ใบงานที่ 2 SwitchCase การแสดงผสบน 7-Segment

นางสาวกิตติญากร ขาวใบไม้ 6031280024
นางสาวกิตติมา อุดมปัญญาศิริกุล 6031280025
ปวส.1/2 คอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์

7 Segment คืออะไร

7 Segment คือหน้าจอแสดงผลตัวเลข - ตัวอักษร (ได้บางตัว) ที่มีหน้าจอทำมาจากการจัดวางหลอด LED ในแนวยาว เมื่อทำให้หลอด LED แต่ละดวงติดพร้อมกัน ก็จะทำให้แสดงออกมาเป็นตัวเลขทรงเหลี่ยมได้

1. รูปร่างหน้าตาของ 7 Segment 1 หลัก (ขอบคุณรูปภาพจากเว็บไซต์ tandyonline.co.uk)
   
2. รูปแสดง 7 Segment ที่แสดงผลออกมาเป็นตัวเลขต่างๆ (ขอบคุณรูปภาพจาก maruen.tistory.com
   
3. แสดงขาของ 7 Segment (ขอบคุณรูปภาพจาก projectcircuitpack.yolasite.com)

การแบ่งแยก 7 Segment

แบ่งตามขา Common

• Common Anode - ขาคอมม่อนจะต้องต่ออยู่กับขั่วบวก แล้วขาอื่นๆ ต่ออยู่กับกราว์ด จึงจะทำให้ส่วนนั้นๆติดสว่าง
• Common Cathode - ขาคอมม่อนจะต้องต่ออยู่กับขั่วลบ แล้วขาอื่นๆ ต่ออยู่กับขั้วบวก จึงจะทำให้ส่วนนั้นๆติดสว่าง

แบ่งตามขนาด

7 Segment มีด้วยกันหลายขนาด ขนาดที่เป็นมาตรฐานใช้งานทั่วไปคือขนาด 0.56 นิ้ว มีขนาดเล็กกว่า หรือใหญ่กว่าให้เลือกใช้งานด้วย

แบ่งตามจำนวนตัวเลข

ใน 7 Segment อาจจะมีตัวเลขแสดงผลหลายๆตัวติดอยู่ด้วยกัน ทำให้การต่อวงจรง่ายมากยิ่งขึ้น

แบ่งตามสี

• สีแดง
• สีเขียว
• สีอื่นๆ - ผสมสีเพื่อให้สีไม่เหมือนกันในแต่ละจุดได้

การสั่งงาน 7 Segment

7 Segment มีขาหลักๆอยู่ด้วยกันทั้งหมด 9 ขา คือ a b c d e f g dot และ common ในกรณีที่มีตัวเลขจำนวนหลักมากขึ้น ก็จะมีขา Common เพิ่มมากขึ้น เป็น com1 สำหรับควบคุมการแสดงผลหลักที่ 1 , com2 ควบคุมการแสดงผลหลักที่ 2 , com(n) ควบคุมการแสดงผลหลักที่ n

จากรูปที่ 2 จะเห็นว่าในแต่ละแถบยาว จะมีตัวอักษรกำกับอยู่ ซึ่งเป็นชื่อของขาที่ใช้ควบคุมแถบนั้น ตัวอย่างเช่น หากต้องการให้แสดงผลตัวเลข 1 จะต้องให้แถบ b และ c ติดสว่าง จึงจะได้เป็นรูปเลข 1 ที่สมบูรณ์ และหากต้องการให้ติดเลข 3 จะต้องให้แถบ a b c d และ g ติดสว่าง จึงจะทำให้แสดงเลข 3 ที่สมบูรณ์

การจะทำให้แถบแต่ละแถบติดสว่างได้ จะต้องทราบก่อนว่า 7 Segment นั้นเป็นคอมม้อนอะไร เมื่อทราบแล้วจะทำให้สามารถควบคุมการติดดับของแต่ละแถบได้ แบบเดียวกับการควบคุม LED โดยที่หากเป็นคอมม้อน Anode จะต้องต่อขาคอมม้นเข้ากับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ (5V) และหากต้องการให้แถบใดติดสว่าง จะต้องให้ขาของแถบนั้นต้องลงกราว์ด (เป็นลอจิก LOW หรือที่เรียกว่า ลอจิกศูนย์)

