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７セグメントＬＥＤを使う
−　３桁固定数字　−
更新日２００８．２．３

（１）７セグメントＬＥＤとは
・ ７セグメントＬＥＤは、下の写真のように直線状のＬＥＤを７つ組み合わせたもので、点灯させるパターンにより簡単な文字（数字など）が表示できます。 （デジタル時計などでよく見かけると思います。）
全てのセグメントを点灯させると数字の８になります。

小数点（ドット）を含めると８セグメントですが、小数点が無かった頃の名残で７セグメントＬＥＤと呼ばれています。

下は１つのセグメントを点灯させた状態。

各セグメントには記号が付けられ、どのピンに接続されているかを表しています。

点灯させるセグメントで以下のように数字を表示できます。

７セグメントＬＥＤの種類。

色や大きさ、小数点の有無の他に、アノードコモンタイプとカソードコモンタイプの２つに大別されます。
また、複数個を１つのパッケージにし、ダイナミック点灯制御専用に内部で結線されたタイプもあります。今回は、このタイプを使用しました。（カソードコモンタイプ）

（２）回路図
今回の実験回路は以下の通りです。
ダイナミック点灯制御用の７セグメントＬＥＤ（以降７セグと略す）を使いましたので、配線が最低限で済んでいます。

消費電流を少なくしたい場合は、３００Ωの抵抗８本を１ＫΩに変更して下さい。
若干暗くなりますが点灯します。（７セグの種類にもよると思いますが）

ＲＡ０〜２：点灯する７セグを選択
ＲＢ０〜７：点灯するセグメントを指定

（３）実験回路を組む
上の回路をブレッドボードに組んだ所です。

（４）３桁目の全セグメントを点灯させる
３つの内、一番左の７セグに「８．」を表示します。
下のプログラムがその例です。

プログラムの下の方にある、「MOVLW　0FFh」で点灯させるセグメントを選択します。この値を変えると表示されるパターンが変わります。
簡単なプログラムですので、動作を確認してみて下さい。

	LIST	P=PIC16F84A	; LIST宣言で使用するPICを16F84Aと定義する。
	INCLUDE	P16F84A.INC	; 設定ファイルp16f84a.incを読み込む。
	__CONFIG	_HS_OSC & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _CP_OFF

	ORG	0

	BSF	STATUS,RP0	;■ページ１に切替え
	CLRF	TRISB		;RB0-7は出力
	MOVLW	018h
	MOVWF	TRISA		;RA0,1,2は出力，RA3,4は入力
	BCF	STATUS,RP0	;■ページ０に切替え
	MOVLW	04h		;RA2のみＯＮ（７セグの３桁目を表示）
	MOVWF	PORTA		;
	MOVLW	0FFh
	MOVWF	PORTB		;PORTBを全てＯＮ（７セグの全セグメントを点灯）

main
	GOTO	main

	END

このプログラムを実行すると以下のように表示されます。

（４）１秒毎に各桁の表示を切り替える
上のプログラムは、ＲＡ２を常時ＯＮにしていますので、左の７セグだけが表示されました。
では、ＲＡ２→ＲＡ１→ＲＡ０と順番にＯＮにするとどうなるでしょう。１秒毎に切り替えてみます。
プログラムはこちらです。

表示する７セグを切り替えると共に、表示するセグメントのパターンも変えています。
左から順に、「１」「２」「３」が１秒毎に表示されるはずです。

（５）５ミリ秒毎に各桁の表示を切り替える
ＲＡ２→ＲＡ１→ＲＡ０と順番にＯＮにする事で、３つの７セグが順に点灯したと思います。

次に、もっと高速に切り替えて見ましょう。
プログラムはこちらです。
各桁の切り替えを先ほどのプログラムでは、１秒毎に行っていましたが、こちらは５ミリ秒にしています。

３つ共点灯しましたか？
実際は高速に点滅しているのですが、人間の目は早い点滅を識別できず、点灯しているように見えるのです。
このような方法を、ダイナミック点灯制御と言います。

上と同じですが、シャッタースピードを１／４００にして撮るとこうなります。

人間の目はだませても、カメラの目はだませないと言う事でしょうか。

ＬＥＤの高速点滅で人間の目をだます事は、ＬＥＤの明るさを序所に変えるでも行っています。