グリッド形式）の方が適しています。-

- 時計、カウンター、スコアボード、タイマー - などの数字を表示するだけのアプリケーションの場合、7 セグメント LED 表示形式のシンプルさと特定の目的に対する視覚的な明瞭さは、制限ではなく実用的な利点です。

主な仕様

セグメントサイズと視聴距離

セグメントの高さが大きいほど、ディスプレイが遠くからでも読み取れることを意味します。これは、7 セグメント LED ディスプレイの主要なサイズ仕様であり、意図した視聴距離での視認性を直接決定します。工業用および屋外用の 7 セグメント ディスプレイは、文字の高さが非常に大きく、長距離でも読みやすくなっています。-

輝度

明るさ（nits - cd/m²、または1平方メートルあたりのカンデラで測定）は、設置環境と一致する必要があります。屋外用 7 セグメント ディスプレイは、日光の下でも視認性を保つために、屋内ユニットよりも大幅に高い輝度を必要とします。多くの屋外製品には、周囲の光の感知に基づいた自動輝度調整機能が含まれています。

LEDの色

7 セグメント LED ディスプレイは、一般に、赤、オレンジ、緑、白で入手可能です。赤とオレンジは、スコアボードとタイミング表示の伝統的な選択肢です。現代の建築用途や商業用途では、白がますます一般的になっています。一般に、同じような明るさレベルでの技術的な性能の違いではなく、デザインや慣例の好みによって選択されます。

屋外での使用に対する IP 定格

屋外の 7 セグメント ディスプレイの場合、適切な耐候性が重要です。- IP65 (侵入保護-、完全な防塵性とあらゆる方向からの噴流に対する保護を示す標準化された分類-) は、完全に露出した屋外設置の最低条件として一般に引用されています。

まとめ

7 セグメント LED ディスプレイが、数値情報表示フォーマットとして最も実用的で永続的な形式の 1 つである - は、代替手段がないからではなく、かなりの距離からでも数字をはっきりと視認できるように表示するため、より複雑な代替手段よりもコンポーネントが少なく、読みやすさが優れているためです。時計、タイマー、カウンター、スコアボード、測定器の場合、7 セグメント形式の特殊な明瞭さにより、引き続き適切な選択肢となります。-より広範なコンテンツが必要な場合は、ドットマトリックスまたはフルカラー LED システムが適しています。{4}

よくある質問

Q: 7 セグメント LED ディスプレイは何桁を表示できますか?
A: 標準の 7 セグメント LED ディスプレイでは、0 から 9 までのすべての数字を表示できます。限られた文字セットを近似することもできます -、一般的に使用される文字には、A、b、C、d、E、F、H、L、P、U が含まれます - しかし、形式は主に数値表示用に最適化されており、アルファベットの範囲は固定セグメントの形状によって制限されます。

Q: 一部の 7 セグメント LED ディスプレイでは、セグメントごとに複数の LED が使用されているのはなぜですか?{0}}
A: より大きなディスプレイ サイズ - では、遠くからでも読み取れるようにするために各セグメントが物理的にかなりの距離にまたがる必要があります - では、1 つの小さな LED では十分な明るさ​​が得られず、視覚的にセグメント領域を埋めることもできません。各セグメント内で直列に接続された複数の LED は、より大型の 7 セグメント LED ディスプレイに必要なサイズと輝度出力を実現します。

Q: ドットマトリックス ディスプレイではなく 7 セグメント LED ディスプレイを選択すべきなのはどのような場合ですか?{0}{1}{1}
A: コンテンツが数値のみ（時計、タイマー、カウンタ、スコア、測定値）で、アプリケーションはこの形式の伝統的な数値の視覚的な明瞭さの恩恵を受け、単純な数値関数のコスト効率が重要な場合は、7 つのセグメントを選択してください。-{1}}コンテンツに 7 セグメント形式で表現できる範囲を超えるフルテキスト、カスタム文字、またはグラフィックが含まれる場合は、ドッ-マトリックスを選択してください。

Q: 屋外用 7 セグメント LED ディスプレイにはどのような IP 定格が必要ですか?{0}}
A: IP65 は、完全に露出した屋外設置の最低値として一般的に引用されています - は、完全な防塵性と噴流に対する保護を示します。-特に暴露される環境 (海岸、高圧洗浄にさらされる環境) では、より高い評価が適切な場合があります。

Q: 7 セグメント LED ディスプレイはカウントアップやカウントダウンを行うことができますか、あるいは静的な数字のみを表示することもできますか?
A: 7 セグメント LED ディスプレイは、カウントアップ、カウントダウン、タイマー表示、その他の数値シーケンスを含む、コントローラーが送信する数値状態のシーケンス - を表示できます。表示形式自体はカウントの方向やパターンに影響されません。動作はセグメントを駆動するコントローラーによって決定されます。