แต่ถ้าหากเป็นคอมม้อน Cathode จะต้องต่อขาคอมม้อนเข้ากับกราว์ด แล้วต่อขาของแถบที่ต้องการแสดงผลเข้าที่ขั้วบวกของแหล่งจ่าย (เป็นลอจิก HIGH หรือที่เรียกว่าลอจิกหนึ่ง)

ต่อวงจรใช้งานกับ Arduino

เพื่อความง่ายในการต่อวงจร และไม่ยุ่งยากในการเขียนโปรแแกรม ทำให้ในบทความนี้ผมเลือกที่จะใช้ขา 0 ถึงขา 6 ในการต่อร่วมกับ 7 Segment โดยเรียงให้ a - g ต่อเข้าที่ขา 0 - 7

กรณี Comon Anode

กรณี Comon Cathode

อุปกรณ์ที่ใช้

1. 7 Segment 
2. โปรโตบอร์ด
3. บอร์ดArduino Uno R3
4. สายไฟผู้ผู้
5. สายอัพโหลด
6. ตัวต้านทาน 220 Ohm

รูปวงจร

https://drive.google.com/open?id=12FUbskDHbb6OSwJKyv-qEy4UCoIonAPp
https://drive.google.com/open?id=1tzV14fBdCRSKMTRaCTSdPoikR3GaYELO

ตัวอย่าง
ให้ 7-Segment แสดงผลออกเป็นตัวเลขตามนี้

1. กด 0 ให้แสดง เลข 0
2. กด 1 ให้แสดง เลข 1
3. กด 2 ให้แสดง เลข 2
4. กด 3 ให้แสดง เลข 3
5. กด 4 ให้แสดง เลข 4
6. กด 5 ให้แสดง เลข 5
7. กด 6 ให้แสดง เลข 6
8. กด 7 ให้แสดง เลข 7
9. กด 8 ให้แสดง เลข 8
10. กด 9 ให้แสดง เลข 9

Code

void setup() {

  

  Serial.begin(9600);

  for (int thisPin = 2; thisPin < 12; thisPin++) {

    pinMode(thisPin, OUTPUT);

  }

}

void loop() {

  if (Serial.available() > 0) {

    int inByte = Serial.read();

    switch (inByte) {

      case '0':

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(5, LOW);

        digitalWrite(4, LOW);

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(8, HIGH);

        break;

      case '1':

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(8, HIGH);

        digitalWrite(2, HIGH);

        digitalWrite(5, HIGH);

        digitalWrite(7, HIGH);

        digitalWrite(4, HIGH);

        break;

      case '2':

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(4, LOW);

        digitalWrite(5, LOW);

        digitalWrite(7, HIGH);

        digitalWrite(6, HIGH);

        break;

      case '3':

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(5, LOW);

         digitalWrite(7, HIGH);

          digitalWrite(4, HIGH);

        break;

      case '4':

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

         digitalWrite(2, HIGH);

          digitalWrite(4, HIGH);

           digitalWrite(5, HIGH);

        break;

        case '5':

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(5, LOW); 

        digitalWrite(3, HIGH);

         digitalWrite(4, HIGH);

        break;

        case '6':

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(4, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(5, LOW);

         digitalWrite(3, HIGH);

        break;

        case '7':

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

         digitalWrite(7, HIGH);

          digitalWrite(8, HIGH);

           digitalWrite(4, HIGH);

            digitalWrite(5, HIGH);

        break;

        case '8':

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(5, LOW);

        digitalWrite(4, LOW);

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        break;

        case '9':

        digitalWrite(7, LOW);

        digitalWrite(2, LOW);

        digitalWrite(3, LOW);

        digitalWrite(8, LOW);

        digitalWrite(6, LOW);

        digitalWrite(5, LOW);

         digitalWrite(4, HIGH);

        break;

      default:

        for (int thisPin = 2; thisPin < 12; thisPin++) {

          digitalWrite(thisPin, LOW);

        }

    }

  }

}

วิดีโอ

อ้างอิง
https://www.ioxhop.com/article/32/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%83%E0%B8%8A%E0%B9%89%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99-7-segment-%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%9A-arduino-%E0%B8%95%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88-1-7-segment-%E0%B8%AB%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%81%E0%B9%80%E0%B8%94%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A7