Un LED (o Light Emitting Diode) è un diodo ottico che emette energia luminosa sotto forma di "fotoni" quando è polarizzato in avanti. In elettronica, chiamiamo questo processo elettroluminescenza. Il colore della luce visibile emessa dai LED varia dal blu al rosso ed è determinato dalla lunghezza d'onda spettrale della luce emessa, che a sua volta dipende dalle varie impurità che vengono aggiunte ai materiali semiconduttori durante il processo di fabbricazione.
I LED hanno molti vantaggi rispetto alle lampade e agli apparecchi tradizionali, e forse il più importante di essi è la loro piccola dimensione, durata, vari colori, basso costo e facile disponibilità, la capacità di interfacciarsi facilmente con vari altri componenti elettronici in digitale diagrammi.
Ma il vantaggio principale dei LED è che, a causa delle loro dimensioni ridotte, alcuni di essi possono essere concentrati in un unico pacchetto compatto, formando il cosiddetto indicatore a sette segmenti.
L'indicatore a sette segmenti è composto da sette LED (da cui il nome),disposti in un rettangolo, come mostrato in figura. Ciascuno dei sette LED è chiamato segmento perché, quando acceso, il segmento fa parte di una cifra (decimale o esadecimale). A volte viene utilizzato un 8° LED aggiuntivo all'interno di un pacchetto. Serve a visualizzare un punto decimale (DP), consentendo così la visualizzazione di un decimale se due o più display a 7 segmenti sono collegati insieme per rappresentare numeri maggiori di dieci.
Ciascuno dei sette segmenti LED del display è collegato al pad corrispondente della fila di contatti, situato direttamente sulla custodia in plastica rettangolare dell'indicatore. I pin LED sono etichettati da a a g, che rappresentano ogni singolo segmento. Gli altri pin dei segmenti LED sono interconnessi e formano un terminale comune.
Quindi, una polarizzazione in avanti applicata ai pin corrispondenti dei segmenti LED in un certo ordine farà sì che alcuni segmenti si accendano e il resto rimanga oscurato, evidenziando così il carattere del pattern numerico desiderato da mostrare sul display. Questo ci permette di rappresentare ciascuna delle dieci cifre decimali da 0 a 9 su un display a 7 segmenti.
L'uscita comune viene generalmente utilizzata per determinare il tipo di display a 7 segmenti. Ogni LED del display ha due fili di collegamento, uno dei quali chiamato rispettivamente "anodo" e l' altro, detto "catodo". Pertanto, un indicatore LED a sette segmenti può avere due tipi di progettazione del circuito: con un catodo comune(OK) e anodo comune (OA).
La differenza tra questi due tipi di display è che nel design OK, i catodi di tutti e 7 i segmenti sono direttamente collegati tra loro, mentre nel design ad anodo comune (OA), gli anodi di tutti e 7 i segmenti sono collegati tra loro. Entrambi gli schemi funzionano come segue.
- Catodo comune (OK) - i catodi interconnessi di tutti i segmenti LED hanno un livello logico "0" o sono collegati a un filo comune. I singoli segmenti vengono illuminati guidando l'uscita dell'anodo su un " alto" logico o "1" logico attraverso un resistore di limitazione per polarizzare in avanti i singoli LED.
- Anodo comune (OA) - gli anodi di tutti i segmenti LED sono combinati e hanno un livello logico di "1". I singoli segmenti dell'indicatore si illuminano quando ogni specifico catodo è collegato a terra, "0" logico o un segnale a basso potenziale attraverso l'appropriato resistore di limitazione.
In generale, i comuni display a sette segmenti con anodo sono più popolari, poiché molti circuiti logici possono assorbire più corrente di quella che l'alimentatore può fornire. Si noti inoltre che il display a catodo comune non sostituisce direttamente nel circuito il display a anodo comune. E viceversa - questo equivale ad accendere i LED nella direzione opposta e quindi non si verificherà alcuna emissione di luce.
Sebbene l'indicatore a 7 segmenti possa essere considerato come un display singolo, è comunqueè costituito da sette LED singoli all'interno di un pacchetto e, in quanto tali, questi LED devono essere protetti da sovracorrente. I LED emettono luce solo quando sono polarizzati in avanti e la quantità di luce che emettono è proporzionale alla corrente diretta. Ciò significa solo che l'intensità del LED aumenta in modo approssimativamente lineare all'aumentare della corrente. Quindi, per evitare di danneggiare il LED, questa corrente diretta deve essere controllata e limitata a un valore sicuro da un resistore di limitazione esterno.
Questi indicatori a sette segmenti sono chiamati statici. Il loro svantaggio significativo è il gran numero di uscite nel pacchetto. Per eliminare questa lacuna, vengono utilizzati schemi per il controllo dinamico degli indicatori a sette segmenti.
L'indicatore a sette segmenti ha guadagnato grande popolarità tra i radioamatori perché è facile da usare e da leggere.
