Ένα LED (ή δίοδος εκπομπής φωτός) είναι μια οπτική δίοδος που εκπέμπει φωτεινή ενέργεια με τη μορφή "φωτονίων" όταν είναι πολωμένη προς τα εμπρός. Στα ηλεκτρονικά, ονομάζουμε αυτή τη διαδικασία ηλεκτροφωταύγεια. Το χρώμα του ορατού φωτός που εκπέμπεται από τα LED κυμαίνεται από μπλε έως κόκκινο και καθορίζεται από το φασματικό μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός, το οποίο με τη σειρά του εξαρτάται από τις διάφορες ακαθαρσίες που προστίθενται στα υλικά ημιαγωγών κατά τη διαδικασία κατασκευής τους.
Οι Οι LED έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών λαμπτήρων και φωτιστικών, και ίσως το πιο σημαντικό από αυτά είναι το μικρό τους μέγεθος, η ανθεκτικότητα, τα διάφορα χρώματα, το χαμηλό κόστος και η εύκολη διαθεσιμότητα, η δυνατότητα εύκολης διασύνδεσης με διάφορα άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε ψηφιακά διαγράμματα.
Αλλά το κύριο πλεονέκτημα των LED είναι ότι, λόγω του μικρού τους μεγέθους, μερικά από αυτά μπορούν να συγκεντρωθούν σε μία συμπαγή συσκευασία, σχηματίζοντας τον λεγόμενο δείκτη επτά τμημάτων.
Η ένδειξη επτά τμημάτων αποτελείται από επτά LED (εξ ου και το όνομά της),διατεταγμένα σε ορθογώνιο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Κάθε ένα από τα επτά LED ονομάζεται τμήμα επειδή, όταν ανάβει, το τμήμα αποτελεί μέρος ενός ψηφίου (δεκαδικό ή δεκαεξαδικό). Μερικές φορές χρησιμοποιείται ένα 8ο επιπλέον LED μέσα σε ένα πακέτο. Χρησιμεύει για την εμφάνιση μιας υποδιαστολής (DP), επιτρέποντας έτσι την εμφάνιση ενός δεκαδικού εάν δύο ή περισσότερες οθόνες 7 τμημάτων συνδέονται μεταξύ τους για να αντιπροσωπεύουν αριθμούς μεγαλύτερους από δέκα.
Κάθε ένα από τα επτά τμήματα LED της οθόνης συνδέεται με το αντίστοιχο μαξιλαράκι της σειράς επαφών, που βρίσκεται απευθείας στην ορθογώνια πλαστική θήκη της ένδειξης. Οι ακίδες LED φέρουν την ένδειξη a έως g, αντιπροσωπεύοντας κάθε μεμονωμένο τμήμα. Οι άλλες ακίδες των τμημάτων LED διασυνδέονται και σχηματίζουν έναν κοινό ακροδέκτη.
Έτσι, μια πόλωση προς τα εμπρός που εφαρμόζεται στις αντίστοιχες ακίδες των τμημάτων LED με μια συγκεκριμένη σειρά θα αναγκάσει ορισμένα τμήματα να ανάψουν και τα υπόλοιπα να παραμείνουν αμυδρά, επισημαίνοντας έτσι τον επιθυμητό χαρακτήρα μοτίβο αριθμών που θα εμφανίζεται στην οθόνη. Αυτό μας επιτρέπει να αντιπροσωπεύουμε καθένα από τα δέκα δεκαδικά ψηφία από το 0 έως το 9 σε μια οθόνη 7 τμημάτων.
Η κοινή έξοδος χρησιμοποιείται γενικά για τον προσδιορισμό του τύπου εμφάνισης 7 τμημάτων. Κάθε LED οθόνης έχει δύο καλώδια σύνδεσης, το ένα από τα οποία ονομάζεται "άνοδος" και το άλλο, αντίστοιχα, ονομάζεται "κάθοδος". Επομένως, ένας δείκτης LED επτά τμημάτων μπορεί να έχει δύο τύπους σχεδίασης κυκλώματος - με κοινή κάθοδο(ΟΚ) και κοινή άνοδος (OA).
Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τύπων οθονών είναι ότι στο σχέδιο ΟΚ, οι κάθοδοι και των 7 τμημάτων συνδέονται απευθείας μεταξύ τους, ενώ στο σχέδιο κοινής ανόδου (OA), οι άνοδοι και των 7 τμημάτων είναι συνδέονται μεταξύ τους. Και τα δύο σχήματα λειτουργούν ως εξής.
- Κοινή κάθοδος (OK) - οι διασυνδεδεμένες κάθοδοι όλων των τμημάτων LED έχουν λογικό επίπεδο "0" ή συνδέονται σε ένα κοινό καλώδιο. Τα μεμονωμένα τμήματα φωτίζονται οδηγώντας την έξοδο ανόδου τους σε λογικό "υψηλό" ή λογικό "1" μέσω μιας περιοριστικής αντίστασης για πόλωση προς τα εμπρός των μεμονωμένων LED.
- Κοινή άνοδος (OA) - οι άνοδοι όλων των τμημάτων LED συνδυάζονται και έχουν λογικό επίπεδο "1". Τα μεμονωμένα τμήματα του δείκτη ανάβουν όταν κάθε συγκεκριμένη κάθοδος συνδέεται με τη γείωση, το λογικό "0" ή ένα σήμα χαμηλού δυναμικού μέσω της κατάλληλης περιοριστικής αντίστασης.
Γενικά, οι κοινές οθόνες επτά τμημάτων ανόδου είναι πιο δημοφιλείς, καθώς πολλά λογικά κυκλώματα μπορούν να αντλήσουν περισσότερο ρεύμα από ό,τι μπορεί να παρέχει το τροφοδοτικό. Σημειώστε επίσης ότι η κοινή οθόνη καθόδου δεν αντικαθιστά απευθείας στο κύκλωμα την κοινή οθόνη ανόδου. Και το αντίστροφο - αυτό ισοδυναμεί με την ενεργοποίηση των λυχνιών LED προς την αντίθετη κατεύθυνση και επομένως δεν θα υπάρξει εκπομπή φωτός.
Αν και η ένδειξη 7 τμημάτων μπορεί να θεωρηθεί ως μία ενιαία οθόνη, εξακολουθεί νααποτελείται από επτά μεμονωμένες λυχνίες LED σε μία συσκευασία και ως εκ τούτου αυτές οι λυχνίες LED πρέπει να προστατεύονται από υπερένταση. Τα LED εκπέμπουν φως μόνο όταν έχουν πόλωση προς τα εμπρός και η ποσότητα φωτός που εκπέμπουν είναι ανάλογη με το προς τα εμπρός ρεύμα. Αυτό σημαίνει μόνο ότι η ένταση του LED αυξάνεται περίπου γραμμικά με την αύξηση του ρεύματος. Έτσι, για να αποφευχθεί η καταστροφή του LED, αυτό το ρεύμα προς τα εμπρός πρέπει να ελέγχεται και να περιορίζεται σε μια ασφαλή τιμή από μια εξωτερική περιοριστική αντίσταση.
Τέτοιοι δείκτες επτά τμημάτων ονομάζονται στατικοί. Το σημαντικό τους μειονέκτημα είναι ο μεγάλος αριθμός εξόδων στη συσκευασία. Για την εξάλειψη αυτής της αδυναμίας, χρησιμοποιούνται σχήματα δυναμικού ελέγχου δεικτών επτά τμημάτων.
Ο δείκτης επτά τμημάτων έχει κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα στους ραδιοερασιτέχνες επειδή είναι εύκολος στη χρήση και ευανάγνωστος.
