Индикация светодиодная
Светодиодные индикаторы [База знаний]
Теория
КОМПОНЕНТЫ
- Адресуемая светодиодная лента
- Геркон
- Диод
- Зуммер
- Кнопка
- Кварцевый резонатор
- Конденсатор
- Макетная плата
- Резистор
- Реле
- Светодиод
- Светодиодные индикаторы
- Сервопривод
- Транзистор
ARDUINO
- Что такое Arduino?
- Среда разработки Arduino IDE
- Сравнение плат Arduino. Какую выбрать?
- Как прошить плату Arduino с помощью другой Arduino (ArduinoISP)
- Онлайн-сервис TinkerCAD – эмулятор Arduino
- Визуальная среда разработки Mixly для Arduino
RASPBERRY
- Как установить ОС Raspbian/Raspberry Pi OS?
ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
- Интерфейс I2C (IIC)
Светодиодные индикаторы — интегральные микросхемы из диодных полупроводниковых источников излучения (светодиодов), предназначены для отображения различной информации и световой индикации.
Электронные индикаторы устанавливаются в различное бытовое и промышленное оборудование для информирования человека об уровне или значении различных параметров, например, напряжения, тока, температуры, заряде батареи и т. д.
Светодиодная шкала
Светодиодная шкала — это десяток отдельных светодиодов, каждый со своим анодом и катодом. Расстояние между ножками кратно 2,54 мм, что означает возможность лёгкой установки на макетную плату. Помните, что светодиоды стоит подключать в последовательном соединении с резистором. На каждый сегмент необходим отдельный резистор.
Семисегментный индикатор
7-сегментный цифровой LED индикатор – это индикатор, состоящий из семи светодиодов, установленных в форме цифры 8. Зажигая или выключая соответствующие LED-ы (сегменты) можно отображать цифры от 0 до 9, а так же некоторые буквы. Существуют индикаторы с общим катодом и с общим анодом.
Четырёхразрядный цифровой индикатор
Четырёхразрядный цифровой индикатор — простое решение для проектов, где требуется отображать числа или ограниченный набор букв. Например, время или показания с сенсоров. Существуют индикаторы с общим катодом и с общим анодом.
Светодиодная матрица
Матричный индикатор — разновидность знакосинтезирующего индикатора, в котором элементы индикации сгруппированы по строкам и столбцам. Матричный индикатор предназначен для отображения символов, специальных знаков и графических изображений в различных устройствах. В отличие от экрана или дисплея, индикатор имеет ограниченное количество элементов индикации, либо предназначен для отображения одного или небольшого количества символов. Наименьший элемент изображения матричного индикатора называется пиксел. Каждый пиксел может состоять из одного или нескольких единичных элементов индикации, работающих одновременно.
Установка на макетную плату
Для подключения на breadboard’е используйте канавку в центре, чтобы не замкнуть ноги на противоположных сторонах.
Токоограничивающие резисторы
Используйте отдельный резистор для каждого светодиода, иначе при разном количестве включенных сегментов их яркость будет «скакать».
Даже в случае, когда все светодиоды включаются и выключаются синхронно, лучше придерживаться этого правила. Светодиоды могут чуть отличаться своей вольт-амперной характеристикой друг от друга. Первый открывшийся пропустит через себя ток, предназначенный для всех. Из-за чего он может выйти из строя и «эстафета» перейдёт к следующему.
Самодельный светодиодный индикатор в slim факторе / Хабр
Недавно я писал статью про самодельный bluetooth велокомпьютер. Было оживлённое обсуждение. Одним из предложений по модернизации, была идея добавить индикацию или жк экран.
Идея мне понравилась. И я решил подумать как её воплотить в жизнь.
