Digitale Zähler Anzeige

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2 Antworten

Das sind handelsübliche "Jumbo" LED Anzeigen. Funktionieren genau wie normale 7-Segmentanzeigen, brauchen nur viel mehr Spannung und lassen sich so nicht direkt an 7-Segment Decoder oder Mikrocontroller anschließen wie man es bei den kleinen Varianten machen kann.

Allerdings ist es nicht schwer Treiber ICs zu verwenden. Im einfachsten Fall ohne Multiplexing brauchst Du nur Anzeigen mit gemeinsammer Annode die Du an Plus anschliest und schaltest die Kathoden über einen ULN2003 den Du direkt an Portpins von einem Mikrocontroller oder an einen 7-Segmentdecoder anschließen kannst.

Da diese "Jumbo" Anzeigen sehr teuer sind und Du auch sicherlich Sekunden brauchst, empfielt es sich 3 von den richtig großen für Stunde (0…9) und Minuten (00…59) zu kaufen und für die Sekunden nimmst Du dann zwei nur halb so große die deutlich billiger sind. Das ist auch optisch schön, gibt den selben Effekt wie bei den 80er Jahren Digitalarmbanduhren wo die Sekunden auch kleiner sind um Platz für das Alarmzeichen darüber zu schafen. Statt genau 10 Stunden reicht sicherlich 9.59:59, da sparst Du die Stunden 10er die ja sowiso die meiste Zeit nur eine "0" anzeigen.

Womit willst Du die Uhr programmieren? Was hast Du für eine Ansteuerung? Einen PC, einen Mikrocontroller oder irgendwas anderes? Wie viele Portpins hast Du zur STeuerung. Davon hängt ab wie Du die Anzeige ansteuern musst, also ob Du eine Leitung für jedes Segment über hast, ob Du Multiplexen musst oder gar "Portextender" einsetzen musst um aus 2 Leitungen ganz viele zu machen.

livi228 06.12.2013, 10:48

Erst einmal vielen Dank für die hilfreiche Antwort! Passende "Jumbo" LED Anzeigen konnte ich jetzt finden. Es ist eine tolle Idee sich die erste Null zu sparen! Ich bin allerdings noch nicht so tief in der Materie um auf all deine Vorschläge eingehen zu können aber ich habe viel gegoogelt und mir viele Notitzen machen können.

Es ist bereits ein Schaltschrank vorhanden, indem eine LOGO integriert ist. Die Logo steuert verschiedene Leuchtanzeigen und Taster. Dieses Programm soll ich so abändern und ergänzen, dass eine große digitale Anzeige damit gesteurt werden kann. Dafür steht mir natürlich ein Laptop zur Verfügung. Ich habe das Programm noch nicht gesehen, aber ich wollte mich davor schonmal informieren und mir einen groben Plan darüber machen, wie es aussehen kann.

Bezüglich der Portpins ist noch nichts entschieden, da ich alle Anzeige- und Steuerelemente frei wählen kann.

Nochmal Danke!

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realistir 06.12.2013, 12:27
@livi228

Freie Portpins an einer Siemens Logo, ich lache mich schlapp.

Bau diese Uhr mit einem Mikrocontroller usw und steuer die sofern sinnvoll möglich mit der Mini-SPS.

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Commodore64 06.12.2013, 15:23
@realistir

Oje, Multiplexing scheidet aus, das wird bei der Umlaufzeit einer SPS heftig flackern. Dann brauchst Du für jedes Segment eine Leitung, also 5x7 Stück!!!

Schieberegister mit Latch könnten klappen, dafür brauchst Du nur 4 Leitungen, die Bits die die Segmente an machen taktest Du über eine Clock und Datenleitung rein und sagst über eine weitere Leitung "Fertig" so dass das Bitmuster an die Anzeigen gelegt wird bis diese Leitung neue Bitmuster frei gibt. Aber ob die SPS schafft in einer Sekunde das hinzukriegen ist immer noch fraglich!

So was wäre möglich: http://www.mikrocontroller.net/topic/175431

Der treibt 4 Stellen an und gesteuert wird der über ein I²C interface. Da Du nie lesend drauf zugreifen musst, müsste das eigentlich auch mit einer SPS recht einfach gehen. Das ist eine synchrone, serielle Verbindung mit der DU die Daten in den IC überträgst die der dann direkt anzeigt. Da brauchst Du zwei von, einen für die Stunden und Minuten, einen weiteren für die Sekunden. Hier musst Du nur den für die Sekunden jede Sekunde bedienen so dass die SPS die meiste Zeit die halbe Arbeit damit hat, den für die Minuten und Stunden musst Du ja nur jede Minute aktualisieren.

Das müsste machbar sein.

Probloem ist die Spannung der Jumboanzeigen. Statt der PNP Transistoren die die Annoden mit 5V versorgen brauchst Du hier starke Optokoppler die mit 5V vom Chip gesteuert werden und die dann die notwendigen ca. 12V auf die Jumbo Annoden schalten.

Ansonsten ist es besser einen eigenen Mikrocontroller für die ANzeigen zu benutzen und von der SPS kommt nur der Sekundentakt der jedes mal eine Sekunde abzieht und ein Reset um die Anzeige zurück zu setzen. Ggf machst Du das so, dass die Anzeige inkrementieren (+1 sec) und dekrementieren (-1sec) kann, also drei Leitungen zur Ansteuerung.

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Commodore64 06.12.2013, 15:45
@Commodore64

Oder nimm den hier:

http://www.ee.mut.ac.th/datasheet/doc/MAX7219.pdf

Auf Seite 12 Dieses Datenblattes steht sogar drin wie man die Jumboanzeigen damit antreibt, dazu braucht man nur noch einen weiteren Chip von Maxim.

