Rangkain Tujuh Segmen - Katoda & Anoda

Rangkain Tujuh Segmen - Katoda & Anoda

LED atau Light Emitting Diode, adalah dioda solid state pn-junction perangkat keras yang memancarkan energi cahaya dalam bentuk foton.

Emisi foton ini terjadi saat persimpangan dioda maju sejajar oleh tegangan eksternal yang memungkinkan arus mengalir melintasi persimpangan, dan di Elektronika kita menyebut proses ini sebagai Elektroluminenses.

Warna sebenarnya dari cahaya tampak yang dipancarkan oleh LED, mulai dari biru sampai merah sampai oranye, diputuskan oleh panjang gelombang spektral dari cahaya yang dipancarkan yang dengan sendirinya bergantung pada campuran berbagai bahan yang ditambahkan ke bahan semikonduktor yang digunakan untuk memproduksinya.

Dioda pemancar cahaya memiliki banyak keunggulan dibanding lampu tradisional dan lampu, dengan keunggulan yang utama adalah ukurannya yang kecil, umur panjang, berbagai warna, murah dan mudah tersedia, serta mudah dihubungkan dengan berbagai komponen elektronik dan rsaangkaian digital lainnya.

Tapi keuntungan utama dari dioda pemancar cahaya adalah karena ukuran die mereka yang kecil, beberapa di antaranya dapat dihubungkan bersamaan dalam satu paket kecil dan kompak yang menghasilkan apa yang umumnya disebut Tampilan/Layar Tujuh Segmen.

Layar 7-segmen , juga ditulis sebagai "seven segment display", terdiri dari tujuh LED (karenanya namanya) disusun dalam bentuk persegi panjang seperti yang ditunjukkan. Masing-masing dari tujuh LED disebut segmen karena ketika diterangi segmen membentuk bagian dari digit numerik (baik Desimal dan Hex) yang akan ditampilkan. LED ke-8 tambahan kadang-kadang digunakan dalam paket yang sama sehingga memungkinkan indikasi titik desimal, (DP) saat dua atau lebih Layar Tujuh segmen dihubungkan bersamaan untuk menampilkan angka lebih besar dari sepuluh.

Masing-masing dari tujuh LED di layar diberi segmen posisi dengan salah satu pin koneksi dibawa langsung dari paket plastik persegi. Ini pin LED secara individual diberi label dari sebuah hingga "g" mewakili masing-masing individu LED. Pin LED lainnya dihubungkan bersama dan dihubungkan untuk membentuk pin yang umum.

Jadi dengan meneruskan biasing pin yang sesuai dari segmen LED dalam urutan tertentu, beberapa segmen akan menyala dan yang lainnya akan menjadi gelap sehingga memungkinkan pola karakter yang diinginkan dari angka yang akan dihasilkan pada layar. Ini kemudian memungkinkan kita untuk menampilkan masing-masing dari sepuluh digit desimal 0 sampai 9 pada layar 7-segmen yang sama.

Menampilkan pin yang umumnya digunakan untuk mengidentifikasi tipe Layar tujuh segmen apa adanya. Karena masing-masing LED memiliki dua pin penghubung, yang disebut "Anoda" dan yang lainnya disebut "Katoda", oleh karena itu ada dua jenis layar LED tujuh segmen yang disebut: Common Cathode (CC) dan Common Anode (CA).

Perbedaan antara kedua tampilan tersebut, seperti namanya, adalah bahwa katoda umum memiliki semua katoda dari 7 segmen yang terhubung secara langsung dan anoda umum memiliki semua anoda dari 7 segmen yang disatukan dan diterangi sebagai berikut.

1.    Katoda umum (CC)

Pada layar katoda yang umum, semua koneksi katoda segmen LED digabungkan menjadi logika "0" atau ground. Segmen individu diterangi dengan penerapan sinyal "TINGGI" atau logika "1" melalui resistor pembatas arus untuk meneruskan bias pada terminal Anoda individu (ag).

Layar Umum Katoda

2.    Anoda Umum (CA)

Pada layar anoda umum, semua koneksi anoda segmen LED digabungkan menjadi logika "1". Segmen individu diterangi dengan menggunakan sinyal ground "logika" 0 "atau" RENDAH" melalui resistor pembatas arus yang sesuai ke Katoda segmen tertentu (ag).

Layar Umum Anoda

Layar Tujuh Segmen Untuk Semua Angka 

Kemudian untuk layar tjuh segmen, kita dapat menghasilkan tabel kebenaran yang memberi segmen individu yang perlu diterangi untuk menghasilkan angka desimal yang dibutuhkan dari 0 sampai 9 seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Menjalankan Layar Tujuh Segmen

Meskipun layar 7-segmen dapat dianggap sebagai layar tunggal, namun masih ada tujuh LED individual dalam satu paket dan karena itu LED ini membutuhkan perlindungan dari arus yang berlebihan. LED menghasilkan cahaya hanya jika dimatikan bias dengan jumlah cahaya yang dipancarkan sebanding dengan arus maju.

Ini berarti bahwa intensitas cahaya LED meningkat secara paralel dengan arus yang meningkat. Jadi arus maju ini harus dikendalikan dan dibatasi pada nilai yang aman oleh resistor eksternal untuk mencegah kerusakan pada segmen LED.