Так как велокомпьютеры уже были сделаны, корпус был практически весь занят, то вариант с жк экраном отпадал. Нужен был размер 40х30мм, с учетом всех шлейфов и проводов, и по толщине не больше 2-3мм. Также осталось немного свободных выводов. Различные светодиодные индикаторы (три цифры, шкала) не влезали. Тогда в голову и пришла очень хорошая мысль — сделать самодельный индикатор из SMD светодиодов. Взять тонкий односторонний текстолит, разместить на нём нужное количество светодиодов, в нужном порядке и получится отличный индикатор. Представив, что ко всем светодиодам нужно вести провода, я решил, что на плате поместится и дешёвый микроконтроллер, который будет сам управлять всеми светодиодами, а основной МК велокомпьютера будет управлять индикатором по одному проводу.
В итоге получился очень компактный (толщина всего 3мм) индикатор. Управление по одному проводу, и еще 2 на питание. Если у вас есть уже готовые приборы, или вы планируете сделать прибор, и нужен индикатор, то самодельный индикатор самый отличный вариант.
Разберём подробнее как он работает.
МК я выбрал самый не дорогой — SMT8S003, такой же как в велокомпьютере. У него всего 20 ног. Если убрать ноги питания и управления, то остаётся 14 ног. Первая задача, которую надо было решить, управлять этими ногами как можно большим количеством светодиодов.
В голову сразу пришло решение, что на одну ногу можно повесить 2 светодиода, одним выводом на GND, а вторым на VDD. На каждый светодиод по резистору. По такой схеме.
Управлять просто. Подаём на вывод 0, горит один светодиод, подаём 1 — горит второй светодиод. Переводим в третье состояние (вход) не горит ни один. Получается на 14 выводов можно повесить 28 светодиодов. Очень не плохо.
Сын нарисовал сам индикатор. Для велокомпьютера, самый полезный вид индикатора, после цифр — шкала. Индикатор состоит из 2 шкал по 8 светодиодов, и ещё 4 различных статусных светодиода. Итого 20 светодиодов. Я быстро набросал плату, протравил, запаял и начал тестировать.
Включаю МК, все выводы в третьем состоянии, ничего не должно гореть.
И… Светодиоды горят. Конечно, им хватает напряжения в 5 вольт, чтобы тускло светится. Так не пойдёт, меняем схему...
Немного подумав, пришла другая идея. Подключить светодиоды не к питанию и земле, а к ещё двум выводам МК. Тогда точно можно выключить всё. Пробуем, отлично работает. За счёт динамической индикации, все красиво мигает. Можно управлять каждым светодиодом.
В итоге на будущее получилась такая схема:
Выделяем несколько управляющих выводов и рабочих. Резисторы ставим только на управляющие upr1 upr2. Таким образом, сильно упрощается схема и трассировка платы. На 14 выводах можно разместить до 96 светодиодов. 6 управляющих и 8 рабочих, плюс на каждом по 2 светодиода. Более чем достаточно, рука паять устанет.
Как оказалось можно и больше. Чарли Аллен пошёл ещё дальше, разместив по несколько светодиодов еще и между управляющими выводами. Таким образом, можно разместить на 16 выводах до 16*15 светодиодов. Но, в его схеме добавляется много резисторов, а также надо, чтобы все светодиоды были одного цвета, в общем есть небольшие проблемы.
Вывод — 96 светодиодов более чем достаточно.
Для управления каждым светодиодом, используется метод динамической индикации. В один момент времени можно зажечь по одному светодиоду на управляющий вывод. Далее нужно перебрать все пары, это состояния индикации, и так по кругу. Так как плата уже была сделана, то я её переделал в один управляющий вывод и один резистор. Получилось 20 светодиодов на одном выводе и 10 рабочих выводов. Итого 20 состояний.
Для понижения потребления энергии, МК работает на частоте 2МГц. Чтобы перебрать 20 состояний с частотой в 50Гц хотя бы, нужен таймер с частотой в 1000Гц. Дополнительно захотелось ещё по управлять яркостью. Но получается, чтобы понизить ее в 10 раз, нужно частоту таймер 10 000Гц, а в 100 раз 100 000 Гц. При этом в обработчике прерывания нужно перебрать все варианты и зажечь нужный светодиод. В общем МК не справлялся. Пришлось перейти на вариант с PWM модуляцией.