Allerdings musst Du die Daten sehr Aufwändig wie in ein Scheiberegister rein senden und dann auch noch mit Steuerbits damit das Ding weiß welches Bitmuster bzw. welche Zahl auf welche Anzeige soll.

Dafür kannst Du aber sowohl Ziffern im BCD (binär) Code übertragen als auch jedes Segment der Anzeige selber an oder aus machen so dass man da auch Lauflichter oder andere Spielereien die früher auf Spielautomaten zu sehen waren machen.

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Commodore64 06.12.2013, 16:10
@Commodore64

Eine Lösung in TTL Technik wäre mit diesem Chip möglich:

http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/192.pdf

Da baust Du einen Zähler draus der BCD Code heraus gibt. Den BCD Code kannst Du mit deinem BCD nach 7-Segmentdecoder auf die Anzeigen geben.

Für jede Stelle brauchst Du einen dieser ICs. Den steuerst Du mit zwei Leitungen an. Eine sagt "Setz Dich zurück", die andere sagt "zieh eins ab". Und statt einem RESET auf "0" nimmst Du die PRESET Funktion. So setzt Du die Stunden Einer auf 9, die Minuten Zehner auf 5, die Minuten Einer auf 9 usw.

So kannst Du dann jede STelle passend von 5 bzw. 9 auf "0" runter zählen und dann wieder auf ihren Maximalwert zurück springen lassen.

So kommst Du mit nur 2 Leitungen pro Stelle aus, also 10 Leitungen insgesamt.

Du Kannst auch den "Preset" der Einer-Sekunden mit dem Dekrement der Zehner-Sekunden verbinden, den Preset der Zehner-Sekunden mit dem Dekrement der Einer-Minuten und so weiter. So brauchst Du nur für je eine STelle eine Preset Leitung und nur für die Sekunden-Einer eine zusätzliche Zählleitung. Damit brauchst Du nur "n+1" Leitungen für n Stellen, hier also 6 Leitungen für 5 Stellen!

Der Trick ist also wenn eine STelle zurück gesetzt wird, wird die nächsthöhere Stelle gleich mit dekrementiert. Somit brauchst Du nur die Sekunden Einer wirklich mit Takt antreiben und für alle anderen Stellen nur den Preset passend auslösen. Das dürfte vom Hardwareaufwand aber auch vom Programmieraufwand der SPS der beste Kompromiss sein - und Du kannst so viele Stellen machen wie Du willst.

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Commodore64 06.12.2013, 16:18
@Commodore64

Noch ein Trick für die Anzeige:

Die 7-Segmentanzeigen haben ja einen Punkt. Drehst Du ein Segment auf den Kopf und berücksichtigst das bei der Verdrahtung, dann wandert der Punkt der Stelle nach oben links, bildet mit dem Punkt der linken Stelle einen schrägen Doppelpunkt. In diesem Fall also den Minuten-Zehner auf den Kopf stellen um einen Doppelpunkt zwischen Stunden und Minuten zu kriegen. Bei den kleineren Sekunden gelingt dieser Trick nicht, hier ist aber die Abtrennung durch einen einfachen Punkt aber wissenschaftlich korrekt, man stellt oft im Format "hh:mm.ss" bei wissenschaftlichen Timern dar.

So kriegst Du die Anzeige ins Format:

9:59.₅₉

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Commodore64 06.12.2013, 16:52
@Commodore64

Früher bevor es billige programmierbare Bauteile gab musste man so was komplett in TTL Technik machen. Das ist gar nicht schwer!

Der Zählbaustein springt von "0" auf "15" wenn man weiter dekrementiert. Und die 15 wird binär als "1111" dargestellt. Setzt man da ein UND mit 4 Eingängen dran, schaltet das durch wenn die Stelle zu weit gezählt hat und kann dann sofort den Preseteingang auslösen und gleichzeitig die nächsthöhere Stelle dekrementieren. Das geht so schnell, dass die Stelle dann von 0 auf 9 bzw. 5 zu springen scheint. So kann der ganze Zähler völlig Autonom zählen, die SPS braucht nur den Sekundentakt vorgeben und kann über eine zweite Leitung die über Dioden auf jeden Preset wirkt den Zähler wieder auf Anfang zurück setzen.

Damit wäre das mit einer bzw. zwei Leitungen erledigt, aber hier geht es ja um programmieren, also erledigt die Überläufe am besten die SPS selber so dass Du diese Funktion in Software abbildest was den Hardwareaufwand drastisch verringert.

Und wenn Du das nicht hinkriegst, kannst Du das "UND" immer noch nachrüsten ;)

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Ach Gott, du willst etwas programmieren und scheiterst schon an der Suche von Siebensegmenteinheiten? Was wird das wohl werden?

Du gibst nicht mal an, in welcher Form diese 10 Stunden auf Null zu zählen sind. Denkbar wäre zuerst die Stunden anzuzeigen, bis nur noch eine Stunde übrig bleibt. Dann werden die Minuten und Sekunden angezeigt, oder oder ....

Anzeigeelemente findest du bei Elektronikhändlern z.B Conrad oder Reichelt. Möglich sind Displays, Siebensegmenteinheiten, LCD Displays oder grafische Displays.

Commodore64 06.12.2013, 16:13

Man muß nicht die ezeichnung von jeder Sonderbauform kennen. Die großen werden halt unter der Handelsbezeichnung "Jumbo" verkauft, sucht man nach "extra groß", "Riesen" oder was auch immer dann findet man die halt nicht!

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