Penurunan tegangan ke depan pada segmen LED merah sangat rendah sekitar 2 sampai 2,2 volt, (LED biru dan putih bisa setinggi 3,6 volt) sehingga dapat menerangi dengan benar, segmen LED harus dihubungkan ke sumber tegangan di kelebihan nilai tegangan maju ini dengan resistansi seri yang digunakan untuk membatasi arus maju ke nilai yang diinginkan.

Biasanya untuk tampilan 7 segmen berwarna merah standar, setiap segmen LED dapat menarik sekitar 15 mA untuk diterangi dengan benar, jadi pada rangkaian logika digital 5 volt, nilai resistor pembatas arus adalah sekitar 200Ω (5v - 2v) / 15mA , atau 220Ω ke nilai lebih tinggi yang lebih.

Jadi untuk memahami bagaimana segmen layar terhubung ke resistor membatasi arus 220Ω resistor, pertimbangkan rangkaian di bawah ini.

Rangkain Layar Tujuh Segmen

Dalam contoh ini, segmen layar anoda umum diterangi menggunakan saklar. Jika saklar a tertutup (sambung), arus akan mengalir melalui segmen "a" dari LED ke resistor pembatas arus yang terhubung ke pin "a" dan sampai 0 volt, membuat rangkaian. Maka hanya segmen "a" yang akan diterangi. Jadi kondisi RENDAH (beralih ke ground) diperlukan untuk mengaktifkan segmen LED pada tampilan anoda umum ini.

Tapi misalkan kita ingin angka desimal "4" menyala pada layar. Kemudian switch b, c, f dan g akan ditutup untuk menyalakan segmen LED yang sesuai. Demikian juga untuk angka desimal "7", saklar a, b, c akan ditutup. Tapi menerangi layar tujuh segmen menggunakan saklar individu kurang praktis.

Layar Tujuh Segment biasanya digerakkan oleh tipe khusus integrated circuit (IC) yang biasa dikenal sebagai decoder / decoder 7-segmen, seperti CMOS 4511. Perangkat display 7-segmen ini yang dikenal dengan nama Biner Kode Desimal atau BCD ke 7-segment display decoder dan perangkat, mampu menerangi kedua layar anoda umum atau katoda umum. Tapi ada banyak perangkat layar tunggal dan dual lainnya yang tersedia seperti TTL 7447 yang sangat populer.

Pengambilan BCD-ke-7/Tujuh segmen ini mengambil masukan BCD empat bit yang berlabel A, B, C dan D untuk digit pembobotan biner masing-masing 1, 2, 4 dan 8 , memiliki tujuh keluaran yang akan melewati arus melalui segmen yang sesuai untuk menampilkan digit desimal dari  LED numerik.

Output digital dari CD4511 berbeda dari keluaran CMOS biasa karena mereka dapat menyediakan arus hingga 25mA arus untuk mengarahkan segmen LED secara langsung sehingga memungkinkan berbagai layar LED berwarna untuk digunakan dan digerakkan.

Menjalankan Layar Tujuh Segmen Menggunakan 4511

Dalam contoh ini, segmen layar anoda umum diterangi menggunakan saklar. Jika saklar a tertutup (sambung), arus akan mengalir melalui segmen "a" dari LED ke resistor pembatas arus yang terhubung ke pin "a" dan sampai 0 volt, membuat rangkaian. Maka hanya segmen "a" yang akan diterangi. Jadi kondisi RENDAH (beralih ke ground) diperlukan untuk mengaktifkan segmen LED pada tampilan anoda umum ini.

Tapi misalkan kita ingin angka desimal "4" menyala pada layar. Kemudian switch b, c, f dan g akan ditutup untuk menyalakan segmen LED yang sesuai. Demikian juga untuk angka desimal "7", saklar a, b, c akan ditutup. Tapi menerangi layar tujuh segmen menggunakan saklar individu kurang praktis.

Layar Tujuh Segment biasanya digerakkan oleh tipe khusus integrated circuit (IC) yang biasa dikenal sebagai decoder / decoder 7-segmen, seperti CMOS 4511. Perangkat display 7-segmen ini yang dikenal dengan nama Biner Kode Desimal atau BCD ke 7-segment display decoder dan perangkat, mampu menerangi kedua layar anoda umum atau katoda umum. Tapi ada banyak perangkat layar tunggal dan dual lainnya yang tersedia seperti TTL 7447 yang sangat populer.

Pengambilan BCD-ke-7/Tujuh segmen ini mengambil masukan BCD empat bit yang berlabel A, B, C dan D untuk digit pembobotan biner masing-masing 1, 2, 4 dan 8 , memiliki tujuh keluaran yang akan melewati arus melalui segmen yang sesuai untuk menampilkan digit desimal dari tampilan LED numerik.

Output digital dari CD4511 berbeda dari keluaran CMOS biasa karena mereka dapat menyediakan arus hingga 25mA arus untuk mengarahkan segmen LED secara langsung sehingga memungkinkan berbagai layar LED berwarna untuk digunakan dan digerakkan.