ちょっとTea Time!? うわ〜またやってしまった（7SEG-8桁DISPLAY)、の備忘録 2023.7.26
小型の7SEG-LED(SL-811)が貰い物で沢山あるので、できるだけ使えるように基板を作ったのだけど、
アノードコモンとカソードコモンを間違えてたことがありました。このときは、なんとか基板の修正で使えるようになりました。
SL-8111 アノードコモンタイプの７SEGーLEDです
前回作ったのは６桁２行のものでしたが、周波数カウンタなどは８桁あったほうが良さそうなので、
遊びで８桁のものを作ってみました。適当に回路図に書かずに、さらに泡の出る麦茶を飲みながら
CADを弄ったものだから、またまた間違えてしまいました。ほんと、学習しないなあ〜。
いや、今回はアノードコモンは意識していましたが、頭の中で向きがカソードと反対になっていたようです。
これも泡の出る麦茶の影響かなあ〜（笑.
７SEG-LEDが取りつく面です。
部品面ですが、なぜか違和感がありました． あ、アノードコモンとカソードコモンを間違えています。
そのためLEDドライバーのSOURCEとSINKが逆になります。
LEDドライバーのSOURCEとSINKを入れ替えるには
アノードコモンとカソードコモンを間違えたのなら、LEDドライバのSOURCEとSINKを入れ替えればいいだけの話なのですが、
面倒なのがデータラインは同じなのですが、電源ピンが反対になっています。
ソースタイプの電源ピン配置
シンクタイプの電源ピン配置（ソースタイプと電源が反対です）
修正には電源ラインを入れ替えればいいのですが、どうやったら一番簡単に変更できるかを暫し考えました。
結論としては、PIC側の電源を反対にするのが一番簡単そうです。
ということで修正の備忘録です。
部品面のパターンカット箇所
半田面のパターンカットとジャンパー配線方法
修正結果
さて、ここらで回路図でも書いておいた方がいいのですが、回路図にするほどのものでもなく、
必要なのはプログラムを書く時のPICのピン配置だけなので、それだけを整理しておきました。
PICのピン配置
| LED1 |
C5 |
| LED2 |
C6 |
| LED3 |
C7 |
| LED4 |
B1 |
| LED5 |
B0 |
| LED6 |
C3 |
| LED7 |
C2 |
| LED8 |
C1 |
| a |
B4 |
| b |
B5 |
| c |
B6 |
| d |
B3 |
| e |
A3 |
| f |
A5 |
| g |
A4 |
| DP |
B7 |
端子配置
| 1 |
VCC |
| 2 |
C0 |
| 3 |
A6 |
| 4 |
A7 |
| 5 |
GND |
| 6 |
A2 |
| 7 |
A1 |
| 8 |
A0 |
とりあえず、動かしてみましょう！
まずは動くかどうかを確認するために部品をすべて実装です。
LEDを取り付けた状態です。
PICの左側はSINKタイプのドライバです。
PICの右側はSOURCEタイプのドライバーです。
超簡単なプログラムを書いて、パターン修正が問題ないかを確認しておきましょう。
ああ、また酔っ払い状態なので、また明日以降かなあ〜。
とりあえず 2023.7.27
以前つくったプログラムを少し修正して動かしてみましょう。
で、電源ONしたら無事カウンタとして動作して、表示できました。
めでたし、めでたし。
問題なく動いてくれました。すこし修正が必要ですが、基板を廃棄せずに済みそうです。
５Vで動かしていますが、ディジタル系は３．３Vでも動かすことがあるので、
どのくらいの明るさかも確認です。3.3Vにすると、やや暗くなりますが、視認性は十分でした。
3.3V動作時です。すこし暗いですが十分視認できます。
５V動作時です。やっぱり明るいです。
懸念は・・・・
この基板を使うにあたって、１つ懸念があります。LEDの電流制限抵抗にはチップ抵抗を使っているのですが、
耐容量は1/8Wしかありません。ダイナミック点灯なのでパルス状の電流になりますが、すべてのLEDの桁が
点灯するともろに電流が流れます。
LEDドライバの電圧降下がゼロだとして、LEDのVf＝2Vとすると、電源電圧5V時で最大で3Vの電圧がチップ抵抗にかかります。
そのときの消費電力は0.18Wになるので、チップ抵抗の耐容量0.125Wを超えてしまいます。
LEDの電流制限には2012サイズの５１Ω抵抗をつかっています。耐容量大丈夫かな？
ということで、実際にチップ抵抗に作用する電圧を測定してみました。
測定結果は最大で2.8V程度となりました。想定より0.2V低いだけです。
LEDドライバの電圧降下は小さいなあ〜。流石DMOSです。
ちなみに2.8VということはLEDに流れる電流はパルスで55mAです.８桁なので.
見かけ上は7mAで点灯していることになります．高輝度タイプだったら眩しいくらいでしょうが、
昔のLEDなので、本来はもっと流すべきなのかなあ〜とおもったりです.
で、元にもどって2.8Vで計算するとチップ抵抗の最大消費電力は0.15Wです。まだ定格0.125Wを超えてしまいます。
でも、このくらいなら燃えることもないだろうし、それに全点灯することもないだろうし大丈夫でしょう〜。
と、楽観しましょう。
５１Ωのチップ抵抗の印加電圧は最大でも2.8V程度のようです。
なお、８桁すべて数字（０〜９）を表示させた場合には、ランダム表示
とするとsegmentCの点灯確率は90%です。消費電力が９割になるとすれば
0.15W x 0.9 = 0.135Wです。 なんとか定格ギリギリといったところでしょう。
まとめ
SL-8111をつかった８桁のダイナミック点灯用の基板を作成しました。
またまたアノードコモンととカソードコモンを間違えてしまいましたが、基板の修正で
対応できそうです。 一つ懸念していたチップ抵抗の容量についても、
ギリギリなんとかなりそうです。
（おしまい）