2024年12月16日
7セグメントと制御装置 (1)
以前(2024年7月22日・29日)、７セグメントを紹介しました。
電卓などに利用される、8の字を象った表示機器です。
数字の部分は７このランプで、その７が７セグメントの由来です。
個人的に小数点もあるので、8セグメントだと思うのですが、歴史的な背景（昔は小数点は別の部品だった可能性）もあるのかな？ と思っております。
７セグメントを光らせる場合、それぞれのLEDに信号を送って光らせ、数字として表示します。
つまり、1つの7セグメントを制御する場合、デジタル出力は７本（もしくは８本）を必要とします。
Arduinoのデジタル出力は13本。
2個の7セグメントを制御する場合、最低でも14本。
1本足りず、仮に他のポートも利用するとなると、あっという間に足りなくなります。
今回は２桁の数字表示にチャレンジします。
技術的な詳細は次回に紹介します。
この問題を解決するためにICを利用します。
シフトレジスタ「74HC595」。
このICを利用した、モジュールを使ってみました。
※使用したモジュール
秋月電子
赤色7セグメントLEDシリアルドライバーモジュール 完成品
販売コード 118241
型番 OSL10564-74HC595-R
今回のこのICの仕組みは、Arduinoなどからのデジタル信号を8本のデジタル出力に変換して、7セグメントに表示させます。
このICですが、１つのArduinoピンからのデジタル出力で、8個分のLEDに表示信号を送ることができます。
もちろん、そのほかに、駆動電圧用のピンなどがあります。
ちなみに１つ40円ほどです。
（結構な高スペックのICなのに、安くてGoodです。大量生産のおかげでしょうか）
このICの他の用途として、リレー制御、デジタル信号の拡張、LCD(液晶)ディスプレイなどにも。
これらの使い方は、別の機会にでも。
続いて、このICと7セグメントをセットにし、Arduinoなどから制御しやすくしたものがモジュールとなります。
LEDの色などによって、いくつもの製品があります。
このモジュールは優秀で、Arduinoから3本のデジタル信号で制御できます。
今回の試作では、モジュールを２つ利用し、あるピン同士を接続することで２桁の数字を表示できます。
1桁でも2桁でも、Arduinoからの3本のデジタル信号で可能です。
Arduinoプログラミングでは、１命令で１つのモジュールを制御できます。
連続して呼び出すことで、２つの7セグメントを順次制御していきます。
次回は、ICのミニ知識と、3本のデジタル信号で制御できるかを解説していきたいと思います。
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