В итоге получилась простая программа.
Используем один таймер — TIM2, с возможностью ШИМ генерации. Настраиваем частоту таймера на 1000Гц, а максимальное значение таймера 125 — разрядность ШИМ, которая будет определять градации яркости. В итоге, можно задать любое значение яркости от 0 до 125. В момент срабатывания второго прерывания таймера, по сравнению с заполнением ШИМ, выключаем все светодиоды.
В итоге получился отличный индикатор. За счёт регулирования яркости потребление в активной фазе составляет от 1 мА до 4мА.
Сам индикатор готов, в корпусе от велокомпьютра он выглядит так:
Для управления индикатором, я выбрал протокол 1-wire. Описывать его не буду. Скажу только, что пришлось помучаться, чтобы успеть обработать прерывание и выдержать нужные тайминги, но в итоге все заработало. Велокомпьютер как Master, а индикатор как Slave. Для управления надо передать 4 байта. Первый байт — команда, яркость и один бит для перехода в спящий режим, остальные 3 байта — светодиоды, по биту на светодиод.
Первое, что пришло в голову отображать на индикаторе — это скорость и каднес. Служебные светодиоды оставить для статуса блютус, нарушения контроля скорости и каденса и еще один — контроль расстояния.
После опытных испытаний, добавил возможность отображать оставшееся расстояние от заданного или оставшиеся калории от заданных. Получилось очень удобно. Ставишь план — потратить за прогулку 2000 Кал, едешь и сразу видишь, осталось ещё половина. Вывод — индикация вещь полезная.
Сыну очень понравилось, он загорелся идеей сделать брелок — индикатор с аккумулятором в эпоксидной смоле. Пошёл думать.
Часы — светодиоды в два круга — часы и минуты.
Стороны света — для электронного компаса.
Шкала для инкрементного поворотного энкодера.
Несколько шкал в одном индикаторе.
Сердечко для музыкальной открытки.
Матрица 8х8 для отображения картинок.
Тонкий семисегментный индикатор на одну цифру 11 светодиодов.
В общем, идей как это можно использовать — много.
На github, как обычно плата, программа, реализация протокола 1-wire и динамической индикации. Кому нужно, можете использовать в своих проектах.
Что такое светодиод (светоизлучающий диод)?
Обновлено: 18.11.2022 автором Computer Hope
Сокращение от светоизлучающий диод , Светодиод представляет собой полупроводник, который загорается при прохождении через него электрического заряда. Светодиоды обычно зеленого, янтарного или красного цвета, но они могут быть и других цветов, поскольку они стали популярными для освещения корпусов. Ниже приведены примеры того, как светодиод можно использовать с компьютером.
- Светодиоды клавиатуры
- Индикатор мыши
- Индикатор материнской платы
- Индикатор сетевой карты, Wi-Fi, коммутатора и маршрутизатора
- Индикатор батареи
- Гибкий диск, жесткий диск, CD-ROM и другие дисководы Индикатор
- Принтер, динамики, монитор и другие устройства
- Значения красного, желтого, зеленого, белого и синего светодиодов
Светодиоды клавиатуры
Примером светодиода являются светодиодные индикаторы состояния на клавиатуре для Num Lock, Caps Lock и Scroll Lock, как показано на рисунке.
Синий индикатор на клавиатуре указывает, что Num Lock включен, но индикаторы Caps Lock и Scroll Lock не включены. Расположение этих индикаторов зависит от производителя клавиатуры. Эти светодиоды часто находятся в верхней центральной или верхней правой части клавиатуры (над цифровой панелью).
Примечание
Многие компьютеры автоматически включают Num Lock при загрузке компьютера, чтобы предотвратить проблемы с использованием цифровых клавиш на цифровой клавиатуре для ввода паролей.
