LED (или светлинен диод) е оптичен диод, който излъчва светлинна енергия под формата на "фотони", когато е насочен напред. В електрониката този процес наричаме електролуминесценция. Цветът на видимата светлина, излъчвана от светодиодите, варира от синьо до червено и се определя от спектралната дължина на вълната на излъчваната светлина, която от своя страна зависи от различните примеси, които се добавят към полупроводниковите материали по време на техния производствен процес.
LED имат много предимства пред традиционните лампи и тела и може би най-важното от тях е техният малък размер, издръжливост, различни цветове, ниска цена и лесна наличност, възможността за лесно взаимодействие с различни други електронни компоненти в цифров диаграми.
Но основното предимство на светодиодите е, че поради малкия им размер някои от тях могат да бъдат концентрирани в един компактен пакет, образувайки така наречения седемсегментен индикатор.
Седемсегментният индикатор се състои от седем светодиода (оттук и името му),подредени в правоъгълник, както е показано на фигурата. Всеки от седемте светодиода се нарича сегмент, тъй като, когато свети, сегментът образува част от цифра (десетична или шестнадесетична). Понякога в един пакет се използва 8-ми допълнителен светодиод. Той служи за показване на десетична запетая (DP), като по този начин позволява показване на десетичен знак, ако два или повече 7-сегментни дисплея са свързани заедно, за да представят числа, по-големи от десет.
Всеки от седемте LED сегмента на дисплея е свързан към съответната подложка от контактния ред, разположена директно върху правоъгълния пластмасов корпус на индикатора. Светодиодните щифтове са обозначени от буква до g, представляващи всеки отделен сегмент. Другите щифтове на LED сегментите са свързани помежду си и образуват общ терминал.
Така че, отклонение напред, приложено към съответните щифтове на LED сегментите в определен ред, ще накара някои сегменти да светнат, а останалите да останат затъмнени, като по този начин подчертава желания символ на числов шаблон, който да се показва на дисплея. Това ни позволява да представим всяка от десетте десетични цифри от 0 до 9 на 7-сегментен дисплей.
Общият изход обикновено се използва за определяне на типа на 7-сегментния дисплей. Всеки светодиод на дисплея има два свързващи проводника, единият от които се нарича "анод", а другият, съответно, се нарича "катод". Следователно, седемсегментен LED индикатор може да има два вида дизайн на веригата - с общ катод(ОК) и общ анод (OA).
Разликата между тези два типа дисплеи е, че при ОК дизайн катодите на всичките 7 сегмента са директно свързани помежду си, докато при общия аноден (OA) дизайн анодите на всичките 7 сегмента са свързани помежду си. И двете схеми работят по следния начин.
- Общ катод (OK) - свързаните помежду катоди на всички LED сегменти имат логическо ниво "0" или са свързани към общ проводник. Отделните сегменти се осветяват чрез задвижване на техния аноден изход до логически "висок" или логическа "1" чрез ограничаващ резистор за пренасочване на отделните светодиоди.
- Общ анод (OA) - анодите на всички LED сегменти са комбинирани и имат логическо ниво "1". Отделните сегменти на индикатора светят, когато всеки конкретен катод е свързан към земята, логическа "0" или сигнал с нисък потенциал през съответния ограничаващ резистор.
По принцип обикновените анодни седемсегментни дисплеи са по-популярни, тъй като много логически вериги могат да изтеглят повече ток, отколкото захранването може да осигури. Също така имайте предвид, че общият катоден дисплей не е директна замяна във веригата за общия аноден дисплей. И обратно - това е еквивалентно на включване на светодиодите в обратна посока и следователно няма да се появи светлинно излъчване.
Въпреки че 7-сегментният индикатор може да се разглежда като един дисплей, той все още есе състои от седем отделни светодиода в един пакет и като такива тези светодиоди трябва да бъдат защитени от свръхток. Светодиодите излъчват светлина само когато са насочени напред, а количеството светлина, което излъчват, е пропорционално на тока напред. Това означава само, че интензитетът на светодиода нараства приблизително линейно с увеличаване на тока. Така че, за да се избегне повреда на светодиода, този ток трябва да бъде контролиран и ограничен до безопасна стойност от външен ограничаващ резистор.
Такива седемсегментни индикатори се наричат статични. Техният съществен недостатък е големият брой изходи в пакета. За отстраняване на този недостатък се използват схеми за динамично управление на седемсегментни индикатори.
Седемсегментният индикатор придоби голяма популярност сред радиолюбителите, защото е лесен за използване и лесен за четене.
