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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bistabile 7Segmentanzeige


Autor: Jörg Martin (nordseering)
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Hallo, suche eine Möglichkeit eine mechanische 7 Segmentanzeige (6
Ziffern und 4 Reihen) anzusteuern. Die Zeile sollte möglichst parallel
angesteuert werden da die Ziffern eine Aufbauzeit von 190ms hat.
Sie Spannung der Spulen beträgt 35V. Ich hoffe jemand hat eine Idee..
Jörg

Autor: Sebastian Eckert (Gast)
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Mein Vorschlag (allerdings unerprobt) wäre, die einzelnen
"Segment-Spulen" matrixartig zu verbinden und an jede
Zeilen/Spaltenleitung einen Halbbrückentreiber zu setzen, d.h. in
diskterer Aufbauweise je einen PNP und einen NPN, um die Leitung nach
Versorgungsspannung oder Masse zu ziehen. Die Transistoren sollten
unabhängig ansteuerbar sein; der inaktive Ruhezustand muß meiner
Meinung nach erhalten bleiben, da man aufgrund der bipolaren
Ansteuerung die Leitungen nicht mit Dioden voneinender trennen kann. Ob
es wirklich möglich ist, zeilenweise zu schreiben, kann ich leider nicht
sagen. Eventuell muß man das Display Segment für Segment aktualisieren.
Wie groß sind die Ziffern denn? 190ms scheint mir echt viel zu sein.
Kleine Displays (so wie in manchen Tankstellen-Zapfsäulen) werden mit
12V angesteuert und haben 1 ms Umschaltzeit. Ich habe irgendwo eine
kommerzielle Klappmagnetanzeigenplatine mit dazugehöriger
Ansteuerschaltung liegen, die ist allerdings mit einer ganzen Menge
TTLs und Treiberbausteinen aufgebaut, ganz ohne Mikrocontroller. Habe
mir aber diesbezüglich nie die Mühe eines Reverse Engineerings gemacht.

Autor: crazy horse (Gast)
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da würde ich gar keine Experimente machen, jeder Ziffer ein
Schieberegister (z.B. 74HC(T)4094 oder andere), dazu je ein ULN2007,
alle an die SPI ran, fertig ist der Kram (falls die Segmente mech.
durch eine Feder rückgestellt werden?)
Vereinfachen kannst du das mit kombiniertem Register/Treiber, z.B. der
6821 von Allegro, wird wahrscheinlich etwas teurer, aber kleiner und
einfacher im Layout.

Autor: Sebastian Eckert (Gast)
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Hmm... Ich glaube nicht, daß die Segmente durch eine Feder rückgestellt
werden. Wenn es die Anzeigen sind, wie sie beispielsweise auch Segor
verkauft (oder mal verkauft hat), ist es vielmehr so, daß ein Eisenkern
ummagnetisiert wird, der dann ein entspechendes Gegenstück anzieht oder
abstößt. Deswegen sind die Anzeigen auch bistabil, wie ein bistabiles
Ein-Spulen-Relais - rein magnetisch, ohne Feder. Bei dieser Gelegenheit
möchte ich noch etwas zur Reaktionszeit der Anzeigen bemerken:
Möglicherweise sind die zum Ummagnetisieren nötigen Impulse viel kürzer
als die Zeit, die die Segmente dann zum mechanischen Umklappen
benötigen, so daß es vielleicht für den Betrachter gar nicht so
auffällt, daß alle Segmente nacheinander umgeklappt werden.

Autor: crazy horse (Gast)
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tja - vielleicht sollte ich die Betreff-Zeile etwas gründlicher
lesen...
Also doch etwas mehr Aufwand. Insgesamt sind es also 24 Ziffern/168
Segmente + evtl. DP-Punkte? Und die müssen in beiden Polaritäten
angesteuert werden und sind im Ruhezustand stromlos?

Autor: Sebastian Eckert (Gast)
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Soweit ich weiß, ja. Natürlich hat der ursprüngliche Autor dieses Themas
das letzte Wort dabei. :)

Autor: Jörg Martin (nordseering)
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Hallo,
vielen Dank für die schnellen Antworten.
Es handelt sich in der Tat um eine umgebaute Tankpreisanzeige, die nun
im Motorsport verwendet werden soll. Nach Aussage des Herstellers,
haben die 250mm Ziffern eine Aufbauzeit von 190ms......24 Stück
nacheinander angesteuert dauert es viiiel zulange um ein Bild zu
stellen. Deshalb suche ich eine Möglichkeit, entweder alle 24 Ziffern
gleichzeitig anzusteuern oder jede einzelen Reihe 6 Ziffern
anzusteuern. die Ziffern werden durch ulen ohne Feder gestellt also nur
durch umpolung der Spulen. Eine Diodenmatrix ist vorhanden...allerdings
werden hierdurch 3 ziffern zusammengeführt und es wird von dem 14 pol
kabel je ziffer auf ein 20pol Kabel für 3 ziffern verschaltet...leider
kein SB dabei....

Autor: Jörg Martin (nordseering)
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@ crazy horse: Ja du hast recht, 24 Ziffern und 168 segmente ...schon
etwas arbeit.....schade das es dort keine fertigen lösungen pro ziffer
gibt.

MfG
Jörg

Autor: Sebastian Eckert (Gast)
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Man könnte das immer noch dezentral machen: Eine einzelne, überschaubar
aufgebaute Treiberschaltung pro Ziffer und diese dann busartig
verbinden. Ein ganz kleiner (und demzufolge billiger) Mikrocontroller
und ein paar Standardtransistoren auf einer kleinen Leiterplatte
sollten reichen. Davon müßte man dann halt 24 Stück bauen - ein Layout
zu zeichnen lohnt sich also. Diese Lösung würde die Umschaltzeit
verringern und die Ansteuerung erheblich vereinfachen: 4
Datenleitungen, 5 Adreßleitungen (wenn man die gerade angesprochene
Stelle binär auswählt), ein "Schreibeingang" und Betriebsspannung.
Wie wär's damit?

Autor: Hauke Sattler (Gast)
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Ich wuerde zur Ansteuerung der einzelnen Ziffermodule keinen Parallel
oder SPI Bus nehmen, sondern einen Philips PCF8574.
Diese werden dann mit dem TWI Bus vernetzt.
Nachteil ist zwar, daß pro Bus-Segment nur 8 (bzw. 16) PCF8574
angesteuert werden könnten, aber mit ein paar schaltungstricks kann man
das noch erweitern.
Die Ausgänge kämen dann entweder an eine H-Bruecke oder an (jetzt
schlagt mich bitte nicht) eine Relaisbatterie (natuerlich ueber einen
ULN Treiberbaustein).
Die Relais können billige monostabile 2xUM sein.
Das mit den Relais mag zwar weniger elegant sein, aber man hat eine
vernuenftige galvanische Trennung zwischen dem 5V und dem +-35V Teil.
Weiterhin kann man damit gut die Umpolung der Displayspulen
bewerkstelligen.

Ich habe hier auf dem Rechner kein Eagle drauf, sonst wuerd ich kurz
einen erleuternden Schaltplan machen.

cu
Hauke

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