Как включить и выключить светодиоды клавиатуры?
Чтобы включить и выключить подсветку клавиатуры (включить или отключить), нажмите Num Lock , Caps Lock или Scroll Lock на клавиатуре. Помните, что светодиоды клавиатуры — это не то же самое, что клавиатура с подсветкой, где под всеми клавишами есть подсветка.
Примечание
Не все индикаторы клавиатуры Num Lock, Caps Lock или Scroll Lock имеют идентификаторы, подобные показанным на рисунке.
Если вы не уверены, какой светодиод соответствует какой клавише, нажмите
Num Lock , Caps Lock или Scroll Lock , наблюдая за светодиодами и проверяя, какой из них загорается.
Кончик
Клавиатуры Apple и другие клавиатуры имеют светодиодный индикатор Caps Lock на клавише Caps Lock и могут не иметь других индикаторов, поскольку отсутствуют клавиши Scroll Lock или Num Lock.
Что обозначают символы рядом со светодиодами?
Символы могут различаться для клавиатур, на которых рядом со светодиодами есть символы. Например, символ может быть числом или числом с замком для Num Lock. Символ может быть буквой или буквой и замком для Caps Lock. Наконец, для Scroll Lock символом может быть стрелка или стрелка и замок. Если у вас возникли трудности с расшифровкой символа, нажмите каждую из клавиш, чтобы увидеть, какой светодиод горит.
Светодиод мыши
Большинство современных компьютеров используют оптическую мышь со светодиодом, помогающую отслеживать курсор на экране.
Индикатор материнской платы
Многие материнские платы имеют встроенный светодиод, который сообщает пользователям о наличии питания на материнской плате. Светодиод также может использоваться для информирования пользователей об ошибках. На рисунке показан светодиод/PLED между слотами PCI на материнской плате.
Примечание
Не работайте внутри компьютера и не отсоединяйте внутренние разъемы, пока горит этот индикатор.
Кончик
Когда кабель питания отсоединен от компьютера, светодиодный индикатор горит несколько секунд, а затем медленно гаснет, что является нормальным явлением.
Материнская плата со светодиодом номер
Некоторые материнские платы имеют светодиодный индикатор, который создает число для обозначения кода POST или кода состояния, указывающего на состояние материнской платы. Например, на материнских платах ASUS есть светодиодный индикатор Q-Code, который отображает двухсимвольный шестнадцатеричный код, указывающий на состояние материнской платы.
Например, Q-код «5A» указывает на внутреннюю ошибку ЦП.
Чтобы узнать значения этих цифр и букв светодиодов, обратитесь к руководству производителя материнской платы.
Индикатор сетевой карты, Wi-Fi, коммутатора и маршрутизатора
Светодиоды на сетевой карте, сетевом коммутаторе и сетевом маршрутизаторе указывают на установление соединения и передачу данных. Например, он показывает оранжевый светодиод или не показывает светодиод без кабеля, подключенного к сетевой карте. Однако, когда кабель подключен, светодиод горит зеленым цветом. Когда карта используется (например, при работе в Интернете), данные передаются на сетевую карту и с нее, а светодиод мигает, указывая на связь.
Индикатор батареи
Индикатор батареи ноутбука
При использовании аккумуляторов для ноутбуков (например, Dell и Lenovo) мигающий или мигающий светодиодный индикатор зеленого или оранжевого цвета указывает на проблему, связанную с аккумулятором. Когда это происходит, обычно возникает проблема с материнской платой ноутбука (платой интерфейса питания), кабелем или аккумулятором.
Некоторые ноутбуки (например, ASUS и Dell) также могут иметь мигающий белый и желтый светодиод, когда подключен неправильный кабель зарядного устройства или он ненадежно подключен и не обеспечивает достаточного напряжения. В этой ситуации убедитесь, что вы используете правильный кабель зарядного устройства. Если это правильный кабель зарядного устройства, отсоедините и снова подключите оба конца и подключите кабель непосредственно к стене. Если это не поможет, проблема с кабелем.
Светодиоды других аккумуляторных устройств
Стандарта индикации состояния батареи с помощью светодиодов не существует, но многие компании следуют этим стандартам де-факто.
| Светодиод... | Обозначает |
|---|---|
| сплошной зеленый или синий | Питание на устройство подается без проблем. |
| Оранжевый или красный | У устройства проблемы с аккумулятором, недостаточное напряжение или отсутствие зарядки. |
| Зеленый мигающий | Аккумулятор заряжается. Если зарядный кабель не подключен, это может означать, что его необходимо зарядить. |
| Мигает оранжевым или красным | Аккумулятор имеет ошибки или неправильно подключен. |
| Синий мигающий | Аккумулятор разряжается. |
| Мигающий белый и оранжевый | Аккумулятору не хватает энергии, или подключен неправильный зарядный кабель. |
| Цвет без светодиода | Аккумулятор не работает, или устройство выключено. |
Если эти стандарты де-факто не помогут вам определить, на что указывают светодиоды вашей батареи, просмотрите документацию по продукту, чтобы узнать точное значение.
Гибкий диск, жесткий диск, CD-ROM и другие дисководы Индикатор
Компьютерные дисководы для гибких дисков и дисководы для компакт-дисков имеют передние светодиодные индикаторы, указывающие на то, что данные считываются с этих носителей или записываются на них.
Когда на диске нет носителя или к нему нет доступа, светодиод не горит. Однако, чтобы определить, есть ли носитель в дисководе, компьютер должен попытаться прочитать диск, что приводит к загоранию светодиода. Например, когда это происходит, когда вы загружаете компьютер или открываете проводник.
На жестких дисках нет светодиодов. Однако материнская плата посылает сигналы через соединительные кабели системной панели, в результате чего светодиод на передней панели компьютера мигает, когда он активен. При запуске чего-либо на компьютере этот индикатор может быстро мигать, указывая на то, что данные передаются. Например, при загрузке компьютера этот индикатор мигает, поскольку информация загружается с жесткого диска.
Принтер, динамики, монитор и другие устройства
Внешние устройства, требующие питания (например, монитор, телевизор, принтер или динамики), также имеют светодиодный индикатор, показывающий, когда устройство включено, выключено или имеет ошибку.
Значения красного, желтого, зеленого, белого и синего светодиодов
Существуют только стандарты де-факто при классификации цветовых значений светодиодов.
Ниже приведены объяснения того, что может означать светодиод и его цвет.
Постоянно горящий зеленый, синий или белый светодиод
Постоянно горящий зеленый, синий или белый светодиод на передней панели компьютера, монитора или другого устройства часто указывает на питание. Например, когда вы нажимаете кнопку питания на своем компьютере, если компьютер получает питание и работает, индикатор должен гореть и гореть постоянно.
Мигающий зеленый, синий или белый светодиод
Мигающий зеленый, синий или белый светодиод указывает на то, что данные передаются или устройство работает.
Кончик
Большинство мигающих светодиодов, независимо от цвета, указывают на то, что что-то работает, обрабатывается или данные передаются.
Горит желтым или желтым светодиодом
Немигающий желтый или желтый светодиод часто означает, что компьютер, монитор или другое устройство подключено к сети, но не получает сигнал.
Например, когда кабель передачи данных отключен, на мониторе отображается желтый светодиод без дисплея или черный экран.
- Нет изображения или черный экран на мониторе компьютера.
Мигающий желтый или желтый светодиод
Желтый или желтый индикаторы указывают на то, что данные передаются через сетевую карту, модем, коммутатор или маршрутизатор. В случае маршрутизатора этот индикатор также может иногда мигать так быстро, что кажется, что он горит постоянно.
Постоянно горящий красный светодиод
Красный светодиод часто используется для оповещения или оповещения. Например, на устройстве защиты от перенапряжения или ИБП (источник бесперебойного питания) красный светодиод указывает на то, что защита от перенапряжения работает и доступна.
Мигающий красный светодиод
Мигающий красный светодиод часто используется только для оповещения пользователя о проблеме.
Индикатор доступа, Янтарный, AMOLED, CCFL, Цветовые термины, Компьютерные аббревиатуры, Диод, Электронные термины, Зеленый, Аппаратные термины, Свет, OLED, Оранжевый, QLED, Красный
Тенденции в светодиодной индикации — VCC Подсветка индикации долгое время ограничивалась отдельным красным светодиодом или парой красных и зеленых светодиодов, которые могли иметь лишь скромную (если вообще имели) эстетическую привлекательность и сообщать только самую основную информацию, такую как состояние включения/выключения или рабочее/нерабочее состояние.
рабочее состояние. Однако в последние годы растущая коммерческая доступность и экономическая эффективность высококачественных RGB-светодиодов и световодов в сочетании с их общей способностью одновременно повышать гибкость дизайна при одновременном уменьшении места на плате, которое занимают компоненты освещения, количество мощность, которую они потребляют, и количество выделяемого ими тепла произвели революцию в индустрии индикации. Сейчас Светодиодные индикаторы играют основную роль в эстетической привлекательности и коммуникационных возможностях широкого спектра потребительских, коммерческих, промышленных, архитектурных, транспортных и транспортных продуктов.
RGB-светодиоды
RGB-светодиоды с подобранными цветами, которые обеспечивают экспоненциально повышенную функциональность в едином миниатюрном форм-факторе, быстро масштабируют восходящую дугу s-кривой жизненного цикла технологии. Пройдя передовой этап, светодиоды
RGB в последние годы стали намного более рентабельными, что значительно расширило диапазон отраслей, рынков и приложений, для которых они являются практичным световым решением.
Одним из приложений, на которое новые экономичные светодиоды RGB оказали заметное влияние, являются функции индикации электронного оборудования, особенно на потребительском рынке.
В течение десятилетий основной тенденцией в освещении индикации в сегменте потребительского рынка был дискретный красный светодиод на передней панели продукта. На некоторых других рынках — промышленности, безопасности, транспорте и т. д. — индикация долгое время ограничивалась двумя светодиодами: одним красным и одним зеленым. Значительно увеличив количество цветов, которые можно получить с помощью одного светодиода, светодиоды RGB произвели революцию в эстетических и коммуникационных возможностях светодиодных индикаторов.
Раньше инженерам-конструкторам приходилось использовать несколько светодиодов для получения многоцветной индикации, что, в дополнение к большему количеству компонентов освещения, требовало большего пространства на плате, большей мощности и большего или большего размера радиаторов.
Теперь, когда RGB-светодиоды стали достаточно доступными для массовой коммерциализации, инженеры-конструкторы могут выбирать из множества экономичных разноцветных индикаторов, которые не только помогают им удовлетворить потребительский спрос на электронику, которая легче, меньше, тоньше и изящнее, чем их предшественники, но и также улучшить их эстетическую привлекательность и коммуникативные возможности.
Световоды
Изготовлены из непоглощающих свет оптических материалов с высоким коэффициентом полного внутреннего отражения (ПВО) – обычно это поликарбонатные материалы высокой чистоты, литые акриловые смолы, такие как полиметилметакрилат (ПММА), эпоксидные смолы или высококачественное стекло. – световоды, которые передают свет от удаленно установленного светодиода в любую точку на внешней стороне изделия, где требуется освещение, также оказали значительное влияние на индустрию индикации в последние годы.
Обычно доступные в виде прямых и прямоугольных цилиндрических или прямоугольных трубок, а также множества нестандартных конфигураций и форм, световоды освобождают инженеров-проектировщиков от ограничений, налагаемых нехваткой места, тепловыми соображениями и параметрами электрической схемы, что позволяет им отдавайте приоритет эстетике и пользовательской функциональности, а не физическим и электрическим требованиям.
